二、循环经济下的工程生态化实践

在贯彻落实科学发展观和发展循环经济的形势下，追求“自然—工程—社会”“自然—经济—社会”的和谐发展是我国新时期工程实践的主要目标。企业的生态化转型、产业生态化是我国循环经济模式下工程活动的实践途径。

1.循环经济下的工程模式设计

设计循环经济的工程模式，要求按照资源循环利用的原则，对工程的各个环节进行合理的设计，构建合理、有效、协调运行的人工物系统。循环经济是按“资源—生产—产品—消费—废弃物再资源化”的物质闭环流动方式来实现经济增长的。依据循环经济的这种方式和原则来指导人类的工程产品和工程模式的设计，可以把清洁生产、资源综合循环利用、可再生能源的开发、灵巧产品的生态设计和生态消费等融为一体。

根据物质循环层次的深度和广度的不同，可以将循环经济下的生态工业工程大致分为四类，即资源的初级循环利用型、由“生产者—分解者”构成的循环利用型、由生态产业链组成的资源循环利用型，以及由“生态工业系统”与“自然生态系统”相耦合的资源循环利用型^[16]。

资源的初级循环利用型工程模式，主要是实现对可再生资源的简单回收再利用。20世纪初，诸如废钢铁的回收利用，废纸、废玻璃品的回收利用都已经工业化，而且具有相当规模。到21世纪初，这种可再生资源的初级循环利用有了新进展，如日本理光公司把可口可乐聚酯瓶回收纺丝制成工作服。

由“生产者—分解者”构成的循环利用模式，主要是将工程化生产的复杂产品的物质成分，按照一定手段加以拆分（分解），获得不同的原料（资源）进行再利用（如图6.1所示）。如20世纪末随着家电业、汽车产业的发展，出现了将废弃家用电器分解后进行再利用的工业生产模式，即把热塑性塑料部件重新造粒复用，热固性塑料粉碎作填料，铜、银、汞等金属分别浸出回收后利用。报废汽车也做类似的处理。与初级循环利用型相比，这种物质循环利用主要在于由“分解者”将废弃物分解获得了不同类型的原料（资源），并实现了各自的循环利用。

图6.1　“生产者—消费者”构成的循环利用工程模式^[17]

由生态产业链组成的资源循环利用模式，多指一个企业的产品或副产物被另一个企业作为资源进行利用，另一个企业的产品或副产物又被第三个企业加以利用，以此类似的情形多次发生，最后一个企业的产物或副产品又被第一个企业资源化利用。物质在产业链间发生分子水平的变化，形成深层次的物质循环利用。以我国已经成功开发的“硫酸厂—磷肥厂—水泥厂”大型生态产业链为例，把硫酸厂的硫酸用于磷肥厂生产磷肥，磷肥厂的副产物石膏经过加热分解成二氧化硫与生石灰，生石灰用于水泥厂生产水泥，而二氧化硫送硫酸厂生产硫酸，硫酸再循环用于磷肥生产。硫酸厂、磷肥厂、水泥厂之间资源循环利用形成了一条生态产业链。

由“生态工业系统”与“自然生态系统”耦合的资源循环利用模式尚处于开发阶段。如当前工业生产过程中二氧化碳的排放量巨大，通过生物转基因技术培育速生树种和含油藻类，它们通过大量繁殖会把空气中的二氧化碳固定成“生物质”，“生物质”再加工成生物质油作为能源，这种生物质能源的利用不会净增工业二氧化碳的排放。这种由“生态工业系统”与“自然生态系统”相耦合的资源循环利用模式，将生态工业系统的演化与自然生态系统的演化协调起来，共同组成复合型生态系统。

