生态循环利用精选(九篇)

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第1篇：生态循环利用范文

关键词食用菌渣;农田生态环境;循环利用;影响;评价指标

中图分类号x826文献标识码a文章编号 1007-5739(2010)22-0268-04

effectsandassessmentindexofrecyclinguseofediblefungusdregsonfarmlandecologicalenvironment

huang xiu-sheng 1weng bo-qi 1huang qin-lou 1lei jing-gui 2luo tao 3chen zhong-dian 1

(1 agriculture ecology research institute,fujian academy of agriculture science,fuzhou fujian 350013; 2 edible fungi institute,fujian academy of agricultural science; 3 soil and fertilizer institute,fujian academy of agriculture science)

abstractchina is the largest producer of edible fungi and has a large number of waste resources,but low utilization ratio of edible fungus dregs which polluted villages. so it is necessary to carry out the researches on recycling technology and reasonable development modes of edible fungi residue and establish and improve the farmland straw-edible fungi recycle production system to improve the productivity of farmland ecological system by returning residue to farmland and scientific application of organic-inorganic fertilizer,which is the effective way to realize officient resources utilization. this paper mainly discussed the cyclic utilization technology of edible fungus dregs and the main assessment indices of farmland ecological environment in order to explore the effects and achievements of returning residue to farmland eco-environment.

key wordsedible fungus dregs;farmland ecology environment;recycling use;effect;assessment index

我国是世界上第一大食用菌生产国。133229.cOm据资料显示,2006年我国年产食用菌1 400万t(其中草生菌350万t),占世界的70%,产值达590亿元,出口量62.8万t,出口创汇9.6亿美元,出口量居世界第一位。东南沿海诸省乡村草生菌的主要栽培品种为双孢蘑菇、草菇、姬松茸、鸡腿菇等。其主要特点是以稻草、秸秆等农业废料作为培养料的碳源,以牛粪、马粪、羊粪、鸡粪等有机肥作为氮源栽培的食用菌,是农业废料进行生物转化的一种重要途径。食用菌废料又被称作菌糠、菌渣、下脚料、废菌筒,是栽培食用菌后的培养料,含有丰富的蛋白质及其他营养成份,在农业生产上具有较高的利用价值。以蘑菇为例,出菇前后蘑菇渣的化学成分发生了很大变化,但其干物质仍占原重的50%左右。被菌丝分解的部分,约1/3用于菌体合成,1/3用于呼吸消耗,另外1/3则以新的形式存在于磨菇渣中[1]。出菇后的蘑菇渣中含有蛋白质、氨基酸、菌体蛋白、酶等可以再利用的成分,对菇渣进行资源化利用有较好的前景。而其他品种的食用菌也同样含有较高的营养成分。因而合理利用这些废料,可提高经济效益,有效减少废弃物质,提高生态效益,实现废物循环利用和农业的可持续发展。该文主要论述食用菌渣循环利用对农田生态环境影响的主要评价指标,探讨菌渣循环利用对农田生态环境影响,建立成效评价体系。

1菌渣循环利用的主要技术与成效

1.1食用菌废料循环利用作栽培料

研究表明栽培鸡腿菇、平菇、草菇、双孢菇之后的菌渣可以再次用于生产另一种菇类。米青山等[2]利用平菇废料(菌糠)栽培鸡腿菇,结果表明在培养料中添加40%～60%平菇菌糠与全料栽培相比降低成本29%～43%,产量略有下降,但可大量节约成本,提高综合经济效益。而采用麦粒—菌糠培养基生产双孢菇菌种,不仅提高菌种质量,延长菌种保藏期,而且菌糠代替部分麦粒,可大幅度降低生产成本。彭荣等[3]将不同种类的菌渣(香菇、平菇、金针菇)处理后加入辅料作栽培基质用于草菇的栽培,与传统的稻草栽培配方相比,呈现出菌丝生长快、产量高、成本低等优点,其中金针菇菌渣栽培草菇的生物转化率达到22.6%,产量比传统稻草栽培料提高15.7%左右。

1.2利用菌渣合理开发家畜家禽饲料

平菇、香菇、金针菇等木腐类真菌,其种菇后废料中含有较丰富的氨基酸(aa),并且fe、ca、zn、mg等微量元素含量也很丰富,加之菌渣特有的蘑菇香味,使之具有较好的适口性。因此,菌渣可作饲料使用。宋汉英等[4]用20%香菇菌渣代替砻糠粉饲喂猪,发现猪仍可正常生长,猪每增重1 kg,试验组比对照组可节约饲料0.71 kg,经济效益增加30.26%,且肉质无异。陈学通[5]对白灵菇菌渣喂羊的适口性及育肥羊的效果进行测定,表明用菌渣替代精料中50%的饲草喂羊可行性强且能够节约饲料成本。庞思成[6]用菌渣代替麸皮喂养尼罗罗非鱼,可使饲料成本下降8.3%。

1.3食用菌废料作有机肥料开发利用

食用菌废料中富含有机物和多种矿质元素,其中n、p、k养分含量高于稻草和鲜粪。种菇后的各种原料通过无害化处理及发酵可成为一种优质的有机菌肥,也可直接作为底肥施入农田。研究表明施用食用菌渣复合有机肥,能使水稻增产6.2%～8.3%,取得了较明显的经济效益[1]。利用食用菌渣复合肥可提高青椒的产量、糖分和vc的含量[1]。同时,在柑桔、苹果、梨、葡萄等水果园内将食用菌废料深施后掩埋,可起到改良果园土壤、增加土壤的通透性、改善理化性质、提高水果品质、增产增收的效果,而且肥效持久,经济实惠;也可用作蔬菜的基肥;在花卉种植中,把种菇后的废料与肥土混合后堆积自然发酵,用来作为花卉苗圃、花盆的基肥。此外,食用菌废料还可在蔬菜育苗饲养昆虫、作为燃料等方面进行应用[2]。

2菌渣循环利用对生态环境影响的主要评价指标

农田生态环境即作物生长环境,包括农田小气候、土壤水热状况、植物养分循环杂草生长、植物病虫害等因素。目前菌渣回田对农田生态环境影响的评价指标还不是很完善,但可以结合其他学者在肥料应用领域所作的环境效应研究,探讨菌渣作为生物肥料将其回田对农田生态环境影响的主要评价指标。

2.1土壤质量指标

土壤质量是土壤在一定的生态系统内提供生命必需养分和生产生物物质的能力;容纳、降解、净化污染物质和维护生态平衡的能力;影响和促进植物、动物和人类生命安全和健康的能力之综合量度。简言之,土壤质量是由土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量3个既相对独立又有机联系的组分综合集成[7]。土壤质量是土壤支持生物生产能力、净化环境能力和促进动植物和人类健康能力的集中体现,是现代土壤学研究的核心,也是肥料对农田生态环境最重要的评价指标。通常土壤质量评价选择20多个土壤性质作为土壤质量评价指标体系[8-9],这些指标可以按照传统的土壤性质分成3类:化学指标、物理指标和生物学指标。

(1)化学指标。schoenhohz等[10]综述了农业、林业和草原土壤中用来评价土壤质量的土壤化学指标。其中土壤有机碳指标有土壤有机碳和土壤有机质;营养指标有全n、可交换性氨态氮、硝态氮、全p、矿化p、可交换性p、bray p、p吸附性;全k、可交换性k;可交换性ca、mg、ph;ec等。在化学指标中,土壤碳库动态平衡是土壤肥力保持和提高的重要内容,它与作物营养、土壤管理关系密切,直接影响作物产量和土壤肥力的高低,是评价土壤质量的重要指标,其主要有土壤有机碳(soc)和不同活性有机碳,包括热水提取态碳(hwec)、可矿化碳(pmc)、酸提取态碳(aec)、易氧化态碳(roc)、颗粒有机碳(poc)、轻组有机碳(lfoc)、可溶性有机碳(doc)和微生物生物量碳(mbc)等指标。国内外对森林有机质平衡方面研究报道较多。但我国农田有机质平衡研究目前积累资料较少,且研究也多为模型模拟和估算值。沈宏等[11]指出长期施肥对土壤有效碳库和碳库有效率有很大影响。而长期施用有机肥或有机无机配合施用处理的土壤有机碳、微生物量碳、易氧化碳、可矿化碳含量、土壤碳素有效率明显高于不施肥和无机肥处理。王百群等[12]研究了草地开垦变为不同农田后对土壤有机碳库的效应,结果表明草地开垦为农田后,土壤可溶性有机碳、微生物生物量碳及总有机碳的含量显著下降。姜勇等[13]对辽宁省沈阳市苏家区近20年农田耕层土壤有机碳含量变化的分析表明,不重视有机肥施用是导致该地区农田土壤有机碳含量普遍下降的主要原因。许多学者认为土壤微生物量碳是土壤养分转化的活性库或源,是碳素循环和周转的媒介,它与潜在的土壤可利用态氮之间存在显著正相关,是土壤有机质中最为活跃的部分,且更能表征土壤受外界影响后土壤养分有效状况和生物活性的变化。土壤微生物量碳转化迅速,能在检测到土壤总量碳变化之前反映土壤有机质的变化,属更具敏感性的土壤质量指标。徐华勤等[14]研究了经过4年不同培肥措施后红壤茶园土壤微生物量碳变化,表明稻草覆盖后配施不同比例有机无机肥、间作三叶草以及全施化肥处理对土壤微生物量碳均有明显提高,其中,稻草覆盖+100%有机肥和稻草覆盖+75%有机肥+25%化肥处理分别比对照提高17.05%、32.38%。但目前菌渣回田对土壤碳库的影响研究在国内文献中还鲜有报道。

(2)生物指标。土壤生物学指标包括微生物生物量c和n、潜在可矿化n、土壤呼吸量、生物量c/有机总c、呼吸量/生物量、土壤微生物的群落组成和多样性、土壤酶活性、土壤动物等指标[14-15]。土壤微生物量对农业管理措施极为敏感,是反映土壤管理变化的活指标。土壤微生物量碳、氮是土壤碳素和氮素养分转化和循环研究中的重要参数,它们较为直观地反映了土壤微生物和土壤肥力状况。因此,土壤微生物量对了解土壤养分转化、循环具有重要的意义,可以综合反映土壤的肥力和环境质量状况。微生物量碳在区别长期与短期土壤处理方面也非常敏感,同时还不受无机氮的直接影响,这是微生物量碳用作土壤生物指标的一大优势。国内外学者也愈来愈认识到微生物在整个生态系统中的重要功能,并把注意力从用土壤理化性质作为持续性指标来评价土壤肥力及其对作物产量的影响的研究中,逐步转移到用土壤微生物参数来评估土壤的健康和质量,包括土壤微生物生物量、各种酶活性以及微生物的多样性等[16-18]。当前对微生物多样性的研究所采取先进科学技术主要有变性梯度凝胶电泳(dgge)技术,通过比较不同土壤中各种微生物的16srrna基因信息来了解微生物的多样性。马冬云等[17]研究了在大田高产条件下、不同尿素施用量下2种不同穗型小麦品种“兰考矮早8”和“豫麦49-198”根际微生物数量和土壤酶活性的变化,表明尿素施用量对小麦根际微生物数量和酶活性均产生一定的影响,适宜尿素施用量有益于小麦根际微生物数量和酶活性的提高,过高则微生物数量和酶活性下降。张明等[19]研究表明长期施用有机肥可以提高土壤微生物对有机碳及全氮的利用率。王俊华等[20]研究了长期定位施肥对农田土壤酶活性及其相关因素的影响,表明土壤脱氢酶活性随着年限的增加逐渐下降,转化酶与磷酸酶的活性趋于增高,而长期施用有机肥更有利于保育土壤生物化学环境质量。高美英等[21]通过秸秆覆盖果园长期定位试验表明,覆盖可明显增加各土层中氨化细菌的数量。黄志宏等[22]研究认为果园中土壤微生物数量在土壤中具有明显的垂直分布特征。

