席德立
清华大学环境科学与工程系
北京 100084
改革开放以来,我国经济发展取得了举世瞩目的成就,GDP增长速度居世界前列,我国的面貌正在发生深刻的变化。但是我们不能不看到,在这种连年的高速增长中存在着相当多的隐忧,特别是90年代以来,以淮河污染、黄河断流、长江洪水以及北方的沙尘暴为代表的频频发生的环境事件向上至高层领导下至普通百姓发出了不容置疑的警示,凸显了我国的发展正面临着来自资源和环境的严重挑战。不少国内外学者预测,随着人口趋向高峰,21世纪的前20~30年将是中国发展道路上的一段“窄路”。在此期间,耕地减少、用水紧张、粮食缺口、能源短缺、大气污染加剧、矿产资源不足等不可持续因素造成的压力将进一步增加,其中有些因素将逼近极限值。面对名符其实的生存威胁,推行清洁生产和循环经济是克服我国可持续发展“瓶颈”的唯一选择。
中国的和平崛起同时应该是绿色崛起,在经济全球化的今天,面对国际市场的竞争,实现跨越式发展,清洁生产也是最佳的切入点。
清洁生产的理念
1989年联合国环境规划署推出了《清洁生产计划》,在全球范围年提倡推行清洁生产。联合国环境规划署对清洁生产的定义是:
“清洁生产是将综合性、预防性的环境战略持续地应用于生产过程、产品和服务中,以提高效率和降低对人类和环境的危害。
对生产过程来讲,清洁生产指节约能源和原材料,淘汰有害原材料,减少污染物和废物的排放和它们的有害性。
对产品来说,清洁生产指降低产品整个产品生命周期(包括从原材料的生产到生命终结的处置)对环境的有害影响。
对服务来说,清洁生产指将预防性的战略结合到服务的设计和提供活动中。”
我们知道,清洁生产的前身在欧洲和中国被称为“无废工艺”。1984年联合国欧洲经济委员会在塔什干召开的国际会议上给了无废工艺相当好的有深度的定义:
“无废工艺乃是这样一种生产产品的方法(流程、企业、地区-生产综合体),借助这一方法,所有的原料和能量在原料–生产–消费–二次原料的循环中得到最合理和综合的利用,同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能”。
结合这两者的说法,我们可以将清洁生产的理念归纳为:
l 确保生态兼容性 包括保持环境基本参数的稳定,采用与生态兼容的技术,减少乃至消除污染的生成和排放,控制人工合成的有害化学物质进入生物圈;
l 提高资源生产率 包括源头减量化,组织再循环;
l 实施以预测和预警为前提的预防战略;
l 谋求经济发展和环境保护的双赢;
l 考察和优化产品和过程的生命周期;
l 持续改进而非一次性行动。
清洁生产理念的深化
清洁生产的理论基础在工业生态学。工业生态学又译产业生态学,它的基本思想是将工业系统乃至整个经济系统作为特殊的生态系统看待,将其纳入到生物圈之中。在生物圈中,围绕着各个物种在不同的环境中的代谢活动,物质流、能量流和信息流都有其恰到好处的构造和运作方式。生态学家认为,谁最了解自然?当然是自然本身。事实上,工业系统向自然界汲取资源和向自然界排放废料与生态系统非常相似。美国学者罗伯特·福罗什指出:“工业生态系统的概念与生物生态系统概念之间的类比不一定完美无缺,但如果工业体系模仿生物界的运行规则,人类将受益无穷”。因此人类的生产活动和消费活动应该师法自然,宏观仿生。90年代以来工业生态学有了很大的发展,一些研究成果开始得到了实际的应用,例如追踪某个物质或元素在环境中扩散和迁移的工业代谢分析,宏观的物流分析和能流分析,工业共生的组织,工业体系的生态演替等。有些工业生态学著作还把生态设计作为本学科的一项重要内容。