2.企业生态化转型

循环经济的微观主体是企业，工业生态化要求从事工程活动的企业实现生态化转型。企业的生态化是指企业为了自身的生存和发展，运用生态学思想来从事包括决策、组织、管理在内的工程活动。这种企业是以追求工业生态效率、提高资源利用率和清洁生产为意识和策略的，是将资源的高效循环利用、废弃物的合理处理同效益优化结合的企业。实现生态化转型的企业不同于传统的企业之处，不仅在于理念上的差异，还在于其功能的不断拓展，在未来的循环经济型社会的构建中起着重要作用。(www.daowen.com)

企业生态化转型是工业生态化的一种基本类型，其重要特点是实现经济效益优化和生态优化，体现为生态效率优化和生态效用优化。生态效率优化是通过拓宽工程系统的功能来实现的。如新一代钢铁制造流程工程的设计，就是为经济效益优化、为新一代钢铁产品的生产而设计的，是为资源、能源的循环或梯级利用设计的，它充分考虑了这种流程工程在整个工业生态链或生态工业园区中的功能与定位。生态效用优化是指，产品设计或评价过程中考虑经济效益、环境保护和社会效益等的优化。生态化工程企业是生态工业、循环经济的微观基础。从技术创新角度看，企业的生态化转型可能要经历工艺改进、产品创新或工程创新、功能拓展、宏观系统革新等阶段，这是一个从低层次生产体系向高层次生产体系发展的演化过程。

从事工程活动的生态化转型企业在循环经济理念的引导下，凭借各自的物质流优势、资金优势、技术优势、人才优势等不断延伸其制造链、经营链，形成工业生态链，这些企业在空间上形成资源综合利用的工业生态园区。各类生态化转型的工程企业，其社会经济职能也通过这种生态化转型而得到了进一步发展。它们可能承担的社会经济职能包括：生产优质产品的同时产生或开发新的清洁能源；既是上游企业副产品或排放物的再资源化利用和处理—消纳站，又是下游企业的物质资源（如废料）和能量（如热能）的供应站。

实现企业的生态化，除了企业内部从决策者到员工转变观念，积极改变思想意识和行为进行清洁生产外，还需要技术、经济、法律、政策等多方面的支持。这就需要政府在职能上也要发生相应的转型，政府职能发挥的状况也将影响到企业生态化转型的进程。我国从1992年把推行清洁生产作为改善环境问题的十大发展对策，并在一些大型企业进行了清洁生产的试点和示范工作，在一些地区的企业收到了良好的效果。但从总体上看，企业在清洁生产方面的转型还处于起步阶段，这是因为这种转型的普及率不足10%，而且还不是完全意义上的生态化转型。究其原因，既有企业生态意识上的淡薄、技术上的不足和企业人才能力不够等内在因素，也有缺乏政府的政策激励与引导和法律制约等外在因素^[18]。因此，政府应加快这方面的立法工作，同时在经济、财政、金融等方面给予一定的政策扶持或优惠，从上到下推进企业生态化转型。同时，企业自身要加强“生态化”意识，积极地探寻符合生态学规律的经营方式，从事清洁生产，这样既有利于企业生存与发展，又有利于环境的可持续发展。

3.产业生态化与生态工业园区建设

1992年，联合国环境与发展会议通过《21世纪议程》，这标志着可持续发展的观念在国际社会形成共识。世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》的报告中对可持续发展作出了明确界定，“可持续发展是指既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要构成威胁的发展”。可持续发展的提出及其界定，为各国走可持续发展道路提供了全球性的行动指南。我国在这次会议之后，率先推出中国可持续发展的纲领性文件《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境和发展白皮书》，将可持续发展确立为实现我国社会、经济和环境协调发展的基本战略。其中，后来推行的循环经济模式是我国实施可持续发展战略的重要举措。

实现产业生态化是实施可持续发展战略，推行循环经济的重要途径和基本手段。人类社会及其经济活动与自然生态共同构成一个“社会—经济—自然”的生态型复合系统。人口、资源、 自然环境、社会及其经济都是这个大系统的组成部分。产业生态化就是“把从事物质生产过程为主要内容的产业活动纳入大生态系统中，把产业活动对自然资源的消耗和对环境的影响置于大系统物质、能源的总交换过程中，实现大生态系统的良性循环与持续发展”^[19]。

