一、循环经济与工程的生态化转型
循环经济的提出有着极其深刻的思想渊源和社会背景。19世纪末20世纪初,美国掀起了资源保护运动,随后,绿党与激进环境运动、卡逊的著作《寂静的春天》引发的现代性环境运动等的蓬勃兴起,促使人们对经济与资源保护、生态问题的关注,兴起了一股观点各异的环境保护思潮。正是西方流派纷呈,各具体系的环境思潮(如生态社会主义、生态伦理思想),为循环经济的出现提供了丰富的思想资源[12]。
20世纪60年代中期,美国经济学家K.鲍尔丁(Kenneth E.Boulding)在《未来宇宙飞船式地球的经济学》(The Economics of the Coming Spaceship Earth)一文中,提出了“宇宙飞船式地球经济学”概念,其中就蕴涵着循环经济的想法。他指出,未来的地球就像一艘宇宙飞船,其经济系统类似于被称为“宇宙人经济(Spaceman Economy)”的系统,“人类必须在一种循环经济系统中寻找自己的位置,这种循环经济系统具有物质形式的持续再生产能力”[13]。
20世纪70年代,英国生态学家A.G.史密斯和日本经济学家坂本滕良等人开始把经济与生态系统联系起来,提出了生态经济概念。90年代,英国环境经济学家皮尔斯(D.Pearce)和特纳(R.K.Turner)首次提出了“循环经济(Circular Economy)”概念。将清洁生产的3R原则,即减量化(Reducing)、再利用(Reusing)、再循环(Recycling)确立为循环经济的基本原则。2001年,美国经济学家莱斯特·布朗出版了《生态经济——有利于地球的经济构想》(Eco-economy:Building an Economy for the Earth)一书,对循环经济模式进行了比较明确的论述。“在自然界中,一种生物的废弃物就是另一种生物的养料,营养物质是在不停地循环之中,这种运动方式是可行的,摆在我们面前的工作就是把这样一种运动方式尽可能好地移用到我们的经济模式中”[14]。
尽管从不同的角度对循环经济的理解会有不同,但是资源的循环再生产利用,低投入、高效率与低排放是循环经济的基本内涵和要求。从社会经济与自然生态的关系上,循环经济作为一种社会经济体系,是“在社会经济、科学技术和自然生态的大系统内,按照减量化、再利用和再循环的3R原则,在资源开采、生产消耗、废物产生、社会消费和生态修复等各环节,逐步建立全社会与自然和谐的、可持续发展的资源循环利用国民经济体系”。除了3R原则外,循环经济还包括三重循环,即企业层面的循环、社会经济层面的循环和由社会经济、科学技术与自然生态三个系统构成的大循环[15]。本质上,循环经济是以自然生态系统的物质循环为基础,以生态链式的联系建立各经济子系统之间的物质(包括废弃物)循环利用方式,以3R原则为核心的、可持续的经济发展模式。(www.daowen.com)
从工程造物的角度看,循环经济又是一种“绿色造物”经济。工程作为产业在对象性活动层面的“个体”组元,为使工程产品从设计、生产制造、运输、使用到废弃处理等整个生命周期过程实现资源、能源的高效循环利用,使企业的经济效益、社会效益和环境效益协调优化,必须遵循3R原则和可持续性原则,发展“绿色造物”经济。具体来说,“绿色造物”经济的基本要求包括:实现造物过程系统的单元过程的优化,改善其结构、功能和效率;尽量减少造物过程中不必要的输入和输出,避免因资源、能源的过度负荷,引起造物过程系统内部的“熵增”加速;改善造物过程中的过程单元之间的集成优化,对不同过程单元的排放物、废弃物、剩余能等进行资源化再利用的工程设计;对于无法再资源化利用的排放物、废弃物,则寻求技术创新以实现其有效处理,或者采用“末端治理技术”,或者运用生态学原理发挥生物圈的自我净化能力。
从工程演化的角度看,循环经济下的工程模式,应是在保持工程系统的总熵流为负的条件下,促使工程系统协调、有序地运行,实现过程耗散“最小化”的目标。依据前面的论述可以进一步认为,工程造物的“绿色化”过程,就是实现工程系统内各组元(工序、流程、工艺装备等)的生态化、有序化过程;是实现资源、能源等的高效、连续化、稳定化“流动”和全流程的协调运行过程。因此,循环经济是一种按照生态系统自组织演化的机制和规律来进行资源循环利用的经济模式,是建造“人工自然系统”的经济活动模式,反映到工程活动领域就是以工程生态化转型为基础的企业生态化和产业生态化。
循环经济要求工程活动的生态化转型。工程的生态化最理想目标是,实现“人工自然系统”与“自然生态系统”的“协同演化”,实现由“人工自然系统”与“自然生态系统”组成的复合型生态系统内部的良性循环。
工程的生态化转型是现代工程系统演化的新阶段,是现代工程活动在时间、空间、数量、结构和功能上的生态工艺设计与生态系统耦合的工程生态学。在现代社会中这种生态化转型以工业生态工程为主要形式,其理论基础是工业生态学。工业生态学是在对工业活动超过自然环境承载力的感知和理性认识的基础上产生的,它为人类工业社会的历史发展提供了一种全新的环境管理观念。工业行为需要用多元的价值尺度(体现为多目标或多功能需要)来进行评价。用这种观念指导工程实践并落实在工程实践的全过程中,就是要从原料(如石材等自然资源)到加工的材料,从半成品、产品或组件到机器和装备,从废品(尚可循环利用的物质资源)到最终的废弃物等,都实现生态优化和工业物质“封闭式”循环模式。这种循环模式强调各个部门、各个行业(产业)或各个企业之间的联合、协同,使物质资源在一定边界的“闭环”内进行循环流动,发展成为富有效率的运作系统,大幅度降低易于产生“熵增”的物质和能量的损耗,构筑经济与环境和谐的工业生态链,或者工业生态园区。
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