(3)物理指标。schoenholtz等[10]综述了土壤研究者建议使用和已经使用的土壤评价物理指标,包括静态指标和动态指标2类。其中静态指标有土壤质地、土层和表土层厚度、土壤容重、土壤韧性、饱和导水率、土壤流失量、土壤孔隙度、土壤强度、团聚体稳定性和土壤耕性;动态指标有最小持水量、耕作践踏状况(trafficability)、淋失潜力和侵蚀潜力。目前,国内外对菌渣回田(果、茶)对土壤质量影响的研究也主要集中在对土壤物理指标的影响方面。肖胜刚等[23]利用果园回填废菌料,经过4年的定位观测,果园土壤ph值、有机质、全氮、水解性氮、有效磷、速效钾、交换性镁、交换性钙、水溶性硼、有效锌、有效锰等含量比对照土壤有较大提高。石光森等[24]研究菌渣、氯、磷、钾不同量组合的肥效,研究表明施用菌渣能改善土壤环境条件,促进氮、磷的有效性,从而提高青椒果实产量。

2.2外部环境指标

土壤温度主要来源于太阳的辐射热,土壤温度对作物生长影响是多方面的,如种子发芽、生长、开花结果、养分的释放和吸收都需要一定的温度,土壤温度过高或过低都不利于作物的生长发育。温度高,土壤水分运动加快;相反,土温下降,水分移动缓慢,甚至冻结。土壤水分则直接影响作物的生长,还与土壤微生物的活动、养分的分解与转化、土壤通气以及土壤的物理化学性状都有密切的关系。可见土壤温度和水分可直接或间接地影响土壤肥力各因素作用的发挥,是影响土壤肥力的重要因素。王志强等[25]报道,利用平菇等食用菌的废菌糠,经适当无氧发酵等一系列处理后添加到普通泥土中,使其最大持水力提高至51.3%,单产提高13.6%。目前,在食用菌废料对土壤温度、水分影响的研究报道也十分有限,而在利用秸秆进行土壤覆盖方面则做了大量研究。易镇邪等[26]报道了秸秆覆盖可在一定程度上减轻干旱,并能提高土壤养分含量,而秸秆覆盖结合免耕对土壤养分合量的提高效果更明显。许多研究还表明秸秆覆盖后在地表形成一层土壤与大气热交换的障碍层,既可以蓄水保墒,也可以减少土壤热量向大气中散失,调节土壤水分和温度的变化,从而促进作物根系和植株的生长。

2.3光能利用指标

光能是作物转化利用的对象,太阳辐射能利用率的理论值为5%～6%,光合有效辐射(par)的利用率可达10%～12%[27],远远大于农田全年光能利用率(0.2%～0.4%)。因此,提高作物产量的限制因素不是光能不足,而是光能利用率低[28]。在作物光能利用率研究方面,虽然国内文献还很少涉及菌渣回田的研究报道,但在其他肥料、秸秆及作物方面则进行过很多研究。李全起等[29]研究了秸秆覆盖和灌溉对冬小麦农田光能利用率的影响,认为覆盖和灌溉主要增加了40～60 cm高度par截获率。覆盖处理籽粒光能利用率降低,茎叶光能利用率和总光能利用率升高。另有研究认为,由于氮素是叶绿素主要组成物质,磷素具有活化茶树生理机能作用,钾素可调节光合速率。因此,一般情况下茶园土壤肥力水平与茶树光合作用关系密切,高施肥区茶树的光合作用比低肥区约高3%～5%。

2.4作物品质指标

肥料对生态环境的效应最终还要反应在作物生产性能和品质指标上。因此,作物生产性能和品质指标也是菌渣循环利用对农田生态环境评价的重要指标之一。彭志对[30]采用大田试验方法研究了蘑菇渣与氮磷钾化肥配合施用对豇豆生长的效应,表明单施蘑菇渣的豇豆产量极低,而蘑菇渣与氮磷钾化肥配合施用的增产效果极显著,其中以用蘑菇渣7.5 t/hm2与尿素430.5 kg/hm2、过磷酸钙568.5 kg/hm2、氯化钾190.5 kg/hm2配合施用的效果最佳。此外,蘑菇渣与氮磷钾化肥配合施用还具有促进豇豆开花结荚、增加豆荚长度、提高豆荚vc和磷钾含量的效果。石光森等[31]研究了菌渣、氯、磷、钾不同量组合的肥效对青椒生产性能及果实品质的影响,表明施用菌渣能提高青椒果实产量、糖分和vc含量。肖胜刚等[23]利用菌渣回施脐櫈园进行定位观测试验,研究表明脐櫈果肉品质总酸、可溶性固形物、总糖含量分别比对照提高0.11%、0.10%和0.50%,果实平均单株产量比对照提高5.1 kg。王美琴[32]报道了施用食用菌渣作底肥能使水稻增产6.2%～8.3%,经济效益明显。房华等[33]则报道了茶树菇菌渣能减少南方根结线虫对番茄侵染,使形成根结的数量降低,从而在一定程度上防治番茄根结线虫病。

2.5其他评价指标

由于农田生态系统是复杂的巨系统,因此,每个评价指标都能反映农田生态环境的某一方面的特征。菌渣循环利用对农田生态环境的影响也不例外,除上述主要评价指标外,它还包括农田环境污染指标、植物养分循环杂草生长等指标,选择的指标不同,对同一区域农业生态环境质量的评价结果往往差异很大。

3菌渣循环利用的热点问题与对策

3.1菌渣循环利用的研究热点

整理

[10] schoenhohz s h,miegroet h v,burger j a.a review of chemical and physical properties as indicators of forest soil quality:challenges and opportunities[j].forest ecology and management,2000,138(1-3):335-356.

[11] 沈宏,曹志洪.长期施肥对不同农田生态系统土壤有效碳库及碳素有效率的影响[j].热带亚热带土壤科学,1998,7(1):1-5.

[12] 王百群,苏以荣,吴金水.开垦草地对土壤有机碳库构成与来源的效应[j].核农学报,2007,21(6):618-622.

[13] 姜勇,庄秋丽,梁文举.农田生态系统土壤有机碳库及其影响因子[j].生态学杂志,2007,26(2):278-285.

[14] 徐华勤,肖润林,杨知建.不同培肥措施对红壤茶园土壤微生物量碳的影响[j].生态学杂志,2007,26(7):1009-1013.

[15] 曹慧,孙辉,杨浩,等.土壤酶活性及其对土壤质量的指示研究进展[j].应用与环境生物学报,2003,9(1):105-109.

[16] 易泽夫,荣湘民,彭建伟,等.微生物变量作为土壤质量评价指标的探讨[j].湖南农业科学,2006(6):64-65,69.

[17] 马冬云,郭天财,宋晓,等.尿素施用量对小麦根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响[j].生态学报,2007,27(12):5222-5228.

[18] 张心昱,陈利顶.土壤质量评价指标体系与评价方法研究进展与展望[j].水土保持研究,2006,13(3):30-34

[19] 张明,白震,张威,等.长期施肥农田黑土微生物量碳、氮季节性变化[j].生态环境,2007,16(5):1498-1500.

[20] 王俊华,尹睿,张华勇,等.长期定位施肥对农田土壤酶活性及其相关因素的影响[j].生态环境,2007,16(1):191-196.

[21] 高美英,刘和,冀常军,等.覆盖对果园土壤氨化细菌数量年变化的影响[j].土壤通报,2000,31(6):273-274.

[22] 黄志宏,梁瑞友,田大伦,等.南岭小坑果园土壤微生物数量状况初步研究[j].中南林业科技大学学报:自然科学版,2007,27(4):18-22.

[23] 肖胜刚,刘叶高,王文美,等.食用茵废菌料回填脐橙果园改土试验[j].食用菌,2005(6):48.

第2篇：生态循环利用范文

[关键词] 采煤塌陷地 循环经济 生态修复

从循环经济角度探讨采煤塌陷地生态修复是一种新的尝试。传统采煤塌陷地的复垦方式，一般是把塌陷土地复垦到农业利用状态，继续发展塌陷前的土地利用功能。而从循环经济的角度看，采煤塌陷地是一个具有巨大潜力的特色资源，采煤塌陷地生态修复本身就是循环经济的实际应用，也是对废弃物的再利用。因此，循环经济理论对采煤塌陷地的开发利用及其可持续发展具有重要指导意义。

一、唐山市采煤塌陷现状

唐山市境内煤炭资源丰富，已有140多年的开采历史。闻名于世的开滦矿区由开平和蓟玉两块煤田组成，矿区面积670平方公里，尚有可采储量50亿吨，分布于唐山市的六区一县境内。煤田内现有开滦矿务局 11个煤矿、50多座县办煤矿和近百座乡镇办煤矿，年产原煤3250万吨。开滦的优质炼焦煤为我国工农业生产提供了大量能源，为我国的出口创汇以及唐山市的繁荣和发展做出了重要贡献。但经过140多年的开采，因地下采煤地表塌陷面积已达312万亩，其中绝产耕地6万余亩，形成大小塌陷积水坑53个，积水总面积3.14万亩，最大积水深度12米；因采煤塌陷已搬迁村庄94个，旧村址废弃地面积达106万亩；开滦各矿采煤排矸石形成16座矸石山，占地0.45万亩，季节性积水塌陷波及耕地20 多万亩。据预测，随着煤炭不断开采，今后每年将新增塌陷地2400亩。

矿区地貌除赵各庄煤矿位于北部山区外，其余绝大部分位于平原地区，地面多为良田和城镇建筑。由于矿区为多煤层开采，地下煤层全部采出后，地表最大下沉多达十多米。塌陷使原本平整的土地变得凹凸不平，造成水土流失、季节性或常年积水。据调查统计，矿区每采出万吨煤，塌陷土地 2.4亩、塌陷水面0.75亩。几个距市区较近的积水塌陷区过去成为煤矿矸石、电厂排灰、城市生活垃圾、建筑垃圾的排放地，加之部分工矿企业生产、生活污水的排放，矸石自燃释放出二氧化硫、一氧化碳，致使塌陷区生态环境和自然景观遭到严重破坏。

二、循环经济理论研究现状

1.循环经济“资源综合利用论”

“循环经济”一词在我国由刘庆山在《开发利用再生资源缓解自然资源短缺》一文中首次使用，他从资源再生角度提出废弃物的资源化利用，其本质是自然资源的循环经济利用。冯良认为，循环经济是指通过废弃物或废旧物资的循环再生利用发展经济，目标是使生产和消费中投入的自然资源最少，向环境中排放的废弃物最少，对环境的危害或破坏最小，即实现低投入、高效率、低排放的经济发展，其核心是废旧物资回收和资源综合利用。周宏春主持完成的国务院发展研究中心调研报告中，主要也是从资源综合利用角度界定循环经济的。

2.循环经济“发展模式论”

持这种观点的学者认为：循环经济是对物质闭环流动型经济的简称，是基于工业化运动以来以“高开采、低利用、高排放(两高一低)”为特征的线性经济模式的弊端所提出的一种人类社会未来应该建立的以物质闭环流动为特征的经济模式，是实现可持续发展所要求的环境与经济发展双赢的途径，它要求把经济活动组织成为“自然资源一产品和用品一再生资源”的反馈式流程，所有的原料和能源都能在这个不断进行的经济循环中得到最合理的利用，从而使经济活动对自然环境的影响控制在尽可能小的程度。

3.循环经济“经济形态论”

齐建国认为，循环经济是在生态环境成为经济增长制约要素、良好的生态环境成为一种公共财富阶段的一种新的技术经济范式，是建立在人类生存条件和福利平等基础上的以全体社会成员生活福利最大化为目标的一种新的经济形态。段宁也认为，循环经济是以人类可持续为增长目的、以循环利用的资源和环境为物质基础，充分满足人类财富需求，生产者、消费者和分解者高效协调的经济形态。

4.循环经济“5R理论”

