清潔生產(chǎn)概述
清潔生產(chǎn)概述 張?zhí)熘淌?清華大學(xué) 第一節(jié) 清潔生產(chǎn)的產(chǎn)生背景 伴隨人類生存環(huán)境的不斷惡化，自從20世紀(jì)60年代以來(lái)，環(huán)境保護(hù)在全世界范圍內(nèi)開(kāi) 始興起。保護(hù)人類共同的家園，成為全人類的共識(shí)，并逐漸匯成了當(dāng)今世界的可持續(xù)發(fā) 展的潮流。正是在可持續(xù)發(fā)展思想，理念及其實(shí)踐的逐步形成與不斷發(fā)展的歷史大背景 下，基于對(duì)傳統(tǒng)“末端治理”的環(huán)境污染控制實(shí)踐的反思，清潔生產(chǎn)伴隨而生，并成為支 持可持續(xù)發(fā)展的有力戰(zhàn)略措施。 一 人類社會(huì)的環(huán)境問(wèn)題 1.人與環(huán)境的關(guān)系 人是自然界的產(chǎn)物。在漫長(zhǎng)的人類發(fā)展歷程中，人類長(zhǎng)期依賴于自然界，依存于自己 所處的環(huán)境，從周圍的自然環(huán)境中索取維系生存的各種要素，并且努力使自己適應(yīng)所處 的客觀環(huán)境。由于生產(chǎn)發(fā)展的規(guī)模及其強(qiáng)度較小，社會(huì)生產(chǎn)力水平低下，向環(huán)境的索取 極為有限，對(duì)環(huán)境的排放沖擊與影響也遠(yuǎn)低于環(huán)境的承載和凈化調(diào)控能力。相當(dāng)長(zhǎng)的一 段人類發(fā)展過(guò)程中，人類社會(huì)就是這樣在同自然界相互聯(lián)系、相互作用中，同自然界一 起作為一個(gè)統(tǒng)一的整體存在，并在同自然環(huán)境不斷進(jìn)物質(zhì)、能量、信息的交換過(guò)程中向 前發(fā)展。 對(duì)環(huán)境的影響作用自古一直伴隨著人類的發(fā)展進(jìn)程，但其嚴(yán)重化始于近代。隨著科學(xué) 技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力水平的提高，特別是工業(yè)化以來(lái)，人類干預(yù)影響自然的能力大為增 強(qiáng)，并在改造自然的活動(dòng)中取得了一個(gè)又一個(gè)勝利：運(yùn)河開(kāi)通了、鐵路修成了、大量礦 產(chǎn)資源從地底下挖掘出來(lái)了，一座座都市的出現(xiàn)，工廠林立，市場(chǎng)上各類商品應(yīng)有盡有 ，社會(huì)財(cái)富迅速增長(zhǎng)，人們的生活面貌發(fā)生了極大改觀。人類走出了野蠻和蒙昧?xí)r代， 進(jìn)入了一個(gè)大量生產(chǎn)、大量消費(fèi),大量浪費(fèi)的“文明”時(shí)代。與此同時(shí)，人們?cè)械哪欠N樸 素的自然觀在動(dòng)搖，特別是由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展所造成的利益驅(qū)動(dòng)，促使人們不顧一切 地向大自然展開(kāi)掠奪，并且任意地向大自然排放各種廢物。人類自認(rèn)為在自然界面前， 可以為所欲為，按照自己的愿望去“征服自然”、“改造自然”，而不必理會(huì)大自然會(huì)做出 什么反映。在短短的近幾百年中，地球上的人口呈指數(shù)增長(zhǎng)、資源瀕臨耗盡、幾乎每一 種人類的排放物都達(dá)到了地球無(wú)法承受的程度，世界上許多國(guó)家因經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)而造成 了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，并導(dǎo)致了一系列舉世震驚的環(huán)境公害事件。我們賴以生 存和發(fā)展的地球正面臨著前所未有的環(huán)境危機(jī)。 正如恩格斯在《自然辯證法》中所說(shuō)：“人們要學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)我們對(duì)自然界的慣常行程的干 涉所引起的比較近的和比較遠(yuǎn)的影響，不要陶醉于我們對(duì)自然的勝利。對(duì)于我們的每一 次勝利，自然界都報(bào)復(fù)了我們?！?