清洁生产的理念还向着经济学的方向深化,不少经济学家主张改变将经济学等同于“理财方法”的认识,而回到它最早的原先的含义,即“管理家庭以增加它对所有家庭成员的长期价值”,现在的任务是要把家庭的范围扩大到土地、资源、生物群落、共同的价值观、机构等更大的共同体。可以说,在这一点上经济学和生态学这两个名词正好是同出一源的,所以要提倡“生态学与经济学的联姻”。美国经济学家保罗•霍肯指出:“企业教我们如何获得财富,而生态知识却向我们表明,除非财富是建立在自然法则和自然界循环的基础上的,否则钱财到头来只会是虚幻一场。调和这些矛盾的对话将成为经济改造的根本基础。”他认为:“一个持久的、真正的经济不会产生废物。” 清洁生产的基本理念导致在经济学领域内出现了一系列新的名词,如“自然资本”、“稳态经济”、“恢复型经济”、“经济非物质化”、“循环经济”以及“生态经济”等等。相应的,提出了许多推进生态经济的手段,如征收生态税、排污交易、生产者责任延伸、以租代卖、绿色GDP等等。
清洁生产的理念还正在被提升到伦理学的高度,而伦理学也一直在寻找一种能恰当地尊重地球家园的道德。美国学者利奥波德在他的遗著“沙乡年鉴”中首创了“大地伦理”,其主要原则可概括为:“一件事情,如果它有助于保护生命共同体的完整、稳定和美丽,它就是正确的;反之,它就是错误的。”按照这一原则所延伸出来的尊重自然、敬畏生命的“生态责任”成了我们实施清洁生产的道德推动力。
清洁生产的理念正被推向哲学思维的领域。推行清洁生产首先要求具有一种长远的观点,需要更多的前瞻和反思,即所谓的“以千年心谋百年事”,只有这样,才能应对环境问题的多样性、复杂性、滞后性和持久性。历史上不乏这样的教训:当前一些对我们有利的事情却有可能损害环境,造成长远的祸害。其次,由于地球是一个充满非线性因素的整体,无法分散、隔离和躲避,因此需我们要树立整体的观点,不能仅以局部的可行性作为决策的依据,而要立足于大局、全局,以非常谨慎的态度看待地球参数的变化,警惕经济增长对环境正常功能的冲击。第三,我国发展过程中大量事例表明,沿河的一代人可以污染水体环境,资源型城市中的三代人可以用完资源,所以在实现工业化和现代化的进程中,我们应该时时怀着深度的忧患意识,力图避免出现生态崩溃的前景。
在清洁生产的理念中包含着消费这一重要的环节,而消费方式取决于消费心理和消费行为,涉及人们对精神和物质的态度,涉及人们的世界观,这个问题已经引发了思想界的哲学思考。美国学者特德•霍华德和杰里米•里夫金在其著作《熵:一种新的世界观》中,主张物质与精神的统一:“一种世界观如果过分沉溺于物质生活的追求,就自然不利于整个民族的超然精神生活。相反,如果人类文明不是过分注重物质世界,那么人类作为一个整体就能更自由地超越于物质桎梏,与深邃而又无所不在的精神世界统一起来。”挪威哲学家阿伦•奈斯建立了作为后现代哲学概念的“深层生态学”,激烈地批判人类中心主义,指出人类中心主义的实质是富人中心主义。当前,对抗人类中心主义的生态整体主义正在逐渐成为一种主流思想。所谓生态整体主义是把生态系统的整体利益作为最高价值,而不是把人类的利益作为最高价值,把是否有利于维持和保护生态系统的完整、和谐、稳定、平衡和持续存在作为衡量一切事物的根本尺度,作为评判人类生活方式、科技进步、经济增长和社会发展的终极标准。生态整体主义实际上是对利奥波德“大地伦理”的继承和发扬。