我国著名学者吴季松参与了国际循环经济理念从3R向5R转变的讨论。“5R理论”主要包括：再思考（Rethink）：改变旧经济理论，新经济理论的重点是不仅研究资本循环、劳力循环，也要研究资源循环，生产的目的除了创造社会新财富以外，还要保护被破坏的最重要的社会财富，维系生态系统，充分挖掘资源节约的潜力；减量化（Reduce）：将原有的减量化原则扩展到减少第二产业的城市化集中，在提高人类的生活水准中合理地减少物质需求；再使用（Reuse）：将原有的再使用原则延伸到企业和工程充分利用可再生资源的领域；再循环（Recycle）：除了原有的再循环原则所包含的范畴外，还延伸到经济体系由生产粗放的开链变为集约的闭环,形成循环经济的技术体系与产业体系；再修复（Repair ）：自然生态系统是社会财富的基础，是第二财富，不断地修复被人类活动破坏的生态系统与自然和谐也是创造财富。

三、基于循环经济的采煤塌陷地修复理论

1.采煤塌陷地循环方式

采煤塌陷地循环的主要方式有回收循环、互利循环、反馈循环、连环循环和分解循环。回收循环是指物质在生命周期内的循环利用，即回收己经用过的废旧产品和排放物，按其有用成分和用途再加以利用；互利循环是指两类以上生物或两个以上生产单元互相循环利用对方的产物，如煤矿向电厂提供煤炭用于发电，电厂向煤矿提供电力用于采煤，排出的灰渣加水泥做成建筑材料供煤矿使用；反馈循环是指两个相关的生产过程按一定的先后秩序连接起来，其中前一个生产过程制造某种产品时的排放物成为后一个生产过程的原料，后一个生产过程的部分产品作为投入要素反馈给前一个生产过程，重新用于生产；连环循环是指在三个以上的生产单位或过程之间建立这种循环利用关系；分解循环是指采取一定的方法分解某种资源，实现再利用，如原煤经过洗选后出现两种产品，一种是精煤，可以炼焦，另一种是煤矸石，可以进行发电。

2.采煤塌陷地产业结构循环实现方式

采煤塌陷地产业结构循环实现方式主要有产业延伸方式、产业更新方式和复合方式。

(1)产业延伸方式

产业延伸方式是在土地资源和煤炭资源开发的基础上，发展下游加工业，建立起资源深度加工和利用的产业群。这种模式的优点是在充分发挥本地资源优势的同时，上下游产业在生产、管理和技术方面具有明显的相关性。通过实施矿产品的后续加工，延长产业链，提高资源的附加价值，使下游产业不断发展壮大，如克拉玛依市采用多元发展战略，在油气开发过程中建立了石油化工体系，主导产业逐步由单纯的石油开采转变为石油开采和石油化工并重。通过搞矿产精深加工转化，实行矿业――电业、矿业――化工业、矿业――运输业等联营，延长原产业链。

(2)产业更新方式

产业更新方式是在对采煤塌陷地进行生态修复前从战略上规划新的替代产业。如利用土地资源投入性开发吸引的资金、技术和人才，或借助外部力量，发展其他产业，建立起与原有产业既有区别又有联系的全新产业群。

(3)复合方式

复合方式是两种模式的复合，在转型的初期表现为产业延伸模式，随着土地复垦的发展，塌陷地生态功能逐步完善，新兴产业不断出现，单纯的农业复垦逐步演化为综合性采煤塌陷地开发。采煤塌陷地生态修复要从实情出发，发挥优势，扬长避短。在发展新兴产业和其他产业的同时，也要对采煤塌陷地传统农业进行大力调整、改造和升级。要用新技术来加速改造和装备传统产业，而不是简单的取代。用循环经济的发展模式替代线性经济的发展模式，有效利用资源，保护生态环境，使采煤塌陷地的产业结构通过综合化、多元化、高技术化而逐步升级。

4.循环经济理论指导下的唐山市采煤塌陷地修复实践

近年来，唐山市开滦生态修复治理塌陷区取得了显著成效。开滦采煤塌陷地生态修复工程的实施是在对塌陷地调查和开采塌陷预测的基础上，通过塌陷生态修复适且性评价，应用生态学原理，采用先进的复垦治理技术，对开滦采煤塌陷地进统一计划，因地制宜、对项目工程进行优化和设计，实现了项目布局合理和项目产业结构合理，取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。

(1)经济效益显著

通过对采沉区因地制宜的实施生态修复工程，利用工程技术与生物措施，唐山复垦各类土地2666.67hm2，其中复垦成耕地313.33hm2，林地866.67hm2，水产养殖用地1200hm2，建设用地133.33hm2，取得了巨大的经济效益。通过土地复垦开发，范各庄乡粮食种植面积扩大到11489亩，粮食产量增收946.52万公斤，年增产值1778.48万元，年纯收入1212.08万元；卑家店乡粮食产量增收358.07万公斤，年增产值1125.76万元，年纯收入389.01万元。古冶区在完成土地复垦工程项目的基础上，一、二、三产业协调发展。在采煤塌陷稳沉地上兴建的唐山荣义炼焦制气有限公司，占地300亩，总投资1.2亿元，年生产焦炭12万吨，创产值1.15亿元，上缴税金200万元；唐山市驾驶员考试中心占地800多亩，绝大部分是利用采煤塌陷地，工程总投资5500多万元，年可培训驾驶员3万～4万人次，同时可带动周边地区餐饮、住宿、汽修、汽车交易等第三产业发展。

(2)环境效益明显

针对塌陷程度的不同，采取相应的工程措施，进行大面积的土地整理，把塌陷严重、坑洼不平、杂草丛生的涝洼地变为整齐规范的稻田地；把塌陷波及的低产田变为稳产高产的水浇地；在相对稳沉的塌陷地上建起畜禽养殖场、蔬菜大棚，成为养殖和保护地生产基地；改变煤矸石堆山造成的二次扬尘和二氧化硫气体的排放；在不稳沉区搞复土种植，种蔬菜、搞苗田。示范区所在地域，由原来的煤尘满天飞，二氧化硫、二氧化碳气味刺鼻逐步恢复了生态平衡，建立生态园林景观――南湖公园，唐山市已连续10年对南湖区域进行生态绿化改造，累计绿化面积930公顷，并对其中165公顷的水体实施清污引流和生态修复工程，使断裂多年的生物链得以重新连接。古冶生态农业示范区面积达到1000公顷。生态修复工程的实施使唐山的生态环境得到明显改善，环境质量得到了提高。

(3)社会效益巨大

失掉土地的农民通过参与复垦工程，解决了农村劳动力的就业问题，对繁荣农村经济、保障社会秩序的安定团结都起到了不可估量的作用。构建采矿塌陷区生态修复模式，为全国采矿塌陷区的生态修复提供示范。

参考文献:

