《清潔生產(chǎn)原理與應(yīng)用2清潔生產(chǎn)理論基礎(chǔ)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《清潔生產(chǎn)原理與應(yīng)用2清潔生產(chǎn)理論基礎(chǔ)（39頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,海南大學(xué)環(huán)境科學(xué)系 唐文浩,*,清潔生產(chǎn)原理與應(yīng)用,2 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ),2.1 生態(tài)控制理論,2.2 物質(zhì)平衡理論,2.3 最優(yōu)化理論,2.4 社會化大生產(chǎn)理論,2.5 可持續(xù)發(fā)展理論,2.6 生命周期理論,2.7,生態(tài)設(shè)計,2.8 工業(yè)代謝,2.9 產(chǎn)業(yè)生態(tài)化理論,重點(diǎn),：掌握清潔生產(chǎn)的相關(guān)理論,難點(diǎn),：,理解全過程控制和產(chǎn)業(yè)生態(tài)化是實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的基本保證。,10/15/2024,2 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ),總結(jié)上一章節(jié)的內(nèi)容，我們不難認(rèn)識到：,在現(xiàn)實(shí)中，末端治理范式也日益難以為繼，其不足主要表現(xiàn)在以下幾個方面：,（1）,末端治理

2、需要很大的投資，運(yùn)行費(fèi)用高，建設(shè)周期長，經(jīng)濟(jì)效益小，企業(yè)缺乏積極性。,對于企業(yè)而言，一般來講，污染物的處理與其經(jīng)濟(jì)收益相矛盾，所以其積極性普遍不高，需要政府和社會的強(qiáng)制性監(jiān)督。,10/15/2024,2 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ),（2）,能源和資源不能有效利用，一些本可以回收利用的原材料變成“三廢”處理或排放掉，造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境的嚴(yán)重污染。,像城市垃圾中的玻璃、廢紙、廢塑料、廢金屬等成分，都具有一定的經(jīng)濟(jì)價值，像工業(yè)固體廢物等則更具有回收利用價值，但就是因?yàn)槿鄙儆行У姆謷褪占胧鄙倬C合利用途徑，上述可資源化的污染物難以回收再利用。,10/15/2024,2 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ),（3）在,污

3、染物排放標(biāo)準(zhǔn)上只注意濃度控制而忽視了總量控制。,各類法規(guī)和政策大多只規(guī)定污染物的排放濃度標(biāo)準(zhǔn)，對超標(biāo)排放的企業(yè)單位進(jìn)行限制和懲罰。這種做法，沒有認(rèn)識到環(huán)境質(zhì)量是由污染物總量與環(huán)境容量決定的這一事實(shí)。沒有將污染物控制和削減與當(dāng)?shù)丨h(huán)境目標(biāo)相聯(lián)系，區(qū)域內(nèi)各企業(yè)只要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就算完成了治理任務(wù)。,10/15/2024,2 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ),總體來看，末端治理的方法是將污染物從一種形式轉(zhuǎn)化到另一種形式，對環(huán)境而言，污染物依舊存在。,末端控制是污染物在介質(zhì)間的轉(zhuǎn)移，特別是有毒、有害物質(zhì)往往轉(zhuǎn)化為新的污染物，造成二次污染，形成治不勝治的惡性循環(huán)，不能從根本上消除污染。如：凈化廢氣產(chǎn)生廢水；凈化污水產(chǎn)生污

4、泥；焚燒固體廢棄物造成大氣污染；填埋有害廢物又污染土壤和地下水。,10/15/2024,2 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ),由此可見，末端治理范式是一切從人類的利益出發(fā)的，維護(hù)人的價值和權(quán)利就成為人類活動的最根本的出發(fā)點(diǎn)和最終價值依據(jù)，而不顧及對其他物種的傷害。,環(huán)境惡化的趨勢警示我們，如果再不改變現(xiàn)有的發(fā)展范式，人類必將走上自取滅亡的不歸路。,恩格斯說：“我們不要過分陶醉于我們?nèi)祟悓ψ匀唤绲膭倮τ诿恳淮芜@樣的勝利，自然界都對我們進(jìn)行報復(fù)。每一次勝利，起初確實(shí)取得了我們預(yù)期的結(jié)果，但是往后和再往后卻發(fā)生完全不同的、出乎預(yù)料的影響，常常把最初的結(jié)果又消除了?！弊匀晦q證法,10/15/2024,2 清潔生