他一再告誡人們“必須時(shí)時(shí)記?。何覀兘y(tǒng)治自然界，決不像征服者統(tǒng)治異民族一樣，決不 像站在自然界以外的人一樣，相反地，我們同我們的肉、血和頭腦一起屬于自然界、存 在于自然界中……。真正的人的自由是同已被認(rèn)識(shí)的自然規(guī)律協(xié)調(diào)的生活?！苯裉?，全人類 面臨的環(huán)境危機(jī)的每一項(xiàng)內(nèi)容，可以說(shuō)都是由于人們不能善待大自然而遭到的報(bào)復(fù)，種 種報(bào)復(fù)的嚴(yán)重性，可以說(shuō)每一項(xiàng)內(nèi)容都意味著其后果可能會(huì)使人類從地球上消亡。 2. 嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī) 自工業(yè)化以來(lái)，在傳統(tǒng)的資源-生產(chǎn)/消費(fèi)- 污染排放的線性單向發(fā)展模式下，“高增長(zhǎng)、高消耗、高污染”的生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)了國(guó)民生 產(chǎn)總值的迅速提高，為人類提供了大量的物質(zhì)消費(fèi)品。但同時(shí)，大量投入于生產(chǎn)中的資 源（包括能源）并未得以有效地利用，而是轉(zhuǎn)化為廢棄物排入自然環(huán)境中繼而成為污染 物。這種對(duì)地球自然資源的耗竭和生態(tài)環(huán)境的污染與破壞，它們互相關(guān)聯(lián)，交互作用， 其影響范圍已從局地，發(fā)展為區(qū)域性，乃至形成全球性的環(huán)境問(wèn)題。 （1）自然資源的耗竭 地球上人類為了自身的生存，正在對(duì)自然資源采取掠奪性開(kāi)發(fā)利用。世界觀察研究所 的分析表明，1970- 1991年全球工業(yè)原料消耗量增加勒38%，農(nóng)業(yè)原料消耗增加40%，林木消耗增加44%，金屬 消耗增加26%，非金屬原料消耗增加39%，而一些不可更新的有機(jī)物原料消耗則增加了69 %。 礦產(chǎn)資源是人類生存與發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在當(dāng)今世界上，95%的能源以及80%的工 業(yè)原材料來(lái)自于礦產(chǎn)資源?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)礦物資源的消耗不斷增加，呈現(xiàn)著急劇上升 的趨勢(shì)。20世紀(jì)以來(lái)(1900- 1989)，美國(guó)的人口約增加了3倍，然而整個(gè)礦產(chǎn)資源的消耗卻增加了10倍。我國(guó)對(duì)13個(gè) 省區(qū)700余個(gè)大型坑采礦山調(diào)查，礦山開(kāi)采和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的資源耗費(fèi)率高，損失浪費(fèi)嚴(yán) 重。有56%的礦山回采率低于要求，全國(guó)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)的綜合回收率只有30%～50%，而眾多的 集體、個(gè)體采礦的消耗、浪費(fèi)則更為嚴(yán)重。雖然二次資源回收(廢舊物資資源化)已為世 界各國(guó)所重視，如日本是世界上二次資源回收利用率最高的國(guó)家，但整體比例仍然較低 ，1980- 1982年歐洲共同體各國(guó)的各種金屬的回收利用量占消耗量的比重為：鋁39.3%，鉛28.1% ，銅17.75%，鋅10.9%，錫30.6%。而發(fā)展中國(guó)家，包括我國(guó)的資源回收率則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó) 外發(fā)展國(guó)家。 土地是人類生存的基本條件。據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)，地球上現(xiàn)有耕地1.4×109 hm2,另有可開(kāi)墾為農(nóng)業(yè)使用的土地約1.8×10 9 hm2(包括一部分森林)，共占地球表面的25%。