[1]鲁连胜:唐山市采煤塌陷地复垦现状及其开发利用对策[J]．中央民族大学学报，(自然科学版)，1997，6(1):85～87

[2]朱明峰洪天求贾志海等:我国资源型城市可持续发展的问题与策略初探[J].华东经济管理，2004(3):27～29

第3篇：生态循环利用范文

江苏现代畜牧科技园畜牧业资源的循环利用

江苏现代畜牧科技园以畜牧业为依托的资源循环利用，将养殖业、种植业、沼气等有机地组合在一起，通过各环节之间的合理布置和匹配，使得物质和能量实现梯级利用，从而使畜牧业生产达到高产、高效、优质、低耗的目的，实现了畜牧业的循环发展。根据江苏现代畜牧科技园资源循环利用模式的实践，取得了显著的经济、能源和生态效益［1］。在项目运行过程中，对环境产生影响的污染物主要是畜禽粪便、病原微生物和污水。据测算，1个8m3的沼气池可处理4口之家、3～6头生猪的人畜粪便和部分生活垃圾，全年可生产沼气385m3、沼肥30m3，替代薪材相当于0.23hm2左右经济林地的蓄积量。因此，应积极增加农村沼气建设方面的投资，稳步扩大农村户用沼气池的建设规模，通过建设沼气池，引导农民改水、改厨、改厕、改圈，全面改善农村的生产生活条件。同时，应加大规模化畜禽养殖场沼气工程示范建设力度，以便生产出更多的沼气给农民群众使用，又使畜禽粪便污染得到有效控制，促进养殖业可持续发展。生态系统布局如图2所示。江苏现代畜牧科技园通过利用粪尿沼气发酵、堆肥发酵、沼液还田等模式相结合来解决养殖与排污、生产与环保、生产与能源的矛盾，使整个园区成为一个开放型的生态系统，真正将园区建成高产、优质、高效的生态畜牧科技示范园。按照“养殖集中化、粪便资源化、污染减量化、治理生态化”的思路，排出的粪便污水进入沼气池，经厌氧发酵产生沼气，沼气可供猪舍采暖和发电。沼液可通过灌溉系统来浇灌园区内苗木、蔬菜和果园，作为肥料使用;沼气渣可用于养殖蚯蚓，蚯蚓可作为动物蛋白质饲料的来源，剩余的废渣还可作为肥料来使用，可以起到改良土壤与防止土地板结的作用，同时采用沼肥施果树可以提高水果品质，增加产量，提高果树的防冻能力和抗病虫害能力，既防治了畜禽养殖污染与改善了园区生态环境，又促进了畜牧业的健康发展［3］。该系统实际上是一个以畜禽养殖为中心，以沼气工程为40卷36期朱国奉等江苏现代畜牧科技园畜牧业资源的循环利用研究17635纽带，集种、养、鱼、副、加工业为一体的生态系统，在这个系统中生猪得到了科学饲养，物质和能量获得了充分利用，环境得到了良好地保护，因此生产成本低，产品质量优，资源利用率高，达到了经济效益与生态效益双赢的效果［1］。图2生态系统布局图3水禽繁育推广中心的生态系统布局江苏现代畜牧科技园下属实体单位“国家级姜曲海猪保种场”(农业部授牌，工商注册名为“江苏姜曲海种猪场”)通过采用人工清扫措施将干湿分开，污水进入USR厌氧塔进行发酵，产生的沼气用于生产、生活和发电，干粪及沼渣生产有机肥料。产生的沼液通过20hm2苗木林和46.67hm2种植基地消化，可达到能源—生态型处理要求。通过推广养殖技术、沼气使用技术、沼渣、沼液使用技术等，特地组织了农民培训学校，现场教授，在群众中大力宣传宅院洁净、路道洁净、养殖洁净，生产生活中的垃圾能进入沼气的全部进入沼气池，如粪水、废水、蔬菜下角料等过去进露天粪池改为进沼气池［1］。种猪场通过对猪粪、尿、污水的无害化处理，其产生的沼渣、沼液可用于各种农作物以及果树、苗木、花卉等特种经济作物的基肥和追肥。江苏姜曲海种猪场周边有大约66.67hm2的苗木林，特别是猪场位于我国农业开发区内，有农田2000多hm2，还有多家花卉生产基地，有机肥需求量较大，可以无害化处理所产生的污染物。产生的沼气经发电，可满足整个园区及周边居民的用电需求［1］。具体的污水处理工艺方案如图4所示。在江苏现代畜牧科技园实施畜牧业资源循环利用的过程中，主要通过记录畜禽粪便排放量及产生的沼气压力等，并结合园区的教职员工的反应来体现此次实践的初步成效。在不同供料模式情况下，各体重阶段猪的粪尿平均排出量见表1。沼气压力表上显示的压力均为3500～5500Pa［5］。要实现我国畜牧业可持续发展及区域生态环境的逐步改善，就必须加快循环经济型畜牧业建设。该研究利用循环经济的评价指标来衡量我国当前畜牧业资源循环利用模式，对其进行定量评价和障碍度分析，找出主要障碍因素，并采取切实有效措施，促进我国畜牧业快速、健康、可持续发展。多业有机组合，集约生产经营。发展畜牧业资源循环利用既涉及到养殖业、种植业的产业结构内部调整优化，又涉及到与发展资源循环利用相配套的产业间内部结构调整。只有产业内部和彼此之间的结构得到优化，建立与发展畜牧业资源循环利用模式相适应的产业支撑平台，才能保证畜牧业资源循环利用的持续健康发展，实现经济效益和生态效益的和谐发展。江苏现代畜牧科技园将“畜禽废弃物－沼气－果树”串联起来，加强了物质循环的多次使用，通过养殖业与种植业密切联系，构建了一个完整的经济循环体系，形成了一个巨大的经济产业链，取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益。因此，要围绕既符合生态循环的自然规律又符合社会经济再生产客观规律的要求，调整优化养殖业和种植业的结构，形成资源投入减量化、废弃物利用资源化、污染排放量最小化的产业支撑体系［6］。资源利用合理，增值效果明显。通过2种简易模式的综合运用，实现了对各种资源有效整合，从而使土地、空间、能源、畜禽粪便等资源得到最大化利用，在一定程度上实现了变废为宝，化害为利。物质相互循环转化，多级综合利用。一方面，通过沼气发酵，将畜禽粪便分解转化为热能，达到合理利用，无污染的肥料施于果树，增加了土地有机质，实现了秸杆还田，并部分转化为饲料，达到用能与节能并进。另一方面，通过提升畜牧业资源循环利用的科技水平和服务平台、加速科技成果转化、提高农民科技素质，同时增强产品的市场竞争力，统筹科技资源、整合科研力量、优化产业结构，转变内部机制，搭建科技创新、技术推广、农民培训教育新平台，全面提升、引进、创新和转化效力，加快良种繁育、环保饲(肥)料开发、疫病防控、产品质量安全等关键性技术的组合配套，全面推进科技进步，用科技支撑畜牧业资源循环利用的持续稳步发展［7］。保护和改善自然环境与卫生条件。江苏现代畜牧科技园通过将生物资产联结起来，通过沼气发酵消灭了病菌，使粪便排放达到了无害化效果，改变了粪便、垃圾等污染物任意堆放的不良状况，有效保护和净化了环境，减少了疾病传播，显著改善了园区卫生面貌。这种模式对当前社会主义新农村建设具有非常重要的意义。江苏现代畜牧科技园实施畜牧业资源循环利用模式后空气质量测定结果见表2［8］。资源循环利用是生态保护型经济，针对园区畜牧业发展中存在的生态问题，江苏现代畜牧科技园本着科学规划的原则，认真贯彻落实科学发展观，明确发展畜牧业资源循环利用的基本思路。用资源循环利用的理论来防治畜牧业点源和面源污染。如果在畜牧业生产过程中不合理使用农药及化肥，而畜禽粪便不达标排放，农田废弃物又随便处置，将会造成畜牧业系统中水体—土壤—生物—大气立体交叉污染，给人类生产生活带来不可估量的危害［9］。用循环经济理论引导传统畜牧业向现代畜牧业发展。将资源循环利用理论引入畜牧业领域，组织引导并协调畜牧业生产，通过对资源的再使用和再循环利用来促使污染或废弃物减量化，从而达到畜牧业生产和环境保护相容的理想状态。(1)切实转变畜牧业经济发展理念，在畜牧业生产中注重社会效益、经济效益和生态环境效益的和谐统一。现行的畜牧业发展模式对自然生态环境破坏较为严重，直接危及人类及动植物的生存空间，最终必然导致环境质量下降、经济发展停滞。人类必须及时转变经济发展理念，促使畜牧业生产走“优质、高效、高产、和谐、可持续”的道路。畜牧业废弃物的处理与资源化不仅关系到资源的再利用和环境安全，同时与畜牧业的可持续发展和社会主义新农村的建设紧密相关。畜牧业废弃物资源化的“三环循环理论”［2］如图5所示。该理论以资源循环利用为基础，以人为本，由废弃物的生态循环开始，逐级发展到循环畜牧业、循环社会的“三环”循环总体发展战略思路;畜牧业废弃物资源化“三环循环理论”中第1“环”是从畜牧业本身发展的层面，按照生态循环理论，以畜牧业废弃物的循环利用为切入点连接种植业和养殖业，构建循环畜牧业的发展模式;第2“环”是依据资源循环利用理论，构建生产－生活－生态－生命一体化协调发展的“四生一体”农村发展模式;第3“环”为在上述2个循环的基础上，形成具有循环社会特征的社会主义新农村［2］。①禽－粪－饲料循环能将畜禽粪便作为饲料原料和有机肥料。经膨化的畜禽粪便不仅无臭味，而且色泽淡黄，有炒香味，可替代30%的全价料饲喂畜禽，可降低成本20%以上。使用同样方法制成有机肥后，可完全替代化肥，而成本仅为尿素价格的40%左右，此种肥料可向有机蔬菜基地专供，市场潜力巨大［10］。②畜禽－沼气－菜循环系统在在江苏现代畜牧科技园中的应用非常广泛，据测算每头标准畜可年产600多m3沼气，产生的沼气可以解决园区内动力用电、照明用电和生活用电需用。将富余沼气通入大棚蔬菜中，用于冬天增温和追施CO2，蔬菜使用的肥料为沼液、沼渣，所生产的蔬菜完全达到绿色环保的要求［11］。③草－畜－草循环系统是提高畜牧业经济效益和产品质量的有效途径。随着高效畜牧业的快速发展，越来越多的群众认识到其经济效益，每公顷优质牧草地可产牧草7.5t以上。实践证明，种草养畜所取得的资源循环利用效益是种粮食的2倍以上，具有双重经济效益，值得推广［12］。(2)极力打造畜牧业资源循环利用的发展框架。打造畜牧业资源循环利用发展框架需做到以下方面:①以畜禽、水产生产加工企业为依托的畜禽、水产加工资源循环利用链条;②以粮食及其他农副产品龙头加工企业为依托的加工企业资源循环利用链条［13］。(3)加快传统畜牧业向现代畜牧业的发展步伐，培育畜牧业资源循环利用载体。加强循环型畜牧业园区建设，制订园区发展规划，以生产要素为纽带，将具有上下游共生共存关系的农副产品加工企业集中在一个相对封闭的园区内部，实现有害污染物在园区内实施闭路循环消化吸收;做好农副产品出口加工基地建设，大力推进出口畜禽产品的清洁生产，使农副产品达到质量、环保等方面的多重标准，使我国的农副产品在国际竞争中立于不败之地［14］。江苏现代畜牧科技园及周边乡镇畜牧业资源循环利用的理论探索与实践还存在着一些新的情况。例如，有些农户不想从事养殖业，很显然没有畜禽养殖就没有沼气所需的优质原料，沼气的产量就会受到影响;农户觉得资源循环利用费时费事，节约成本有限，而且在技术工艺上还存在不完善的地方等等，都制约了畜牧业的资源循环利用［15］。沼气的沼液和沼渣的进一步循环利用。沼液、沼渣是经过厌氧发酵的产物，这2种物质如何再次进入畜牧业资源循环利用，值得进一步研究。据报道，对厌氧发酵液按浓度10%进行测定，发现其不仅含6．5%蛋白质，而且含有多种常量物质(维生素、微量元素和活力较强的纤维素酶等)，都是可溶性营养物质，易于消化吸收。这些物质可用于生猪育肥、提高饲料利用率、缩短饲养周期［16］。沼气的沼液和沼渣如何再次进入畜牧业资源循环利用系统需要进行深入研究，以加快科技成果的产业化。畜牧业资源链的多层面综合研究。江苏姜曲海种猪场大型沼气工程项目已于2008年11月通过国家验收，效果超过专家们的预测目标，目前笔者正以国家级姜曲海猪保种场(江苏姜曲海种猪场)、江苏丰达种鸭场、国家水禽种质资源基因库联合上报江苏省农业委员会和江苏省发改委争取项目，希望通过深入研究为畜牧业资源循环利用提供更为详实的实践支撑。生物质资源技术开发的深度和广度有待提高。江苏现代畜牧科技园尚未组建生物质资源利用研究机构，也未成立相应的协会，生物质资源研究开发的深度和广度都不够，再加上我国对生物质资源利用的重要地位重视不够，建设资金投入严重不足。例如，我国农村清洁能源建设受到农民广泛欢迎，2007年省补资金达1600万元，但是地方配套资金仅有400万元，区县配套资金更少，有些区县几乎没有。这种“两头热、中间冷”的状况，导致已列入省级目标的一些重大项目实施困难，进展缓慢［1］。

结论与展望

第4篇：生态循环利用范文

近几年，我市生态循环农业发展取得显著成效：大力推广了农村沼气生态家园循环农业模式，秸秆资源化利用的生态循环模式，林下循环经济模式，围绕畜禽粪污无害化处理的种养结合循环农业模式，农业时空拓展与共生利用循环农业模式和测土配方施肥等等。尽管成效显著，但我们面临的问题仍然很多，生态循环农业要走的路还很长。主要表现为：政府层面认识和重视还不足，政策扶持不够，人力、资金投入严重缺乏；农业基础条件差、利润薄、风险高、效益不好，发展循环农业受到一定限制；以规模化、工厂化、集约化为代表的现代化农业大量呈现，集中产生大量的污染源，没有配套足够的土地消纳和循环利用；科技应用少，先进技术普及不够。

推进农业现代化，必须把建设生态循环农业放在更加突出的战略位置，进一步增强紧迫感、责任感，全力推进生态循环农业迈上新台阶。

统一规划，合理布局。建议农业、环保、国土部门统一规划，联合制订农业循环经济发展规划。挖掘农业生产资源利用和循环发展潜力，探索具有本地特色的农业循环经济模式，引导农业走循环利用、生态发展、特色效益之路。

依据实情选准模式。根据各区县的土地资源优势、政策优势、各企业的自身情况，选择适合的模式发展生态循环农业。例如畜沼果、种养加、畜沼草、畜粪蚓、有机肥生产、鱼菜共生、稻虾共育、秸秆覆盖秋洋芋等。

加大政策扶持激励。借鉴一些发达国家和地区在养殖场环保处理设施建设费补贴方面的经验，建议市发改委每年在农业发展资金中安排一些专项资金，对生态循环农业项目给予补助。比如，对养殖场配套的沼气工程及配套设施、粪污处理设施、粪肥还田、沼液还田管网等实施补贴；对有机肥生产和有机肥使用实施补贴；对废弃物综合治理、病虫害统防统治、可再生能源开发利用等实施补贴。

大力推广应用科技。加强科技创新，围绕废弃物减量排放、无害化处理及资源循环利用，广泛应用科技。比如，在生产的前端应用一些先进技术，减少排放量，在畜禽饲料中加入维生态制剂等科技手段，将新技术的应用作为生态循环农业的重要支撑。

第5篇：生态循环利用范文

[关键词]农业循环经济 循环农业 “3R”原则

我国是农业大国，农业作为第一产业，不仅提供粮食作物，也为二、三产业提供农副产品。长期以来，农业经历了原始农业阶段，过度阶段，最终到现代农业阶段。原始农业阶段下，生产力低下，农业生产基本是初级产品，人们的各种能源和物质均来自大自然，同时将废弃物肆无忌惮地排放到自然界中。随着法国“大革命”爆发，生产力发展，各种机械化设备，农药、化肥被运用到农业生产过程中，节约大量劳动力，提高产量。但生态环境受到严重污染与破坏，大量的农药化肥使耕地开发殆尽，土壤退化，土地肥力下降，水污染严重。这种“石化”式农业生产方式不是长期发展的选择，我们要寻找的是一种保持农业生产与自然和谐发展，解决现存问题，并保持可持续发展的生产模式。农业系统内部的平衡只是其中一部分，整个农业生态系统的平衡才是真正的平衡。面对生态破坏、环境污染，循环农业既保持了“石化”农业高效率生产力，又消除“石化”农业生产模式弊端。除保持农、林、牧、渔加工外，还利用高新技术对资源、废弃物多级循环利用，实现农业的可持续发展。