上世纪90年代在清洁生产理念深化的同时,出现了一些相关的概念,对清洁生产起到了补充的作用。例如1992年世界工商业可持续发展委员会(WBCSD)从经济学角度出发,将生态学上生态效率的概念引用于经济活动。所谓生态效率是指“提供能满足人类需要和提高生活质量的具有竞争力价格的商品和服务,同时不断减少这些商品和服务在整个生命周期中的生态影响和资源强度,使之降低到至少与地球估计的承载能力相一致的水平”。在此基础上提出了单位服务物质强度(MIPS material intensity per unit service)的定量指标,其倒数定义为资源生产率。MIPS对应产品的整个生命周期,也就是要求“从摇篮到摇篮”地计算每单位服务或功能的物质消耗,这样清洁生产所谋求的提高资源生产率就得到了量化。在德国曾经做过实验和计算,发现每生产1千克棉花大约需要消耗6000-10000千克的环境物质。提高生态效率的途径和改善生命周期环境性能是一致的。
同年德国学者斯密特·勃利克提出了Factor 10的概念,其主要含义是:考虑到世界人口的增长,发达国家的产品、基础设施以及服务的非物质化应达到10倍,以获得可持续性 。1994年10月,16位环境界著名人士在法国卡努尔聚会,成立了Factor 10俱乐部,并发表了《卡努尔宣言》,呼吁目前的工业化国家在今后30~50年内,将其资源生产力提高10倍。Factor 10的概念已被许多欧洲国家所接受,有些国家如奥地利、瑞典等甚至将此作为国策。在现阶段有些学者提出了“以一半的资源生产一倍的财富”,即Factor 4的目标。实现非物质化是伴随观念转变、技术进步和结构调整的一个长期的、艰难的历程,从目前的认识水平来看,我们大致可以归纳为如下的主要实现途径:
l 制造业的微型化;
l 推进信息化,多用知识而不是物质来创造财富;
l 提高物质和能源的利用效率,减少废物和浪费;
l 组织各个层次的再循环;
l 扩大可再生能源的开发和利用;
l 调整消费心理和消费行为,提倡非物质消费;
l 制定和实施行之有效的政策和管理;
l 按生态原则进行社区规划;
l 实施有利于发展中国家的技术传递和转让;
l 运用生命周期的概念。
围绕非物质化,一些发达国家进一步提出了物耗能耗零增长、污染物零排放、废弃物零填埋(3Zero)的具体奋斗目标。
非物质化的第一步就是在GDP增长的同时,使物耗能耗不再增长。亦即用更少的消耗生产更多的东西。例如日本自1995年以来,用水量基本没有增加。丹麦这几年,GDP增加,但总能耗保持不变。不少重金属、化学品是没有环境容量的,逐步实现污染物的零排放是保护环境的迫切任务,零排放已成为众多企业争取的环境目标和经营战略。所谓零填埋是指所有的废弃物都能再循环,没有东西扔到往垃圾填埋场,例如法国雷诺汽车公司组织了日回收处理3000辆废旧汽车的再循环系统,争取100%重量的物料再循环。实现零填埋的前提是产品的生态设计。
整个90年代我们可以看到具有开放性特点的清洁生产的延展轨迹:从最初着眼于生产过程,逐步延伸到对产品的关注,这意味着清洁生产从生产领域扩展到了消费领域,关注产品能赢得更好的经济效益;从对有形产品进一步转向对无形产品——服务的关注,亦即清洁生产已经扩展到第三产业,与运输、商业、投资、通讯等行业关联起来,几乎涵盖了社会的整个经济活动,因此,对清洁生产的认识已不能仅着眼于“生产”两字了;清洁生产早年是一种企业层次上的活动,而现今已上升为区域层次和宏观经济规划和管理的层次,亦即开始仿效生态群落的原理着手生态工业园的建设,以达到工业群落的优化配置,节约土地,互通物料,提高效率,最大限度地谋求三个效益的统一;清洁生产原本谋求的是污染的预防,而现在进一步强调推进非物质化,即紧紧抓住物质转化的源头,提高资源的利用效率。
清洁生产理念的普及