5、產(chǎn)的理論基礎(chǔ),以生產(chǎn)過程末端治理的理論為基礎(chǔ)的“污染者付費(fèi)原則”的確定，曾經(jīng)對于遏止環(huán)境污染的迅速擴(kuò)展發(fā)揮了歷史性作用。但是，從資源短缺到資源枯竭的現(xiàn)狀，我們不難看出末端治理范式的理論基礎(chǔ)已經(jīng)無法再支撐起現(xiàn)實(shí)分析的框架。,10/15/2024,2 清潔生產(chǎn)的理論基礎(chǔ),馬克思早在100多年前就指出，把生產(chǎn)排泄物減少到最低限度和把一切進(jìn)人生產(chǎn)的原料和輔助材料的直接利用提高到最大限度，是社會化大生產(chǎn)的最終必然結(jié)果。,清潔生產(chǎn)的理念是一種認(rèn)識世界的哲學(xué)思想，一般認(rèn)為，伴隨經(jīng)濟(jì)增長必然產(chǎn)生污染，但必須將污染控制在一種使人們相對能接受的水平。還要考慮到自然生態(tài)環(huán)境的長期承載能力，與此同時，對環(huán)境保護(hù)也要考

6、慮到一定經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下的經(jīng)濟(jì)支持能力，采取積極可行的環(huán)境政策，配合和推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。,10/15/2024,2.1 生態(tài)控制理論,生態(tài)控制論是在生物控制論、智能控制論、經(jīng)濟(jì)控制論和社會控制論基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來以人為中心的社會經(jīng)濟(jì)自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控理論。,各種生物按其食物關(guān)系排列起來的鏈狀順序稱為,食物鏈,(Food Chain)。多條食物鏈彼此交錯連結(jié)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)稱為,食物網(wǎng),(Food Web)。,整體有序。,循環(huán)再生。,10/15/2024,對于一個系統(tǒng)，其發(fā)展演化的方向和結(jié)果不是唯一的，存在多種可能性。系統(tǒng)到底選擇哪種可能性，與系統(tǒng)的內(nèi)在性質(zhì)及系統(tǒng)所處的外部環(huán)境條件有關(guān)。盡管系統(tǒng)的發(fā)

7、展有多種可能性存在，但并不總是朝向人類所期望的目標(biāo)方向發(fā)展，而經(jīng)常由于系統(tǒng)內(nèi)在的原因或外界影響，使系統(tǒng)偏離目標(biāo)。因此，人類必須不斷地對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，以使其達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。,10/15/2024,2.2 物質(zhì)平衡理論,物質(zhì)平衡理論（廢物與資源轉(zhuǎn)化理論）。,物質(zhì)平衡理論是清潔生產(chǎn)的物流基礎(chǔ)。人與自然之間全面的物質(zhì)變換過程,不僅是產(chǎn)生使用價值的物質(zhì)變換過程，也是產(chǎn)生廢棄物的物質(zhì)變換過程（盡管后者并不是人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動的目的）。非產(chǎn)品產(chǎn)出的存在是客觀的，因?yàn)槿我簧a(chǎn)工藝的生產(chǎn)率(轉(zhuǎn)化率)都不可能是百分之百，同樣，經(jīng)濟(jì)活動中產(chǎn)生廢棄物的現(xiàn)象也是客觀的。,對廢棄物的錯誤處置行為導(dǎo)致了環(huán)境污染與生態(tài)破壞,而

8、且從廢物中提取可用的資源(假定技術(shù)條件允許),需要消耗更多的資源,這在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。,10/15/2024,在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的廢物越多，則原料(資源)消耗越大，廢物是由原料轉(zhuǎn)化而來的。,清潔生產(chǎn)主張利用先進(jìn)技術(shù)對廢物進(jìn)行調(diào)整和控制使廢物最小化，并使其繼續(xù)在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)參與物質(zhì)變換,直至成為自然界可以接受的形式。根據(jù)物質(zhì)守衡定律,在生產(chǎn)過程的任何一個階段,廢物的減少都對企業(yè)提高生產(chǎn)資料利用率有促進(jìn)作用。所以，清潔生產(chǎn)體現(xiàn)了資源利用最大化，廢物產(chǎn)生最小化，對生態(tài)環(huán)境無害化，成為實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的最佳模式。,10/15/2024,清潔生產(chǎn)的廢物與資源轉(zhuǎn)化理論是以物質(zhì)不滅定律和能量守恒定律為