在這些土地中，只有11%的土地對(duì)于農(nóng)業(yè)沒(méi) 有嚴(yán)重的限制因素，大部分缺乏再利用的條件。同時(shí)，由于不合理的耕作，放牧和采伐 ，水土流失愈來(lái)愈嚴(yán)重，鹽堿化和沙漠化在不斷擴(kuò)大，估計(jì)今后20年內(nèi)全世界1/3的耕地 將會(huì)消失。森林，尤其是熱帶雨林的破壞速度十分驚人，當(dāng)前全球每年有1700萬(wàn)hm2的熱 帶森林被砍伐。據(jù)估計(jì)，按照上述速度，在未來(lái)30年里，約有5%～10%的熱帶森林物種將 面臨滅絕的威脅。作為地球上生物多樣性最集中的地區(qū)，約占地球上生物體1/2的熱帶森 林生態(tài)系統(tǒng)的熱帶森林及其所含的豐富物種會(huì)在80年內(nèi)全部消失。 生物物種是地球上的寶貴資源。地球生態(tài)環(huán)境的日益惡化，正在造成生物物種加速滅 絕，生物資源急劇減少。一個(gè)物種的形成要經(jīng)過(guò)2000到1萬(wàn)代才能鞏固下來(lái)，因而物種的 損失是難以可彌補(bǔ)的。根據(jù)專家估計(jì)，由于環(huán)境等原因，到2050年將有25%的物種陷入絕 境，6萬(wàn)種植物瀕臨滅絕。保護(hù)生物多樣性是保護(hù)自然界最重要的資源之一。 此外，海洋和淡水生態(tài)系統(tǒng)也在遭受著“過(guò)度捕撈”和工業(yè)污染的雙重壓力，其所含的 生物資源正急劇減少，海洋生態(tài)系統(tǒng)和淡水生態(tài)系統(tǒng)的多樣性也面臨著嚴(yán)重的喪失和退 化。生物多樣性的喪失必然減少生物圈中的生態(tài)關(guān)聯(lián)，使生命支持系統(tǒng)的重要組成部分 ——生態(tài)系統(tǒng)的功能(承載力、恢復(fù)力和抗干擾能力)失衡，物質(zhì)循環(huán)過(guò)程受阻，進(jìn)而惡化 人類生存環(huán)境，限制人類生存與發(fā)展的選擇機(jī)會(huì)，甚至直接嚴(yán)重威脅人類生存的基本條 件。 （2）生態(tài)環(huán)境的污染與破壞 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，愈來(lái)愈多的化學(xué)品被合成出來(lái)，以滿足人類的生產(chǎn)與生活 消費(fèi)。世界上每年有1000～2000種化學(xué)品進(jìn)入市場(chǎng)，目前已知的化學(xué)品＞700萬(wàn)種。這些 化學(xué)品，一方面造福于人類；另一方面也為人類帶來(lái)直接的和潛在的災(zāi)難?；瘜W(xué)品數(shù)量 和種類的不斷增加，導(dǎo)致新的污染源不斷出現(xiàn)，對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)安全的威脅也不 斷加大。 來(lái)自工業(yè)，交通等二氧化硫，總懸浮微粒，氮氧化物及各種芳烴類化合物大量產(chǎn)生， 排放，嚴(yán)重污染環(huán)境，直接影響著人體健康。例如歐洲各國(guó)森林、湖泊和農(nóng)作物受酸雨 的危害估計(jì)每年損失超過(guò)13億美元。我國(guó)84個(gè)城市1996年的統(tǒng)計(jì)，降水pH年均值為3.84 ～7.54，低于5.6的城市占51.2%。酸雨出現(xiàn)頻率在70%以上的城市有13個(gè)，其中宜賓、長(zhǎng) 沙、贛州和衡陽(yáng)的酸雨的出現(xiàn)頻率＞90%。我國(guó)遭受酸雨等污染物危害的農(nóng)田面積已達(dá)5 30萬(wàn)hm2。目前，全世界城市人口中的半數(shù)(約9.9)億生活在S02超標(biāo)的環(huán)境中；另有10億 生活在顆粒物超標(biāo)的環(huán)境里。以致于每年有幾十萬(wàn)人過(guò)早死亡，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人患有急性 或慢性疾病。加之城市的急劇擴(kuò)展，機(jī)動(dòng)車輛迅速大量增加，各種有害氣體的排放及其 相互間的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致更嚴(yán)重的環(huán)境事故，如1946年發(fā)生在美國(guó)洛杉磯市的光化學(xué)煙 霧造成當(dāng)?shù)厥忻裱劬Υ掏?