一、农业循环经济内涵

简单而言，农业循环经济是将可持续发展和循环经济思想运用到农业生产过程中，减少资源和物质投入量，多级循环利用减少废弃物排放的一种生产方式。循环经济中3R原则“减量化、再利用、再循环”在农业生产过程中充分体现。减量化指减少对物质和资源的投入量，特别减少不可再生资源投入，达到减少污染目的；再利用指从时间、空间上提高对资源的多级循环利用，如间作；再循环指对废弃物的再循环，废弃物经过加工可以作为一种新的能源资源从新用于农业生产过程中，如秸秆还田。传统农业开放式模式“资源-产品-废弃物”被闭合循环模式“资源-产品-再循环”替代，使资源在生态系统内部充分利用，多级循环，减少污染物排放。

二、循环农业与传统农业

循环农业是在可持续发展进程中逐步发展形成的新型农业，遵循减量化、再利用、再循环原则，注重资源的高效、循环利用，在传统农业“高投入、低生产、高排放”基础上，运用技术支撑转变为“低投入、高生产、低排放”模式。循环农业吸取传统农业精华，结合现代技术，发展具有自身特点的农业生产方式，体现在：

1.在理论指导方面，循环农业借鉴工业生产方式，把清洁生产思想和循环经济理念应用到农业生产及经营中，提倡农业生产过程和农产品生命周期全过程控制，预防污染的发生。

2.在生产方式方面，循环农业摒弃传统农业高投入、高产出方式，注重高新技术在农业领域的广泛应用。循环农业把计算机技术和信息技术以及准基金、细胞融合等生物技术应用到农业生产中，培养优良品种，提高资源利用率，减少外部物质投入。

3.在产业合作方面，传统农业注重农业系统内部种植结构平衡，忽视与相关产业的结合。循环农业从整体角度构建农业及其相关产业的生态产业体系，通过与农业相关产业进行产品或废弃物交换而相互衔接，构成产业生态网络，实现农业生态系统层次和区域层次的资源多级循环利用。

4.在生产效益方面，传统农业利用高投入换得短期高产量，但农产品质量难以保证。循环农业提倡资源多级循环利用和外部适度投入，农业产量和农产品质量都会提高，实现真正意义上的可持续发展。

5.在资源利用的“反馈式”流程方面，循环农业提倡一种与环境和谐的经济发展模式。与传统农业相比，循环农业追求低开采、高利用、低排放。

6.在能量流动方面，循环农业按照生态系统规律，利用现代工业技术和环保技术，寻求一种使农业社会经济体系与自然生态体系相匹配的新途径，实现物质的闭环流动和能量的梯级利用。

三、循环农业中3R原则

循环农业结合循环经济3R原则，在农业生产过程中，因地制宜，探索出许多发展模式，如北方“四位一体”生态模式；南方“猪-沼-果”生态模式。无论是哪种模式，都遵循“减量化、再利用、再循环”原则。减量化原则是基础，从输入端控制物质和能量摄入量，随着生产进行，对资源多级循环利用，对不能再利用资源及废弃物经过技术加工再次循环，减少终端污染物排放。按照3R原则对循环农业进行分析，如下：

1.输入端控制

简单而言，农业生产的资源来自自然界如土地、水、空气等，减少对外界物质投入，利用可再生资源代替不可再生资源投入，从输入端最大限度减少化肥、农药摄入，是减量化原则在农业生产中的体现。现代农业即“石化”农业，使用过多化肥、农药提高生产率，节约劳动力，提高产量。但过多化肥、农药影响土地肥效发挥，使土壤中氮、磷、钾等元素失调，土地板结，地力下降。未被植物吸收的元素随着田间灌溉水、雨水被冲刷到河流，使水资源富营养化。长期使用大量农药会影响到农产品质量，传统农业追求产品数量忽视产品质量，致使有毒物质残留于产品中，不利于农产品出口。从输入端控制化肥、农药使用量，更有利于实现农业可持续发展。

增加农家有机肥用量，用有机肥代替化肥使用。农家有机肥含有丰富氮、磷等元素，可以协调土地长期使用化肥导致的元素失调现象；减少农药使用量。大面积使用农药可以杀害害虫，但高毒、高残留农药在农产品中对人体危害很大。在生态系统中，各生物之间都是通过食物链建立联系，利用生物间相互制约，即一个物种对另一物种相克或捕食的天敌关系，达到降低害虫、杂草及病菌对农作物危害目的。同时节水、节能、节地，通过高新技术培筛选耐寒性强、产量高、质量好的品种，挖掘植物自身的特点，利用基因工程培育出新型品种。

2.农业产业链控制

传统农业局限农业系统内的生产，忽略与相关产业的链接和循环。循环农业从整体角度建立农业与相关产业之间物质循环的产业系统，使农业系统与生态工业系统相互交织，资源多级循环利用减少废弃物排放。增加产业链环节，尽可能多次使用资源，避免资源过早成为垃圾是再利用原则在农业生产中的体现。延伸产业循环链，使某一产业的末端延伸出以前一产业废弃物为原料的新产业链，不仅可以变废为宝，提高资源利用率，还可减少污染。

近几年，北方部分地区出现“养、加、种”一体化生态产业链，即将加工业引入到种植业和养殖业中延伸产业链，提高经济效益，使单一产业得到提升和整合。如对玉米、大米、红薯等进行深加工，生产出白酒、玉米浆等主产品，对副产品酒精渣、玉米棒、秸秆进行进一步加工，作为牛、羊、鸡、鸭的饲料，同时动物粪便又可作为植物的养料。这种“养、加、种”生态产业链，实现物质多级循环利用，避免资源过早成为垃圾。

“资源-产品-再循环”是一个闭合循环体系，并非封闭体系，与外界进行物质和能量的交换。对农业产业链进行控制，调整产业结构比例，使资源向多级利用方向延伸，提高资源利用率，减少废弃物排放。

3.终端控制

简单而言，将废弃物重新变为资源，回到农业生产过程中，是再循环原则在农业生产中的体现。再循环注重对废弃资源的重新利用，实现变废为宝，提高农业生产环节中各种产品的能量和营养元素利用率。

小麦、水稻等农作物秸秆曾经是农村生活燃料和饲料，随着电、天然气等成为农村生活的新能源，秸秆成为秋收后的负担，被村民焚烧掉。秸秆焚烧，狼烟四起，空气严重受污染。实际上，秸秆是种很有价值的生物资源，含有大量纤维。对秸秆进行不同处理，可实现秸秆再循环利用。秸秆还田，可以提高土壤肥力，提高产量进而增加农民收入，使生态环境得到保护；秸秆中含有丰富的碳水化合物，经过加工可作为牛、羊等动物饲料；以秸秆作为原料进行发酵生产沼气，供家庭或生产使用。简单的处理，使秸秆再次成为资源被利用。

循环经济的基本原则在农业生产中体现出的重要性并不是并列的，循环农业追求的目标是减少废弃物排放。3R原则相辅相成，首先通过预防手段减少废弃物的产生，随后尽可能对中间产品多级利用，最后在对无法循环利用的废弃物重新处理，回到农业生产过程中。

参考文献：

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[4]周震峰.循环农业的发展模式研究.农业现代化研究，2008.01

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[9]张俊飚.生态产业链与生态价值链整合中的循环农业发展研究.中国农业科学院，2011

第6篇：生态循环利用范文

Abstract： The industry ecosystem is a kind of economic system that the human imitation of natural ecological system established. It's fundamental purpose is to save production and consumption process with the resources they need， which to bring out the improvement of economic benefit and environmental benefit at the same time. This paper established the industry ecological system of resources cycle model， we study the resources circulation path， and starting from the examples， explain the industrial ecological system resources circulation path.

关键词：产业生态系统；资源循环；循环路径

Key words： industry ecosystem；resources circulation；circulation path

中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）30-0165-03

0 引言

产业生态系统是一种人工的生态系统，是人类模仿自然生态系统，在一定区域范围内，按照物质循环和能量流动的规律重新构建起来的一种人类经济系统。建立产业生态系统，其根本目的是为了在节约生产和消费所需要的资源的同时，实现产业系统经济利益的最大化和污染排放的最小化，同时提高产业系统的经济效益和生态环境效益。传统的“线形开放式”的经济发展模式，已经不适合产业系统生态化建设的要求，而建立“闭环流动型”的经济运行模式，实现资源的循环利用，符合产业生态系统建设的要求。

1 产业生态系统中的资源循环模式

1.1 资源在产业生态系统中的循环利用模型 在资源循环利用的经济发展模式下，经济的发展不仅离不开自然资源的支持，而且要把大量开发自然资源转变为依赖适量自然资源的开发和再生资源利用。这种物质循环利用的经济发展模式就是从传统的“线形式”发展模式向资源的循环式也就是“资源—产品—再生资源”的发展方式转变[1]。如图1，描述了产业生态系统中资源的循环利用模式。

如图1，图中的椭圆范围内的部门组成产业生态系统，自然资源作为维持产业生态系统运行的基本原料进入系统，自然资源的一部分被生产过程消耗，另一部分直接进入消费过程。生产者制造出的产品被消费者用来消费，同时，生产过程和消费过程都会产生大量的废弃物。排放出的废弃物一部分直接流入废弃物再利用部门，一部分直接流入废弃物再生部门，还有一部分被废弃物回收部门吸收。废弃物再利用部门对废弃物进行分类和简单的清洁、维修等工序，就生产了可再利用资源或产品，这些可再利用的物质又重新流入生产者和消费者部门，实现再利用；废弃物再生部门对废弃物进行再生产，产生再生资源，又提供给生产者作为生产原材料。废弃物回收、废弃物再利用和废弃物再生过程都会产生并排放废弃物，最终成为垃圾，这些垃圾被排出产业生态系统外。图中的实线箭头表示的是与传统经济运行模式下相同的物质流动过程，虚线箭头表示的是在循环经济模式下的资源的循环使用过程。

在物质循环利用模式下，产业生态系统内的生产和消费部门排放的废弃物经过废弃物回收部门回收以后，废弃物之中的可可再生和再利用的部分分别会被投入到废弃物再生单位和废弃物再利用单位，从而可以进行循环利用和再生产过程，从而产生可循环资源，循环资源再次投入生产和消费单元，这就是图1中虚线箭头描述的物质流动过程。在图中，所有的箭头一起构成了资源的循环流动过程，反映了简单的产业生态系统内的物质循环模式。

1.2 产业生态系统中的关键生产环节 图1中的描述，有六个关键生产环节，组成了产业生态系统中经济运行系统，即生产、消费、废弃物排放、回收、再利用和再生环节。对这六个关键生产环节做出如下解释：

①生产环节。产业生态系统中的生产环节与传统的产业系统中的生产环节基本相同，其根本目的也是为了生产出满足人们正常的生产生活消费所需的产品。生产环节所需要的原材料，主要是来自于原始自然资源的开采，或者自然资源简单加工过的初级产品，生产设备和人类的劳动力等生产资料。在循环经济模式下，通过可再循环废弃物的回收和废弃物再利用，可以形成资源的循环，循环后的资源又可以被生产环节再次利用，而再次利用后的循环资源最初是从自然资源中转化而来的，因此在第一次生产的过程中已经计算过对生产的投入了，所以在第二次循环利用的过程中，不再算作自然资源对生产的投入，这种循环的经济模式构成的生态系统对自然环境的影响，会小于传统的经济系统。除此之外，生产过程中产生的大量的废弃物是循环资源的形成重要来源。

②消费环节。传统产业系统中的消费环节与产业生态系统中的消费环节是基本相同的，主要是人们的消费活动去满足自身正常的需要。传统产业系统中的消费环节所需要的物品主要是来源于自然资源以及生产中所生产的最终产品，和劳务。在产业生态系统的循环经济模式下，消费环节还可以使用再循环资源，如经过废弃物再利用过程又重新被投入循环过程的产品和资源，并且随着技术的进步，这部分消耗在消费环节的消耗总量中可以达到很大比例。与生产环节相同的，消费环节由于使用了再循环资源，因此消耗的自然资源量减小，这意味着产业生态系统中的消费环节对生态环境的影响比传统的经济模式下的消费环节要小。同时，消费环节产生的废弃物也是形成循环资源的重要来源。