9、基礎(chǔ)的。在生產(chǎn)過程中，所有的物料都遵循物質(zhì)平衡原則。清潔生產(chǎn)可使廢物產(chǎn)生量最小化，所以，提高資源效率是清潔生產(chǎn)的一個重要內(nèi)容。,一個生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的廢物可恰為另一個生產(chǎn)過程的原料，使廢物再生循環(huán)利用，從另一方面體現(xiàn)了廢物與資源轉(zhuǎn)化理論。,關(guān)于廢物與資源轉(zhuǎn)化理論，目前已普遍發(fā)展為資源效率理論，建立了4倍因子增長理論、10倍因子增長理論等新概念、新理論。,10/15/2024,2.3 價值最優(yōu)化理論,最優(yōu)化理論。,清潔生產(chǎn)實(shí)際上是求解滿足生產(chǎn)特定條件下，使其原料消耗最少，而使產(chǎn)品產(chǎn)出率最高的問題。此問題的理論基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)的最優(yōu)化理論。很多情況下，廢物最小量化可表示為目標(biāo)函數(shù)，而清潔生產(chǎn)則是求他在約束

10、條件下的最優(yōu)解。,最優(yōu)化理論(optimality theory)是指自然選擇總是傾向于使動物最有效地傳遞其基因，因而也是最有效地從事各種活動，包括使它們活動時的時間分配和能量利用達(dá)到最佳狀態(tài)。行為生態(tài)學(xué)定義,10/15/2024,由于廢棄物產(chǎn)生的客觀性,生產(chǎn)資料不可能百分之百轉(zhuǎn)化為商品,總會形成廢物。人類必須采取措施才能避免環(huán)境污染,所以不僅花費(fèi)在使用價值生產(chǎn)上的勞動是人類所必需的,而且人類為減少廢棄物排放、保護(hù)環(huán)境所付出的勞動,同樣為社會發(fā)展所必需。因此生產(chǎn)商品所需的社會必要勞動時間不僅包括傳統(tǒng)意義上的社會必要勞動時間,而且還應(yīng)包括花費(fèi)在資源、環(huán)境上的社會必要勞動時間。忽視全過程控制,把控

11、制污染與生產(chǎn)過程割裂開來,必然增加生產(chǎn)商品所需的全部社會必要勞動時間。,10/15/2024,實(shí)施清潔生產(chǎn)能有效縮短社會必要勞動時間。清潔生產(chǎn)把污染盡可能消除在生產(chǎn)過程中,大大減輕了末端治理費(fèi)用,降低了治理技術(shù)開發(fā)的難度，從整體上使生產(chǎn)商品所需全部社會必要勞動時間減到了最少。,10/15/2024,2.4 社會化大生產(chǎn)理論,社會化大生產(chǎn)理論。,馬克思主義認(rèn)為，用最少的勞動消耗，生產(chǎn)出最多的滿足社會需要的產(chǎn)品，是社會主義建設(shè)的最高準(zhǔn)則。馬克思曾預(yù)言：機(jī)器的改良，使那些在原有形式上本來不能利用的物質(zhì)獲得一種在新的生產(chǎn)中可以利用的形式，科學(xué)的進(jìn)步，特別是化學(xué)的進(jìn)步，發(fā)現(xiàn)了那些廢物的有用性。當(dāng)今社會化

12、大生產(chǎn)和科學(xué)進(jìn)步，為清潔生產(chǎn)提供了必要的條件。,10/15/2024,環(huán)境污染會造成外部不經(jīng)濟(jì)性，末端治理一定程度上加劇了外部不經(jīng)濟(jì)性。弱化外部不經(jīng)濟(jì)性的的重要手段就是推行清潔生產(chǎn)。當(dāng)社會的總資源投入一定時,企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)使得社會產(chǎn)品總量增加,社會總效益增加；企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)減少廢棄物產(chǎn)生,從而減少企業(yè)把治理成本轉(zhuǎn)嫁給社會的機(jī)會成本,有效弱化外部不經(jīng)濟(jì)性。,10/15/2024,2.5 可持續(xù)發(fā)展理論,可持續(xù)發(fā)展理論,。為滿足當(dāng)前需要以不損害未來各代需要為前提，“不損害未來各代需要”等價于維持生態(tài)和社會可持續(xù)發(fā)展適當(dāng)水平。,可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵目標(biāo)為：促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長；提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量；滿足社會對就