、流鼻涕、咳嗽、頭痛、胸疼、惡心和氣喘。 全世界每年向大海排放的廢物中，懸浮物和溶解鹽類有200億噸，垃圾和污水中的有 機(jī)物在330萬(wàn)噸。僅每年傾倒入大海中的船舶垃圾就在640萬(wàn)噸，塑料集裝箱500萬(wàn)個(gè)，包 裝材料2萬(wàn)多噸，塑料網(wǎng)、繩、救生衣13萬(wàn)噸以上。所有些向海洋傾倒的固體、液體廢物 、有毒或放射性廢物都給浮游生物、海鳥(niǎo)和魚(yú)類帶來(lái)致命威脅。海洋是人類未來(lái)的資源 寶庫(kù)，然而還未等到對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)便遭到了難以彌補(bǔ)的毀壞。 工業(yè)生產(chǎn)直接產(chǎn)生大量有毒有害化學(xué)物質(zhì)。它們的隨意排放，不僅造成大氣、水和土 壤全方位的污染，影響糧食、蔬菜和水果，直接危害人體健康。盡管許多國(guó)家頒布了法 律嚴(yán)加限制，但仍未得到徹底解決，甚至有的將這類千萬(wàn)污染的廢物向國(guó)家轉(zhuǎn)移(到其他 國(guó)有處理或向其他國(guó)家領(lǐng)土或水域傾倒)。 城市垃圾問(wèn)題已成為全球大城市(尤其是發(fā)展中國(guó)家)面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。隨著城市的發(fā) 展，居民生活水平的提高，城市垃圾的產(chǎn)量的總的發(fā)展趨勢(shì)在不斷上升，平均年增長(zhǎng)率 在2%～5%，有些國(guó)有的年增長(zhǎng)率在到10%左右。在我國(guó)，進(jìn)入90年代，1991- 1995年增長(zhǎng)速度為7%左右。大量垃圾的堆積，一方面占用了大量的土地，另一方面造成 了衛(wèi)生條件的惡化，導(dǎo)致各種傳染病發(fā)病率上升。采用垃圾焚燒技術(shù)也還在面臨著二次 污染的風(fēng)險(xiǎn)。 大量化石燃料使用，使得全球每年因燃燒而排入大氣中的CO2多達(dá)50億t,導(dǎo)致大氣中 CO2濃度比工業(yè)化前增加了73ppmV,導(dǎo)致全球氣溫上升。有專家估計(jì)，如果大氣中co2的濃 度仍然按目前的速度增長(zhǎng)，到2030年全球氣溫將比現(xiàn)在升高2～5℃(比過(guò)去1萬(wàn)年升高的速 度還高)，由此使海平面上升20～140cm。直接威脅人類的生存。挪威首相曾聲稱，氣候 變暖對(duì)于人類來(lái)說(shuō)“將是一場(chǎng)僅次于核戰(zhàn)爭(zhēng)的災(zāi)難?！比藶榛顒?dòng)導(dǎo)致消耗臭氧的氯氟烴類 物質(zhì)的大量和長(zhǎng)期積累，正在使臭氧量明顯減少。1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)南極出現(xiàn)的臭氧空 洞已達(dá)2720萬(wàn)平方公里，比整個(gè)北美洲面積還大。當(dāng)前，歐洲、北極、西伯利亞也陸續(xù) 發(fā)現(xiàn)臭氧洞。專家認(rèn)為，臭氧總量每減少10%，紫外線輻射強(qiáng)度使可增大20%。而大氣圈 中臭氧層含量每減少1%，皮膚癌病例增加10萬(wàn)人，患白內(nèi)障和吸吸道疾病的人也將增多 。此外，紫外線增強(qiáng)也將破壞生態(tài)系統(tǒng)中復(fù)雜的食物鏈網(wǎng)，導(dǎo)致一些主要生物物種滅絕 ，農(nóng)作物減產(chǎn)和歉收，導(dǎo)致糧食危機(jī)。 此外，作為地球上的生命支持系統(tǒng)，不同空間尺度的生態(tài)系統(tǒng)由于人類長(zhǎng)期對(duì)資源的 不合理開(kāi)發(fā)和環(huán)境污染使得已經(jīng)受到損害，形成的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題與生態(tài)系統(tǒng)的變化。例 如水土流失，植被破壞、土地沙化，土壤沙漠化，鹽堿化以及富營(yíng)養(yǎng)化、水資源短缺等 等，導(dǎo)致區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境維護(hù)的失調(diào)，有的地區(qū)甚至陷入經(jīng)濟(jì)發(fā)展困境與生態(tài) 環(huán)境條件不斷惡化的惡性循環(huán)中。 