从企业层面来理解，产业生态化可以理解为“依据自然生态的有机循环原理建立发展模式，将在一定区域内的多种具有不同生产类别的企业，按照物质循环、生物和产业共生原理对产业生态系统内的各组分类进行优化组合，实现园区内物质和能量的封闭循环利用，建立高效率、低消耗、低污染、经济与环境相协调的产业生态体系的过程，实现产业经济效益、环境效益和社会效益的最大化”^[20]。产业生态化的终极目标是实现“社会—人（工程）—自然”的协调、可持续发展。

产业生态化必须依靠政府作为主导性、协调性主体，从宏观上的规划与政策层面，协调产业之间、产业与环境之间的关系，为建立“社会—经济—自然”协调发展的产业结构进行部署，建立大的生态型复合系统——涵盖三大部类产业诸多领域的“大绿色产业”。

从国内外的实践来看，产业生态化的实践路径主要是建立生态工业园区和区域副产品交换网络。20世纪发展起来的工业生态学和循环经济是生态工业园的理论基础。工业生态学强调用生态学的理论和方法研究工业生产，把工业生产视为一种类似于自然生态系统的封闭体系，其中一个单元产生的“废物”或副产品，成为另一个单元的“营养物”和投入原料。这样，区域内彼此靠近的工业企业就可以形成一个相互依存，类似于生态食物链过程的“工业生态系统”。西方国家在20世纪八九十年代，开始了对生态工业园区建设的探讨和实践。生态工业园的雏形是工业共生体，丹麦的卡伦堡共生体就是工业共生体的成功典范^[21]。卡伦堡生态工业园是世界上最早也是最著名的生态工业园，其主体企业是发电厂、炼油厂、制药厂、石膏板生产厂。以这4个企业为核心，通过贸易方式利用对方生产过程中产生的废弃物和副产品，不仅减少了废物产生量和处理的费用，还产生了较好的经济效益，实现了经济发展与环境保护的良性循环。

从20世纪90年代开始，美国陆续建立了生态工业园区，如俄克拉荷马州的Choctaw工业园、马里兰州的Fairfield和巴尔的摩生态工业园、弗吉尼亚州的Cape Charles工业园、得克萨斯州的Brownsvile工业园、田纳西州的Chattanooga工业园等^[22]。到2005年，美国已有近20个生态工业园区。日本川崎零排放工业园也已经从2001年开始运作。除了工业园区以外，在欧洲出现了一个省域范围的、涵盖50余家企业的复杂工业循环网络——奥地利Styria省副产品循环网络。参与的企业涉及农业、食品加工、塑料、纺织、造纸业、能源业和各种废弃物处理等行业^[23]。

中国在2005年开始陆续建立了海南国家生态工业示范园区、广西贵港国家生态工业（制糖）示范区、四川沱牌酿酒生态工业园等。以广西贵港国家生态工业（制糖）示范园区为例，它主要以建立蔗田园区工程建设、制糖工艺改造工程、能源酒精技术改造工程、造纸工艺改造和扩建工程、热电联产技改工程、环境综合处理工程（利用酒精废液生产甘蔗专用复合肥）等为框架，形成了“甘蔗—制糖—蔗渣造纸”生态链，“制糖—糖蜜制酒精—酒精废液制复合肥料”生态链，以及“制糖（有机糖）—低聚果糖”生态链等主要生态工业链。这几条生态工业链，相互利用副产品或废弃物作为原料，通过副产物、废弃物和能量的相互交换和衔接，形成了比较完整的、闭合生态工业网络，既实现了工业园区内资源的最佳配置，实现了资源利用的最大化，污染排放的最小化，又提高了经济效益，实现了经济发展与环境保护的双赢。