循环经济实现路径及关键因素研究

第二节　关于可持续发展的研究

可持续发展的研究大致出现于1970年前后，当时正是环境公害事件在西方工业化国家密集爆发的时期，人们对于工业物质尤其是危险废物的危害开始警觉，开展系统研究是自然的事情。对于可持续发展的研究，欧洲的发展较早，丹麦、荷兰、法国等都开展过较为系统的研究。可持续发展理论的发展过程中，受到了其他一些相关学科的影响，比如环境经济学、生态经济学方面的理论等。

麻省理工大学的梅多斯（Meadows）教授的研究小组最早关注可持续发展研究，在经过两年的研究之后出版了名为《增长的极限》一书，书中预言了以现在的经济增长方式，资源必将过度耗竭而导致人类社会崩溃的悲惨场景（Meadows et al.，1972）。在梅多斯之后，一些学者就工业系统的可持续发展率先展开了研究，他们在工业代谢理论方面的工作取得了较明显的进展。工业代谢最早由Robert Ayres提出，是指“The whole integrated collection of physical processes that convert raw materials and energy，plus labour，into finished products and wastes…”（从原材料、能源及劳动力到完成的产品和产生的代谢物的整个物理过程的集成过程）。Marina Fischer－Kowalski写的“On the History of Industrial Metabolism”对于工业代谢的发展历程有详细的介绍。而近10年来，美国EPA、USGS和NSF都系统支持和开展过一些研究。另外，关于对可持续发展理论的实验方面也有了较大的进展，在20世纪60年代，西方国家对于丹麦卡伦堡工业体系进行了长期的观察，卡伦堡工业共生体系引发关注的重要原因在于废物交换的自发性或自组织性。20世纪70年代初期，卡伦堡已经存在着最初的废物交换行为，80年代初期和90年代又先后两次发生了较为密集的废物交换。然而，据Suren Erkman说法，早在1960年代奥地利和日本对于区域工业发展的思考中就提到了可持续发展的思想和概念，认为日本才是较早进行可持续发展实验的地区（Suren Erkman，1982）。同时，福斯特（J Forster）教授和他罗马俱乐部的同事们利用电子计算机技术对客观世界进行模拟之后发现，以现在探明的资源储量和平均经济增速为初始值，人类社会的发展很快就会遭遇增长的极限（J Forster，1976）。这些研究无不揭示了当下经济发展方式与自然环境压力之间矛盾不可调和的现状，对于可持续发展的研究刻不容缓。

事实上，现代工业社会的发展就是副产物或废物不断得到开发利用的过程，这从钢铁、石化、化工等行业的发展历程略见一斑。也就是说，废物交换是工业经济发展的必要手段，工业共生是工业发展的常态，没有哪家企业是孤立存在的。在绝大多数经济学家眼里，废物并不是一种累赘，而更是一种商机。既然如此，工业共生应是熟视无睹的事情，其所以在近来受到普遍关注的原因在于工业发展的“反弹效应”:在环境污染的危害充分暴露之前，历史条件决定了这些废物交换和共生的努力并不会是一种工业整体的自觉行为，零散的努力最终被工业发展规模和速度所掩盖。废物交换或共生的成功与否取决于具体的技术条件、市场需求以及相对规模等因素，由于共生行为的这种范围经济性和规模经济性，企业迫于竞争压力或其他因素开始自觉寻求企业间的废物交换，由此在特定地域内形成了大小不一和种类多样的工业共生体。当人们需要全面审视废物时，这些共生体就成为人们称颂甚至争相效仿的对象。换句话说，工业共生体系由来已久，只是由于人们对于废物视角的变化导致了对工业共生的重新认识。

可持续发展理论希望一个情境——通过人工过程进行干预和改变资源配置的方式，改变现有经济增长的方式。在一般的开放系统中，资源和资金经过一系列的运作最终结果是变成废物垃圾，而可持续发展理论所研究的就是如何把开放系统变成循环的封闭系统，使废物转变为新的资源并加入新一轮的系统运行过程中。

可持续发展的理论假设经济社会系统是生态系统的一个特定种类，经济系统和自然生态系统一样可以被看作是对物质流、能量流和信息流的一种特定的分配。它不是孤立的把产业经济系统（如一个工厂，某一产业，某个国家甚至是全球经济）从自然界中分离出来，而是把它们当作整个系统的一个特殊案例，只不过这一案例是基于资本的环境，而不是自然环境。既然自然系统可以没有浪费，我们也可以把我们的系统依照自然系统一样变得可持续发展。Robert.Frosch从哲学的角度介绍可持续发展理论，认为可持续发展的精神在于通过类比自然生态系统来达到生产过程中的废弃物排放的最小化，同时通过将废弃的材料和处于生命周期末端的产品作为其他工业的原料输入来使其经济利用效率最大化（Robert Frosch，1992）。生态系统的运作是通过生物体之间的关系网络，在这个网络中生物体之间相互依存并消耗相互之间的废弃物。而类比到工业系统中就是对于产品和废弃物的利用。这些想法的实现需要解决一些问题，比如废弃物及产品和生产过程的设计，从废弃物处理到过程和产品的设计的成本内部化问题等。(www.xing528.com)