③废弃物排放环节。这个环节是个新环节，来自于传统经济系统的生产环节，废弃物排放环节是指产业生态系统中所有废弃物排放过程的环节。而在现实生产的过程中，由于任何生产和消费过程都会伴随着废弃物排放，所以这一环节很难从生产环节中独立出来，但是，可以在生产过程中对废弃物的排放进行科学统计和严格核算。这一环节不能改变产业生态系统对生态环境的影响，也不会对系统内的资源循环流动产生关键影响，但它是系统内资源开始循环流动过程的起点，并且对于循环经济的实施环节，这是一个关键节点。只有明确产业生态系统内各环节的废弃物排放情况，才能制定和构建生态产业链条，这也是建立产业生态系统的基础。因此，要先明确和细化经济系统内的每个产业环节，才能认识到生态系统内部的整个物质资源是如何循环的。废弃物排放环节构成了循环经济系统中的一个物质流经过程，并不会产生物质在形态和性质上的变化，因此不会对废弃物发生任何改变，同时，在这一环节使用的生产资料和劳动力投入及其产生的废弃物，在整个物质循环过程中所占比例非常小。

④废弃物回收环节。当前的经济模式下已经有废弃物回收环节，与废弃物排放过程相比，废弃物回收环节比其他产业环节更为独立，而他整个规模也在不断的扩大，比如说污水处理，废物品回收再利用等等。这对于统计核算工作是有利的，但是在产业生态系统中，各产业单元之间是共生关系，各个产业单元进行生产过程产生的副产品和废弃物都应该被有效回收，并被相关的共生产业单元使用，这样才是能更好的实现产业生态系统的循环经济发展模式。废弃物排放环节与废弃物回收环节有相似的方面，其相似之处就在于，在这个过程中物质既不发生状态上的变化和也不发生性质上的变化，回收环节只是分类处理废弃物，从中筛选出可再利用的废弃物和可再生的废弃物，并将这些物质投入相应的再循环过程。对于筛选剩下的那部分废弃物就是不可再生的，经过垃圾处理过程作为垃圾排出产业生态系统外。

废弃物回收过程在产业生态系统中有着重要的作用，这一过程的实施效果会直接影响产业系统对环境的影响程度。废弃物回收中的筛选工作如果由于技术水平不够或者人力资源等投入不够，没有将全部可再循环的物质挑选出来，不但会减少系统内的可再循环资源量，而且会增加整个系统对环境的垃圾排放量，加大环境负担；另外，系统为了维持生产运行，就需要从外界吸收更多的自然资源，这会加重自然资源的消耗，这些都有悖于产业生态系统建立的初衷。因此，重视废弃物回收环节，控制好废弃物的回收，尽量提高废弃物的回收比例，才能有效建立产业生态系统。

⑤废弃物的再利用环节。这个环节是属于废弃物再循环过程的一个组成部分，是产业生态系统区别于传统经济系统的重要环节之一，也是产业生态系统中建立产业共生关系的重要依据。这个环节不会改变废弃物的化学物质和物理结构，只是对废弃物进行简单的处理，如维修、清洁等等，并依据废弃物本身的性质和用途，确定其作为可再利用资源的流向，即是用于生产环节还是用于消费环节。

⑥废弃物再生环节。废弃物再生环节也属于废弃物再循环过程，是废弃物经过回收后，对于可再生的物质进行再加工处理，在加工过程中物质的物理结构会发生变化，甚至化学性质也会发生改变，从而产生新的物质，也即再生资源。再生资源与可再利用资源统称为再循环资源，但是它与可再利用资源不同的是，由于废弃物在这一加工过程中发生了变化，再生资源绝大部分不能直接投入消费环节，而只能作为生产原料被投入生产环节，要再次经过生产加工才能成为可被消费的产品，投入消费过程。

以上六个生产关键环节是产业生态系统建设中的关键环节。产业生态系统中的企业或产业单元之间是以副产品和废弃物交换为纽带建立产业共生关系的，而废弃物的交换和经济价值的重新获得都要取决于废弃物回收、再利用和再生环节运行的好坏。

2 产业生态系统的物质循环路径

2.1 物质循环路径的模型 产业生态系统中的废弃物有不同的处理方式，一个是再利用，另一个是再生。同时，废弃物有两种来源，一个是消费过程，另一个是生产过程，而再循环资源的使用流向也是消费过程或者生产过程。从理论上讲，资源的循环路径可以有以下8条，如图2①-⑧所示。

2.2 物质循环路径实例解释 现实生产中，由于废弃物经过再生处理过程，生成的再生资源或产品一般质量较低，资源纯度或者产品性能都会较初级资源或初次生产出的产品差一些，所以一般不会直接投入消费过程，因此过程④和过程⑧一般不会在实际生产系统中出现。因此，本文的研究中，我们暂不考虑这两条路径，而是重点考虑其他6条资源循环过程，并以路径①③⑤⑥为例进行循环路径的实例解释。

2.2.1 路径①，鲁北化工集团磷铵生产过程中废弃物磷石膏的再利用[2] 路径①的意思表示的是，在生产过程中产生的废弃物经过循环处理后，形成的可以再次利用的生产资源或产品，投入到生产过程中，这是一种很常见的资源循环类型，很多企业都存在这样的资源循环过程。山东鲁北企业集团是我国第一家生态工业示范园区，其创建的中国鲁北生态工业模式成为联合国环境规划署确认的中国生态工业的典范。鲁北化工实施技术集成创新，创建工业生态园发展可持续循环经济，建成了我国第一套磷铵、硫酸、水泥联合生产装置。磷铵的生产过程中会产生大量的磷石膏废渣，这些废渣经过烘干处理，分解出水泥熟料，这部分水泥熟料可以与锅炉排出的煤渣和盐场来的盐石膏等配制成水泥。对于磷石膏的烘干处理过程就是再利用处理过程，烘干后的水泥熟料可以作为原材料投入水泥生产的过程中。这样，既可以减少磷铵生产的废弃物磷石膏对环境的排放，而且再利用产生的资源投入水泥生产，减少了水泥生产对原始资源的需求，降低了生产成本，可以为企业带来更大的经济效益。路径①的循环属于原级再循环，这种循环对资源的再利用效率较高。

2.2.2 路径③，广西贵港国家生态工业示范园区的造纸资源循环利用[3] 路径③表示，生产过程中产生的废弃物经过再生处理后，可以形成再生资源或产品，这些再生资源或产品可以被投入到生产过程汇总用。广西贵港国家生态工业（制糖）示范园区是国内建设最早也是目前发展最完善的一个生态工业园案例。该园区以贵糖（集团）股份有限公司为核心，以蔗田、制糖、酒精、造纸、热电联产和环境综合处理六个系统为框架，这六个系统关系紧密，通过副产品、废弃物和能量的相互交换和衔接，使某一产品生产中产生的废弃物成为另一产品生产的原料，形成互为上下游的生态产业链。

2.2.3 路径⑤，美国施乐公司的循环物流系统 路径⑤表示的是，消费过程中产生的废弃物经过再利用处理后，成为可再利用资源或产品，并再次投入生产过程中使用的过程。美国施乐公司自1959年向世界推出第一台使用普通纸的自动办公复印机以来，一直在世界复印机领域处于龙头地位。施乐公司发现市场上打印机等相关产品的使用周期越来越短，这带来了巨大的浪费和对环境的严重污染，施乐公司针对这一问题，提出了绿色再循环系统工程，即以延长产品生命周期的设计和管理为指导，以优质、高效、节能、环保为目标，以先进的技术为手段进行生产，对报废的产品进行修复，大多数复印机，打印机和多功能设备都设计成为可以翻新再用的产品，而施乐的产品及其部件极高的质量和耐久性使之成为可能。施乐公司根据对产品进行全生命周期的评价和分析，找出产品对生态环境造成的影响，并提出基于全生命周期的循环物流系统。

2.2.4 路径⑥，生活用水的循环再利用 路径⑥表示的是，消费过程中产生的废弃物经过再利用处理过程后，形成再利用资源或产品，并再次投入消费环节中被使用的过程。这种再循环路径在现实生活中也非常常见，例如生活用水的回收再利用，城市总将生活污水经过净化等再利用处理，用来清洗道路或者植物。我们的家庭生活中也提倡节约用水，可以用洗菜或洗手洗脸的水冲洗厕所等，这些都是简单的水资源循环利用的活动，很容易对物质的循环路径⑥做出解释。

3 结论

建立产业生态系统是实现可持续发展的根本途径，产业生态系统实现的基础就是资源的循环利用，通过副产品和废弃物的交换与再利用实现系统中各个产业或者企业的共生，进而减少对资源的消耗和环境的破坏，实现经济效益与生态效益的双赢。明确产业生态系统中资源的循环模式及其实现路径是建立产业生态系统的基础。

参考文献：

[1]邱德胜，钟书华.生态工业园区理论研究述评[J].科技管理研究，2005，（2）：175-178.

第7篇：生态循环利用范文

 

关键词：国外发展循环经济、对策

        1.法律措施

    德国是世界上最早提出发展循环经济，并制定出相关法律的国家.上个世纪70年代，随着经济的快速增长，大量生产、大量消费导致垃圾的大量排放，使垃圾的处理问题日益突出.1972年，德国联邦政府颁布了《联邦废物管理法》，将各种废物的收集和处置以法律的形式固定下来。该项法律的颁布改变了西德人的生活习惯，一般生活垃圾，塑料容器以及纸类等开始被分门别类地回收。随着西德公众环保意识的不断提高，1986年联邦政府制定了“避免产生废物、废物再利用及安全处理原则”，并以法律的形式固定下来，对废物的认识从“怎样处理”上升到了“怎样避免产生”的高度。德国循环经济理念的导人体现在1991年颁布的包装废物管理条例》中，该条例根据“污染者负担原则”，明确了商品生产和流通业对包装废物回收和循环利用的义务。

1992年德国通过了(限制废车条例》，规定汽车制造商有义务回收废旧车；1994年颁布了(循环经济与废物清除法》，后经过数次修改，于1996年10月以((循环经济·废物管理法》正式生效。该法使世界环境保护运动发生了根本性的转变，即由过去的末端治理转向全过程控制；提出“本法律的目的是促进循环经济，保护自然资源，确保废物按有利于环境的方式进行清除”；确立了发展循环经济的基本要求，即任何生产过程首先要尽量避免或减少废物的产生，对于无法避免而产生的废物，包括生活垃圾和废纸、旧电池、旧汽车等，要求尽量采取循环利用的措施，以减少资源消耗和污染；规定了产品制造者在产品生命周期管理过程中的责任，对于某些特定的产品，只有明确了回收的可能性后，才允许投放市场。

    日本是循环经济立法最全面的国家，也是国际上较早建立循环经济法律体系的发达国家之一。其所有的相关法律文件，集中体现为“三个要素、一个目标”，即减少废物，旧物品再使用，资源再利用，最终实现资源循环型社会的目标。日本促进循环经济发展的法律法规体系比较健全，可以分成三个层面，基础层面是《推进形成循环型社会基本法》;第二层面是《废物处理法》和《资源有效利用促进法》这两部综合性法律；第三层面是(《容器包装再利用法》、((家用电器再利用法》、建筑材料循环利用法》、食品循环再利用法》及((绿色采购法》五部专业性法规。1991年制订的资源有效利用促进法》完善了汽车及家电循环利用的判定标准以及事先评估、信息交流等体系。1993年颁布的环境基本法》中增加了生活垃圾分类收集和循环利用等内容，并将此作为国民的义务以法律形式固定下来。

1994年政府又根据该基本法制定了(环境基本计划》，决定将建设循环型社会作为环境政策的长期目标之一来实施，并把实现低环境负荷的可持续发展经济社会体系作为目标。日本把2000年定义为“循环型社会元年”，不仅新制订了基于“生产者责任延伸制度”的《推进形成循环型社会基本法》、((建筑材料循环利用法》、《食品循环再利用法》、《绿色采购法》，还修订了《再生资源利用促进法))并更名为《资源有效利用促进法》I修订了1970年制定的(《废物处理法》，加强了控制废物产生和不正当处理的措施.?,002年制定了《汽车循环利用法》，在此基础上，又于2003年3月制定了建设循环型社会的长期指导方针《推进形成循环型社会基本计划》。