二 可持續(xù)發(fā)展 人類生存環(huán)境的不斷惡化，引起了人們的關(guān)注。自從20世紀(jì)60年代以來(lái)，環(huán)境保護(hù)在 全世界范圍內(nèi)開(kāi)始興起。 1972年6月5日，聯(lián)合國(guó)在斯德哥爾摩召開(kāi)第一次環(huán)境大會(huì)，通過(guò)了《人類環(huán)境宣言》和 《人類環(huán)境行動(dòng)計(jì)劃》，成立了聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃置(UNEP)，并把每年6月5日定為“世界環(huán)境 日”， 斯德哥爾摩人類環(huán)境會(huì)議，揭示了人類與生態(tài)環(huán)境相互作用的主題，不僅標(biāo)志著全世界 對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注達(dá)成共識(shí)，而且意味著各國(guó)保護(hù)環(huán)境實(shí)際行動(dòng)的開(kāi)始。會(huì)議揭開(kāi)了現(xiàn) 代環(huán)境保護(hù)的序幕，推動(dòng)世界各國(guó)走上了環(huán)境立法和依法治理環(huán)境的道路。歐洲、北美 洲、日本等環(huán)境污染嚴(yán)重的國(guó)家紛紛制定了大量的環(huán)境法規(guī)，實(shí)施嚴(yán)格的環(huán)境管理，并 通過(guò)各種治理措施向環(huán)境污染開(kāi)戰(zhàn)。 伴隨著環(huán)境保護(hù)的實(shí)踐，面對(duì)環(huán)境問(wèn)題的嚴(yán)重性和國(guó)際社會(huì)對(duì)環(huán)境與人類發(fā)展相繼產(chǎn) 生的各種反思，在世界各國(guó)及許多有識(shí)之士對(duì)人類發(fā)展模式及環(huán)境保護(hù)不斷探索的基礎(chǔ) 上，1983年聯(lián)合國(guó)大會(huì)和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署授命布倫特蘭夫人組建“世界環(huán)境與發(fā)展委員 會(huì)”。全面就人類的未來(lái)發(fā)展與環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行研究。1987年該委員會(huì)在東京召開(kāi)第8次會(huì) 議，通過(guò)了《我們共同的未來(lái)》的報(bào)告，提出了可持續(xù)發(fā)展的概念。報(bào)告呼吁人類珍惜尚 存的、為時(shí)不多的改變未來(lái)的機(jī)會(huì)，不要把生態(tài)問(wèn)題留給下一代。主張“在不危及后代人 滿足其環(huán)境資源要求的前提下，尋找滿足我們當(dāng)代人需要的、確保人類社會(huì)平等持續(xù)發(fā) 展的途徑?！?為支持并推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展在全球的實(shí)施，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境保護(hù)的統(tǒng)一協(xié) 調(diào)，1992年6月3日至14日聯(lián)合國(guó)在巴西里約熱內(nèi)盧召開(kāi)了環(huán)境與發(fā)展大會(huì)。183個(gè)國(guó)家代 表團(tuán)和聯(lián)合國(guó)及其各層機(jī)構(gòu)等70個(gè)國(guó)際組織的代表出席了會(huì)議，并有102位國(guó)家元首或政 府首腦親自與會(huì)。這次大會(huì)，通過(guò)了《關(guān)于環(huán)境與發(fā)展宣言》(即里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣 言)及其行...
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