清洁生产的理念和实践正在普及到农业、水利、建筑业、服务业、交通运输业、城市基础设施甚至金融业等社会经济生活的各个领域。我国《清洁生产促进法》对此已经作了相应的法律规定。例如在农业中根据清洁生产的理念应考虑:
l 土地的合理利用;
l 提高水的生产力;
l 开发和推广先进的耕作方法;
l 合理使用化肥、农药和农用塑料;
l 减少种植业和养殖业的面源污染;
l 处理和利用规模化禽畜养殖场的排泄物;
l 保护天然林;
l 退耕还林、还草、还湖;
l 农牧产品的深度加工和综合利用。
我国是水利大国,在数千年的水利实践中,创造了无数成功的范例,也饱尝了失败的教训,清洁生产的理念为水利事业引入了新的视角:
l 树立尊重河流生命的河流伦理;
l 保护源头,保护上游;
l 避免裁弯取直、固化河岸将河流渠道化,保持河水与土层的接触;
l 作为世界上水坝最多的国家,要对筑坝持极端慎重的态度并考虑拆坝;
l 退田还湖,保护湿地;
l 采取新的抗洪防洪策略,还河流以自然空间;
l 保障河流的生态用水;
l 保护水质;
l 水资源优化配置,综合利用。
建筑物是人们主要的生活场所,足够的面积和良好的设计是决定生活质量高低的重要因素,各类建筑也是能耗和物耗的大户,目前清洁生产的理念也正在进入建筑业之中,包括建筑物的设计、建造、使用和管理。生态建筑大致具备以下的一些特征:
l 尽量减少资源消耗:在设计建筑物、采暖系统和照明系统时,为能效而设计,充分利用阳光、自然通风和自然照明,尽量利用可再生能源;
l 节约土地资源,优先利用现有场地的再开发,尽量避免开辟新场地,在平整场地和建设时尽量减少对自然环境的破坏,确保施工过程中的环境管理;
l 正确选择材料,为经久耐用和资源再循环而设计,考虑建材、组件和产品的复用,采用含再循环成分的建材,如含再循环玻璃的面砖,从可持续森林选用木材;
l 利用雨水,建立中水系统;
l 创造一个健康无毒的居住环境,采用无害的、安全的、耐用的、多功能的新材料;合理的门窗设计和室内布局;确保室内空气纯净、清新,为每一家住户提供新鲜空气;
l 使建筑物和基础设施与自然、人文环境融为一体,用当地的植物美化场地,用池塘和湿地蓄纳暴雨;
l 减少开发对社区运输系统的不利影响。
除了清洁生产的理念普及于各行各业外,一些原先用于清洁生产的工具也得到了普及,其中最突出的是生态设计。生态设计又称绿色设计、面向环境的设计或生命周期设计,被认为是实施清洁生产新的台阶。目前生态设计的方法除了大量用于环境友好产品的开发,还同时向微观和宏观两个方向拓展。微观方面,在绿色化学中已用于在原子水平上预防污染,最大限度地减少化学品及化学过程对人体健康及环境的危害,谋求原子的经济反应,优化合成路线,选择清洁原料和绿色催化剂,实现无溶剂或溶剂绿色化,寻求温和的反应条件,确保化学产品的环境友好性能。宏观方面,用于过程、企业、工程、园区、系统(如交通、电力、供暖、供水、垃圾收集和处理以及食品供应等)行业乃至城市的规划和设计。
进入21世纪,无论是发达国家还是发展中国家,都在进行被称为“生态结构变革”的结构调整,可以预期,清洁生产的理念将成为结构调整的核心指导思想:以非物质化为原则进行产业结构的调整;以脱碳为原则进行能源结构的调整;以优化生命周期为原则进行产品结构的调整;以创建生态工业园区为原则进行布局结构的调整。
推行清洁生产是一场深刻的思想革命,需要有观念的创新。我们相信,随着各级领导和广大群众对清洁生产理念更为全面和透彻的把握,我国的清洁生产将在更多的领域内、更高的层次上、以更好的效果得到开展和实施。
(本文曾刊载于《绿色财富》2005 第二期)