        2.}济指施

    税收创度。日本的“再循环利用设备特别补偿办法”规定:对废纸和废饮料瓶类制品再商品化设备制造业、生态水泥制造设备、废家电再生处理设备除按一般规定给予退税之外，还按商品价格的25%进行特别退税。对废塑料制品再商品化设备制造业、建筑废物再生处理装置、废木材破碎及再生处理装置，除按一般规定给予退税之外，还按商品价格的14%进行特别退税。美国亚利桑纳州规定，企业分期付款购买再生资源及环保设施可减税(销售税)10%;在美国康奈狄克州，再生资源加工利用企业除可获得低息风险资本小额商业贷款以外，州级企业所得税、设备销售税及财产税也可相应减免.荷兰政府的目标是在10年内把全国废物产生量减少90%,其措施除了提高公民的环境意识外，对产生废物的人和企业都要征税，采用清洁生产或建立污染控制设备的企业，其投资可按1年折旧(通常折旧期限为10年).丹麦率先实行了“绿色税”制度，对生产原材料征收材料税以促进少用原生材料、多利用再生资源。德国已经开始征收生态税，对除风能、太阳能等可再生能源以外的能源都要征收生态税，间接产品也不例外，例如1升汽油的价格为1.7马克，再加6芬尼的生态税。

第8篇：生态循环利用范文

关键词 循环经济;时间维度;物质流时滞;物质流特征;3R原则

中图分类号 F062.1 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2010)09-0013-05 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.09.003

物质流分析方法近年来在循环经济研究领域发展迅速,已经成为循环经济的核心调控手段之一,得到了世界各国的广泛的应用[1-6]。目前物质流分析理论的研究主要强调环境系统与经济系统之间的基本关系,构建了“经济与生态关系图”或“物质流动关系图”等基本关系模型[7],强调物质流动的循环性与必然性,但忽视了物质流动的时间属性。陆钟武提出了“具有时间概念的产品生命周期物流分析法”[8],但该方法主要集中于对金属元素和金属产品的流动分析,对循环经济物质流,尤其是对物质流总量特征的研究还鲜有涉及。

本文将在引入时间维度和界定物质流时滞概念的基础上,分析环境系统与经济系统之间的物质流动界面,建立中短期时间尺度下的循环经济物质流单循环模型,在此基础上,对大时间尺度下的循环经济物质流总量特征与动态变化做出进一步的剖析,展示出在不同社会经济发展阶段内,资源投入量与废弃物排放量之间的数量匹配、时间匹配与变化规律。

1 物质流时滞概念

时间是物质运动的基本属性,也是衡量物质流动速度的基本维度。物质在不同的时间点会表现出不同的形态和性质,在不同的时间段会表现出不同的运动规律和特征。因而,忽略时间属性来研究循环经济物质流的特征是不全面的。时滞本身表示一个时间区间,由于质量守恒定律不具有明显的时间概念,表现出的是一种在长期内恒定的物质数量关系。当引入时间维度时,就会出现以下问题:

首先,质量守恒定律决定了长期内经济系统的物质流入量一定等于物质流出量,但是资源投入时间与废弃物产生时间之间具有一定的时间间隔,主要是因为现实经济中生产和消费都存在一个物质的积累过程,即经济系统对物质具有一定的容纳量。如果将长期划分为不同的时间窗口,则物质流时滞将会对资源输入物质量与废弃物排放物质量的时间与空间分布和数量对比产生较大的影响。

其次,在一定的时间区间内,资源投入的物质形态、形状、化学成分、物理性质等都会发生不断的变化,同样的资源形式会形成迥然不同的废弃物形式,不同的资源形式也会形成相同的废弃物形式,考虑时间维度就可以将形式不同但属于同一类产品或行业的资源投入与废弃物排放进行匹配,准确描述行业或产品的物质流单循环过程。

再者,存在时间维度,才能存在速度概念,所以引入时间维度后,就可以衡量物质流动的速度,就可以将经济与生态的关系模型从物质静态描述模型转化为物质动态循环模型。

最后,经济系统从最初发展的低资源投入和低(零)废弃物产生,发展到循环经济的高级阶段,其物质流动特征仍然是低资源投入和低(零)废弃物产生。虽然在不同的时点具有相近的物质流动特征表现,但线性经济已向循环经济转变,工业社会已向服务社会转变,期间物质流动量的大幅波动与变化特征被省略掉了,而研究期间的总量特征与动态变化规律会更适用于经济发展的实际情况。

为了能更清楚的从时间维度对循环经济物质流进行分析,我们借鉴控制系统理论与经济学中的时滞概念,形成“物质流时滞”概念,并将其概念界定为:指从某一定数量的特定资源开始进入经济系统,到最终以工业废弃物或生活废弃物等形式离开经济系统之间的时间间隔。若将经济系统分为生产阶段和消费阶段,则物质流时滞可以进一步分解为生产阶段物质流时滞和消费阶段物质流时滞,分别代表各自阶段的物质投入与物质流出时间间隔。

高?昂等:基于时间维度的循环经济物质流特征研究

中国人口•资源与环境 2010年 第9期2 中短期时间尺度下的物质流单循环模型及其分析2.1 环境与经济系统的物质交换界面

人类经济活动对自然环境造成的影响主要在于进入经济系统的自然资源输入量和废弃物排放量,是一个将原料、能源转化为产品和废物的代谢与流动过程。环境系统与经济系统的物质流入流出关系形成了两个界面。资源流动是界面1的物质流动方式,废弃物流动是界面2的物质流动方式。环境与经济系统之间的物质交换能够可持续的核心条件在于:一是经济系统的资源投入需求是否超过环境系统的资源提供能力极限,这种极限体现在资源供给总量和供给速率上,不同的资源特性会制约和形成不同的资源极限。二是经济系统的废弃物排放需求是否超过环境系统对废弃物的接纳承载能力极限,即生态阈值。生态阈值也具有总量制约和速率变化的动态特征。环境经济系统之间的物质交换界面如图1所示。

2.2 中短期时间尺度下的循环经济物质流单循环模型

从资源投入、生产加工、消费,直至形成废弃物,经回收后又重新返回生产阶段,这个物质循环过程一般都会在中短期时间尺度内完成,图2展示的就是一个中短期时间尺度下的循环经济物质流单循环模型。这一模型可以完整地考察和跟踪循环经济整个物质流动过程。

模型中所涉及的符号及说明如表1所示:

2.3 模型物质流平衡关系及其分析

模型的物质流等式关系如下:

对于整个物质流动系统:I+Q=S+B+D(1)

对于生产过程:I+q1+q2= S+O+B1+B2+D1+D2(2)

图1 环境经济系统之间的物质交换界面

Fig.1 Material exchange interface between environmental

system and economic system

图2 中短期时间尺度下的物质流单循环模型

Fig.2 Single circular model of material flow within short and medium time period

对于消费过程:O=B3+B4+D3+D4(3)

B=B1+B2+B3+B4 (4)

D=D1+D2+D3+D4 (5)

Q=q1+q2 (6)

Y=Y1+Y2(7)

经济系统要实现可持续发展,核心条件之一是废弃物排放物质量不能超过生态阈值。根据上述质量平衡等式(1),只要减少资源投入物质量(I+Q),(S+B+D)的总量也必然会下降,要实现废弃物(D)的减少,除了提高S和B之外,最根本的途径就是降低等式左边的(I+Q),这体现出循环经济中的减量化原则。

将等式(1)两边同时除以(I+Q),得到等式(8):

1=S/(I+Q)+B/(I+Q)+D /(I+Q) (8)

其中:S/(I +Q)代表经济系统对物质的容纳量比率,即物质累积率。B/(I+Q)代表整个生产消费过程中的物质循环利用率,D/(I+Q)是整个生产消费过程中的物质废弃率。这个等式说明,在资源投入物质量一定的前提下,我们可以从提高经济系统对物质的容纳量比率、提高物质的循环利用率等两种措施来有效减少废弃物的产生,这体现出循环经济中的再循环原则(RECYCLE)。

将等式(4)和等式(5)代入等式(8),得到等式(9):

表1 物质流单循环模型中符号与含义

Tab.1 Meaning of symbols in the model

符号Symbol含义Meaning符号Symbol含义MeaningY产品生产的年份B在生产和消费等阶段能够循环利用的物质量Y单循环生产与消费阶段的物质流时滞B1第Y+Y1年从产品制造阶 段的废料中回收的重新作为原料投入生产的有用物质量Y1生产阶段物质流时滞B2第Y+Y1年从产品制造阶段产生的残次 品中返回同阶段生产工艺流程、能够重新作为中间品利用的有用物质量Y2消费阶段物质流时滞B3第Y+Y1+Y2年从产品消费阶段产生的残余物中能回收重新作为原料投入生产的有用物质量Q第Y年回收利用的来自第(Y-Y)年生产并经消费使用后形成的循环利用物质量B4第Y+Y1+Y2年从产品消费阶段产生的残余物中,能回收作为中间品在相应生产工艺流程中重新利用的有用物质量q1第Y年从Q中可以作为原料循环利用的有用物质量D在生产和消费等阶段无法循环利用,只能作为废弃物向环境系统排放的物质量q2第Y年从Q中可以作为中间品循环利用的有用物质量D1第Y+Y1年从产品制造阶段的废料中无法回收作为原料二次投入生产利用的废弃物质量I第Y年新的资源投入物质量D2第Y+Y1年从产品制造阶段的残次品中无法返回同阶段重新利用的废弃物质量S第Y年生产过程中的物质累积量D3指第Y+Y1+Y2年从产品消费阶段产生的残余物中不能回收作为原料投入生产的废弃物质量O第Y+Y1年生产过程的产出物质中进入消费过程的物质D4指第Y+Y1+Y2年从产品消费阶段产生的残余物中,不能回收作为中间品重新 在相应生产工艺流程中重新利用的废弃物质量

1=S/(I+Q)+(B1+B2)/(I+Q)+(B3+B4)/(I+Q)+(D1+ D2)/(I+Q)+(D3+D4)/(I+Q)(9)

经过整理,等式(9)就体现出了物质流时滞的概念,增加了时间维度。其中:(B1+B2)/(I+Q)代表第Y+Y1年循环利用率,(B3+B4)/(I+Q)代表第Y+Y1+Y2年循环利用率,(D1+D2)/(I+Q)代表第Y+Y1年废弃物排放率,(D3+D4)/(I+Q)第Y+Y1+Y2年弃物排放率。由等式可知,提高物质循环利用率的途径包括提高第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年两个时点的循环利用效率。降低废弃物排放率包括降低第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年两个时点的废弃物排放率。地域差异、行业差异、产品差异和技术差异等因素均可能显著影响第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年两个时点的循环利用率和废弃物排放率。

将等式(9)中的第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年循环利用率的分项式重新组合,就可以得到两个新的分项式:(B1+B3)/(I+Q)+(B2+B4)/(I+Q)。这两个分项式分别代表两种内容的循环利用率,即作为原料的循环利用率和作为中间品的循环利用率。对中间品的再循环与再利用,可以较快的提高物质的循环效率,所以应优先提高中间品的循环利用率。

将等式(9)的分项式重新组合,就可以得到等式(10):

1=(B1+ B2+B3+B4)/(I+Q)+(D1+D2+D3+D4)/(I+Q)+ S/(I+Q)(10)

这个等式描述从第Y年到第Y+Y1+Y2年期间的循环利用率、废弃物排放率和物质累积率,体现出带有物质流时滞效应的循环经济物质流单循环过程。在实际经济活动中,产品的消费使用时间一般会远大于生产时间(Y1