S Erkman从历史的角度对可持续发展概念的提出和发展进行了回顾。他指出可持续发展这一概念的提出最早是为了了解社会经济系统是如何运行、如何控制及它与生物圈之间的相互作用（S Erkman，1999）。并在了解生态系统的基础上，通过改造经济系统使其与自然生态的功能相兼容。虽然暂时没有对可持续发展的清晰的定义，但是大部分学者已经达成一些共识:第一，可持续发展是对于经济社会的各个组成部分及它们与自然界的关系的系统的全面的整合的观点；第二，它强调人的行为的生物物理的底层，比如说经济系统内部和外部的复杂的物质流类型或能量流类型；第三，它考虑到技术的动态性，即考虑到从不可持续的经济系统转变到可行的生态经济系统中关键技术簇的长期演变（技术轨道的改变）这一关键要素。

在可持续发展的观念之下，一般认为生态系统经历了从线性的系统类型（typeⅠ）到半循环的系统类型（typeⅡ）再到循环的系统类型（typeⅢ）这一发展历程。关于生态系统建立应遵循的原则，接下来我们主要看一下Jouni Korhonen（2005）的研究。

Jouni Korhonen在芬兰东部地区uimaharju的森林工业园随着时间的演化研究中发现，可以通过确认用来指示废弃物的使用和可再生资源的利用的闭路循环性（Roundput）的物质和能量流的种类来描述生态系统的发展。另外系统随着时间的发展还表现在其多样性（Diversity）方面。Jouni通过对系统发展的相关动因的分析和系统中环境因素对系统发展影响的计算得出，闭路循环性和多样性会随着时间的推移而不断增加，而多样性也会影响系统的闭路循环性。早在2001年Jouni korhonen就通过类比自然生态系统的原则提出了可持续发展的4项主要原则，分别是闭路循环性（Roundput）、多样性（Diversity）、局部性（Locality）和渐变性（Gradual Change）。一般认为，生态系统总是将重要的营养物质保留在系统内部并从其废弃物中获得好处，它通过食物链的层级利用实现能量的循环利用，而太阳能是其唯一的能量输入。而工业生产系统的运行从地球所存储的化石燃料开始，这种发展看起来似乎是没有增长局限的。但是事实并非如此，随着工业化的发展，人们开始认识到经济增长的局限因素不是人们制造的能力而是自然的能力，不是我们从地下提取石油的能力有限而是石油的存储量有限。传统的工业是一种从原材料到产品到废弃物的线性的吞吐量范式。而可持续发展理论的目标之一是解决这种工业社会的物质和能量流的线性吞吐量（Throughput），即资源耗竭和废弃物排放问题，而与传统的线性物质和能量流模型相反的即是物质能量流的闭路循环（Roundput）。我们知道生物的多样性对于生态系统至关重要，生态系统要么通过多样化来优化使用其稀缺资源，要么就要灵活地适应环境的改变。可持续发展理论假设的多样性（Diversity）对于经济系统也很重要，当经济系统中的一个企业脱离了循环再生系统，那么系统可以通过多样化来自我修复，即通过其他企业替代其来完成废弃物的循环再利用。而多样性可以显示一个经济社会系统中不同主体的数量。局部性（Locality）指在生态系统中的主体（企业）都需要去适应当地的环境，系统的主体和其周围的环境有着多种多样的相互依赖关系，生态系统需要尊重其自然的局限因素。一直以来，区域的经济和工业系统能替代当地的一些自然局限因素，比如可以通过进口石油燃料来解决当地的能源限制。而要实现局部性（Locality）则要求当地的工业系统用当地的可再生资源和废弃的物质和能源资源来替代从外部进口资源从而使当地的工业系统适应当地的自然局限因素。这样也能减少运输同时增进当地主体之间的合作。渐变性（Gradual Change）这一隐喻指在不超出资源的可再生率的前提下提高系统对于可再生的资源的依赖而不是对于不可再生的存量资源的依赖。

Jouni Korhonen设想的世界中，对可再生资源的依赖将随着技术进步等外部条件的变化而减弱，这种依赖性将逐渐过渡到对那些可再生资源的依赖之中。这种观点是对自然环境与经济社会一种“可持续发展”的中间道路的支持，即在不阻碍经济增长的前提下，降低经济增长对自然环境的压力，减少对资源和环境的破坏。