13、業(yè)、食品、能源、水資源及衛(wèi)生方面的基本需要；將人口控制在可持續(xù)水平；保護(hù)和加強(qiáng)資源基礎(chǔ)；對技術(shù)重新定向和對風(fēng)險進(jìn)行管理；在決策中將環(huán)境與經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合；重構(gòu)國際經(jīng)濟(jì)關(guān)系。生態(tài)可持續(xù)是作為發(fā)展過程目標(biāo)的人類活動模式的期望特征。,10/15/2024,清潔生產(chǎn)作為一種全新的模式,它的物流基礎(chǔ)、價值基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)都體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵要求。對于我國這樣這樣的人均資源匱乏、經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展而同時環(huán)境污染又相當(dāng)嚴(yán)重的國家來說,清潔生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最佳選擇。,10/15/2024,2.6 生命周期理論,生命周期(Life Cycle)理論,?；竞x可以通俗地理解為“從搖籃到墳?zāi)埂?Cradle-t

14、o-Grave)的整個過程。對于某個產(chǎn)品而言，就是從自然中來回到自然中去的全過程，也就是既包括制造產(chǎn)品所需要的原材料的采集、加工等生產(chǎn)過程，也包括產(chǎn)品貯存、運(yùn)輸?shù)攘魍ㄟ^程，還包括產(chǎn)品的使用過程以及產(chǎn)品報廢或處置等廢棄回到自然過程，這個過程構(gòu)成了一個完整的產(chǎn)品的生命周期。,10/15/2024,生命周期評價,（Life Cycle Assessment,即LCA）是一種用于評估產(chǎn)品在其整個生命周期中，即從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至產(chǎn)品使用后的處置，對環(huán)境影響的技術(shù)和方法。,LCA已經(jīng)納入ISO14000環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)而成為國際上環(huán)境管理和產(chǎn)品設(shè)計的一個重要支持工具。,10/15/2024,生

15、命周期評價起源于1969年美國中西部研究所受可口可樂委托對飲料容器從原材料采掘到廢棄物最終處理的全過程進(jìn)行的跟蹤與定量分析。,根據(jù)ISO14040：1999的定義，LCA是指“對一個產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評價，具體包括互相聯(lián)系、不斷重復(fù)進(jìn)行的四個步驟：目的與范圍的確定、清單分析、影響評價和結(jié)果解釋。,10/15/2024,生命周期評價主要應(yīng)用在通過確定和定量化研究能量和物質(zhì)利用及廢棄物的環(huán)境排放來評估一種產(chǎn)品、工序和生產(chǎn)活動造成的環(huán)境負(fù)載；評價能源材料利用和廢棄物排放的影響以及評價環(huán)境改善的方法。,10/15/2024,生命周期評價首先辨識和量化整個生命周期階段

16、中能量和物質(zhì)的消耗以及環(huán)境釋放，然后評價這些消耗和釋放對環(huán)境的影響，最后辨識和評價減少這些影響的機(jī)會。生命周期評價注重研究系統(tǒng)在生態(tài)健康、人類健康和資源消耗領(lǐng)域內(nèi)的環(huán)境影響。,10/15/2024,2.7,生態(tài)設(shè)計,生態(tài)設(shè)計,（ecological design），,也稱綠色設(shè)計或生命周期設(shè)計或環(huán)境設(shè)計，是指將環(huán)境因素納入設(shè)計之中，從而幫助確定設(shè)計的決策方向。生態(tài)設(shè)計,按生態(tài)學(xué)原理進(jìn)行的人工生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、代謝過程和產(chǎn)品及其工藝流程的系統(tǒng)設(shè)計。生態(tài)設(shè)計遵從本地化、節(jié)約化、自然化、進(jìn)化式、人人參與和天人合一等原則，強(qiáng)調(diào)減量化、再利用和再循環(huán)。,10/15/2024,2.8工業(yè)代謝,工業(yè)代謝,研究方法的根據(jù)是質(zhì)量守恒定理。一定數(shù)量的物質(zhì)因人類活動而消失在生物圈之中，但其質(zhì)量卻是守恒的。工業(yè)代謝研究方法旨在揭示經(jīng)濟(jì)活動純物質(zhì)的數(shù)量與質(zhì)量規(guī)模，展示構(gòu)成工業(yè)活動全部物質(zhì)（不僅僅是能量的）流動與儲存。因此，工業(yè)代謝研究的方法論就在于建立物質(zhì)結(jié)算表，估算物質(zhì)流動與儲存的數(shù)量，描繪其行進(jìn)的路線和復(fù)雜的動力學(xué)機(jī)制，同時也指出它們的物理的和化學(xué)的狀態(tài)。,10/15/2024,如果工業(yè)體系模仿生物界的