3 大时间尺度下的物质流总量特征与动态变化分析无数个物质流单循环过程的相互叠加、相互嵌套与相互影响,构成了实际经济系统在微观层面错综复杂的物质流动关系。在大时间尺度下对循环经济系统的物质流总量特征与动态变化做进一步的剖析,就可以展示出在时滞影响下的不同 社会经济发展阶段内,资源投入量与废弃物排放量之间的数量匹配、时间匹配与变化规律。根据资源投入量与废弃物排放量的趋势变化,可以将社会经济发展分为三个发展阶段。

3.1 发展阶段一:资源投入总量快速增长

这一阶段资源投入量快速增长,远远大于废弃物排放量的增长速度,资源投入量快速增长,废弃物排放量缓慢增长。经济的初始启动与初期发展必然要求一定数量的各种资源投入,经济规模的快速扩大犹如少年之成长,物质流入量远大于物质流出量,流入与流出量之间的差就是经济系统对物质的容纳量。容纳量的物质形式通常包括:道路、建筑、水坝、运输工具(船舶、飞机、汽车)、机器设备等人造资本和消费性耐用商品,如冰箱、电视和家电等。容纳量的增长表现为楼房的增加、道路的扩展、机器设备扩充等,通过期末与期初的物质存量差可以计算当期物质量的变化。在这一阶段,经济规模的迅速扩大使GDP高速增长,资源投入量远远大于废弃物排放量。此时的废弃物排放量在自然环境的生态阈值之下,环保问题是微不足道的。此阶段基本对应着人类社会的农业经济发展阶段,物质流总量特征表现为高资源投入、高废弃物排放,废弃物排放量在生态阈值之下。

3.2 发展阶段二:资源投入总量与废弃物排放总量共同快速增长这一阶段资源投入量与废弃物排放量共同快速增长,GDP虽然保持快速增长,但能源供给和环境污染问题已经开始钳制经济系统的发展。在生产要素投入技术结构与技术水平的约束下,经济规模的不断扩大主要依赖于资源投入量继续快速增加,经济系统对物质的容纳量快速增加。在资源低价格机制、商品边际效用的不断下降等因素影响下,资源浪费与社会废弃物的数量 迅速增加。这一阶段治理污染的主要手段就是末端治理。这种治理思路形成了治理污染成本居高不下,污染只是在时间和空间上发生转移,人类居住环境日益恶化,自然系统和经济系统的矛盾日益尖锐。此阶段基本对应着人类社会的工业经济发展阶段,物质流总量特征表现为高资源投入、高废弃物排放,废弃物排放量已经超过生态阈值。

3.3 发展阶段三:资源投入总量与废弃物排放总量共同下降传统粗方式发展模式使自然系统和经济系统的矛盾日益尖锐,正是人类对自然生态系统与经济系统之间关系的重新审视,才及时调整了人类经济的发展方向与模式。这一阶段的基本特征是GDP保持可持续增长,随着各种污染治理思路与循环经济发展政策的实施,资源投入量与废弃物排放量均呈现绝对量的减量化趋势,并最终实现物质流入量与流出量的最小化,废弃物排放量也逐渐从最高点H回归至自然环境的生态阈值之下。这一阶段治理污染的思路主要是依据循环经济的3R原则,在微观层面体现为企业的清洁生产,中观层面体现为建设生态工业园区和生态农村,在宏观层面体现为建设循环型社会。此阶段基本对应着人类社会的后工业化与循环经济发展阶段,物质流总量特征表现为低资源投入、低废弃物排放,废弃物排放量低于生态阈值(见图3)。

图3 大时间尺度下的物质流总量变化趋势图

Fig.3 The trend of development of material flow within long time period

4 结论与讨论

4.1 研究物质流时滞具有重要的经济意义和生态意义

通过对不同行业和产品时滞的综合测算,得出实际的物质流时滞,在此基础上形成政策性物质流时滞,制定相关经济政策,就可以提高政策的前瞻性,有效实现经济发展与环境保护的双重目标。例如德国政府在2009年一季度推出汽车置换计划:如果车主主动报废车龄超过9年的旧车,购买小排量环保型汽车,政府将给予其2500欧元的补贴。德国政府测算制定的汽车产品政策性物质流时滞为9年,短于汽车产品的真实物质流时滞。时滞的缩短不仅有效的降低了汽车行业的能源消耗与废气污染量,提高了汽车行业的环保水平,而且在与经济补贴举措结合后,起到了强大的绿色消费引导与经济刺激作用。截至2009年3月底,德国申请补贴者已达到120万,汽车新增数量达到40.1万辆,同比增加40%,为1992年以来最高水平[9]。

4.2 时间维度下对3R原则应用的再认识

由于物质流时滞的存在,资源投入无论是相对减量化还是绝对减量化,都会在一定时间跨度后产生相对减量化或者绝对减量化废弃物,因而必须长期坚持执行减量化原则,这是长期根本解决废弃物大量排放的治本之策。

“非耐用产品”的物质流时滞较短,应强调循环经济的再循环原则。通过提高技术创新和组织创新能力,鼓励采用新的生产工艺和流程,提高经济系统内部的科学管理水平,从而提高物质循环利用比率。“耐用产品”的物质流时滞较长,更应适用再利用原则。通过利用环境税费、补贴等经济手段,引导消费者的消费意愿,强化节约意识,形成健康文明、节约资源的消费模式,尽可能的延长商品的使用时间,推迟形成废弃物的时间。

4.3 提高两个时点和两种内容的循环利用率,降低两个时点和两种内容的废弃物排放率综合考虑地域、行业、产品和技术等因素,有针对性的提高第Y+Y1年和第Y+Y1+Y2年两个时点的循环利用效率,降低这两个时点的废弃物排放比率。提高对中间品和固体废弃物零部件的再循环与再利用,单个企业无法自我循环利用的废弃物,可以通过上下游的生态链关系,作为其他企业的原材料和中间品,抑或是开发出新的使用方向。例如废旧轮胎的翻新使用,或者作为修建公路原料和公园长凳使用等。

参考文献(References)

[1]Ayres R U. Resources,Environment and Economics:Applications of the Materials/E nergy Balance Principle[M]. New York:John Wiley&Sons Ltd,1978.

[2]Viveka Palm, Cantarina Ostlund. Lead and Zinc Flows from Technosphere to Biophere in a City Region[J]. The Science of the Total Environment , 1996 , (192) :95-109.

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[5]徐一剑,张天柱,石磊等.贵阳市物质流分析[J].清华大学学报:自然科学版,2004,44(12):1688-1691,1699.[Xu Yijian, Zhang Tianzhu, Shi Lei, Chen Jining. Material Flow Analysis in Guiyang[J]. J Tsinghua Univ:Sci &Tech, 2004,44(12):1 688-1691,1699.]

[6]岳强,陆钟武. 中国铜循环现状分析(Ⅰ)――“STAF”方法[J].中国资源综 合利用,2005,(4):6-11,21.[Yue Qiang, Lu Zhongwu. An Analysis of Contemporary CopperCycle in China(Ⅰ):“STAF” Method[J]. China Resources Comprehensive Utilization, 2005,(4):6-11;21.]

[7]唐奈勒•H•梅多斯,丹尼斯•L•梅多斯,约恩•兰德斯著,赵旭,周欣华,张任俐 译.超越极限-正视全球性崩溃,展望可持续的未来[M].上海:上海译文出版社,2001.[ Donella H Meadows, Dennis L Meadows, Jorgen Randers, Translated by Zhao Xu, Zhou Xinhua, Zhang Renli. Beyond the Limits: Confronting Globle Collapse, Envisioning A Sustainable Future[M]. Shanghai : Shanghai Translation Publishing House,2001.]

[8]陆钟武. 关于钢铁工业废钢资源的基础研究[J].金属学报,2000,36(7):728-734.[Lu Zhongwu. A Study On The Steel Scrap Resources For Steel Industry[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2000,36(7):728-734.]

[9]德国政府将大幅增加汽车置换计划补贴金额[EB/OL].[The Germany Government Will Improve The Subsidies Of Car Substitution Plan[EB/OL]]

auto.省略/news/2009-04-09/0811480139.shtml

Analysis on Characteristics of Material Flow Within Circular Economy Systems

Based on Time Dimension

GAO Ang1 ZHANG Daohong2

(1. School of Economics and Management, Northwest University, Xi'an Shaanxi 710127, China)

(2. The Standing Committee of Shaanxi Provincial People's Congress, Xi'anShaanxi 710168, China)

第9篇：生态循环利用范文

随着经济的发展，我国的城市居民水平得到了一个跳跃式的上升，而在整个城市快速发展的过程中，人们对于各种资源的消耗也在不断增加，这导致了废弃物的排放量不断上升，比如我国目前的很多城市长期遭受雾霾。这主要的原因就是城市发展进程较快，而在城市的废物处理系统没有跟上城市化的进程，导致城市的生态环境严重失衡，使得城市与自然形成冲突，因此，生态城市的概念被提出。生态城市的建设，是指城市在发展的过程中经济的发展与自然环境融为一体，相辅相成，在生态城市中，居民的生活理念是与自然和谐共赢，城市的废弃物也能得到很好的处理，甚至能够参与到整个自然界的循环，帮助建立更好的循环体系，因此生态概念的提出侧面地反映了人们追求一个和谐舒适的生活环境。

2废物循环利用体系

环境工程是指在生态环境中比较喜欢的工程项目，它主要的作用是帮助城市建设过程中处理废弃物，包括废水废物、工业残渣。同时对整个城市的循环系统进行统合式处理，将问题汇合一起分析过后，提出一个系统而又全面的解决方案，帮助城市在发展过程中更好地达到生态平衡。在现代环境工程建设过程中，首当其冲面临的问题就是如何建设一套完善的废物循环利用体系，在城市发展过程中，居民所产生的生活垃圾是非常多的，而在经济发展的过程中，城市也会产生源源不断的工业废渣，因此生态环境中重要的一环就是如何处理废物，如何将废物有效地进行循环利用。首先环境工程在废物循环利用方面，第一个要做到的是对废物进行分类，对可回收利用的废物进行再次回收利用，再根据国家制定的相关分类标准，进行特定的垃圾收集，对不可收集的物品进行高温处理，再将废气进行达标处理后排放到大气，同时对于可回收的利用集中回收运输，到工厂进行二次循环使用，避免了有害物质流入大自然。其次对于城市发展过程中的污水排放，主要是建立完善的污水处理体系，对原有的污水处理厂进行升级。规范现代企业排污标准，对于存在偷排漏排的企业根据相关法律进行查处。相关部门也可以对此成立巡查组，对企业的污水排放进行定期地巡查。

3节能减排技术与城市绿化建设

在建设生态环境的过程中，节能减排的技术可以有效地提高资源利用率，比如我国在建国初期多使用的是白炽灯，而随着经济的发展，电气技术不断涌现，人们对于照明设施的选择也从白炽灯转向了更为省电和高效的灯管。而节能减排技术在照明方面的应用使得节能灯被发明出来，相比较传统的白炽灯和灯管节能灯消耗电量更少，更加安全，在这一方面创造了不小的经济效益，同时也对落实开展生态城市的建设有很大的帮助，因此政府及相关部门应该重视在生态环境的建设过程中节能减排技术的开发与应用，企业可以由政府牵头进行资源倾斜，大力地开发相关节能减排技术，在得到经济效益的同时，承担企业相应的社会责任。最后在生态环境的建设过程中，城市的景观绿化建设是非常重要的一环，相比较以上的节能减排技术和废物循环利用体系，绿化环境的建设能够更加有效地改善城市的空气质量，同时绿化植被的增加对于城市控制空气标准有巨大的帮助，而绿化建设也是城市居民最能够直观感受到的。因此生态在城市建设过程中绿化工程的建设是不可缺少的。而对于现代生态城市建设过程中绿化工程出现的一系列问题，政府应该完善相关的法律法规，建立一套行而有效的监督管理机制。同时在政策上对于一些绿化企业进行相应的补贴，帮助绿化企业能够高质量地完成项目。