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清華大學清潔生產(chǎn)概述-資料下載頁

2025-06-27 12:07本頁面
  

【正文】 計替代產(chǎn)品方面的環(huán)境決策,即由更清潔的工藝制造更清潔的產(chǎn)品。例如,計算機公司的產(chǎn)品包括陰極射線管、塑料機殼、半導體、金屬板等。通過生命周期分析可以得出各種產(chǎn)品不同種類的環(huán)境影響。廢物處置問題主要是陰極射線管,可能造成有毒有害排放的主要是半導體的生產(chǎn)過程,能量消耗最多的是在產(chǎn)品的使用階段。原材料消耗最多的是半導體的生產(chǎn)。對汽車的生產(chǎn)和使用進行比較,使用過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題比生產(chǎn)過程要高得多。越來越多的事實表明,環(huán)境問題不僅僅是生產(chǎn)過程中的問題,在其前后的各個過程環(huán)節(jié)都有產(chǎn)生環(huán)境問題的可能,有時其它環(huán)節(jié)的影響甚至超過生產(chǎn)過程本身。如果我們能從產(chǎn)品生命周期全過程的視野對其所使用的原料、生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)完成后的產(chǎn)品進行全面的分析,對可能出現(xiàn)的污染問題事先進行預防,環(huán)境面臨的危害就會大大減輕,這就可為我們進行產(chǎn)品的選擇,乃至各個過程環(huán)節(jié)的改進提供支持和依據(jù),從而大大改進產(chǎn)品的環(huán)境績效并提高市場競爭力。目前,越來越來多的企業(yè)采用生命周期分析方法來幫助作出環(huán)境的和商業(yè)的決策。3.產(chǎn)品的生態(tài)設計產(chǎn)品的生態(tài)設計又稱產(chǎn)品的綠色設計或環(huán)境設計。它是隨著綠色消費和綠色市場的興起,在產(chǎn)品設計領域中出現(xiàn)的新潮流。產(chǎn)品的生態(tài)設計的基本思想是:污染預防應從產(chǎn)品的設計開始,把改善環(huán)境影響的努力灌注于產(chǎn)品的設計之中,從而幫助確定設計的決策方向。這種在設計,包括使得所提供的服務減小要消耗物質,能量或污染排放。由于產(chǎn)品生命周期評價是一可以系統(tǒng)分析評價產(chǎn)品整個生命周期環(huán)境影響的有效工具,因此基于生命周期評價的產(chǎn)品設計是當前以產(chǎn)品為對象實施清潔生產(chǎn)的研究和實踐的熱點。從整個生命周期過程推動產(chǎn)品的生態(tài)設計,不僅能夠支持清潔產(chǎn)品的發(fā)展,而且有助于引導產(chǎn)生一個更具有可持續(xù)性的生產(chǎn)和消費系統(tǒng)。產(chǎn)品設計是一個將人的某種目的或需要轉換為一個具體的物理形式或工具的過程。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計理論與方法是以人為中心,以滿足人的需求和解決問題為出發(fā)點進行的,它忽視后續(xù)的產(chǎn)品生產(chǎn)及其使用過程中的資源和能源的消耗以及對環(huán)境的排放。在傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計更多免費資料下載請進:                       六西格瑪品質網(wǎng)           中國3000萬質量人首選質量網(wǎng)站中,主要考慮的因子有:市場消費需求、產(chǎn)品質量、成本及制造技術的可行性等技術和經(jīng)濟因子,而沒有將生態(tài)環(huán)境因子作為產(chǎn)品開發(fā)設計的一項重要因素。產(chǎn)品生命周期設計將引起設計思想和方法的重大轉變。從“以人為中心”的產(chǎn)品設計轉向既考慮人的需求,又考慮生態(tài)系統(tǒng)的安全的生態(tài)設計。在產(chǎn)品開發(fā)概念階段就引進生態(tài)環(huán)境變量,并與傳統(tǒng)的設計因子(如成本、質量、技術可行性及經(jīng)濟有效性等等)進行綜合考慮(圖7)。降低物料消耗降低能耗環(huán)境準則 減少廢物產(chǎn)生減小健康安全風險生態(tài)降解性能準則滿足使用功能保證質量要求技術準則 技術可行經(jīng)濟準則成本最低利潤最大美學準則 符合消費者的審美情趣圖7 產(chǎn)品設計的準則產(chǎn)品生態(tài)設計主要是在傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計準則中納入了環(huán)境準則,并將其列于優(yōu)先考慮的為滿足上述的環(huán)境準則,首先要減少資源的消耗,這一目標可通過如下途徑來實現(xiàn):a. 少用短缺的原材料,多用廢料或再循環(huán)物料作原料;b.減少加工工序,簡化加工流程。c.減少產(chǎn)品重量,以降低物耗和減少運輸過程的能耗。如:采用輕質材料;去除多余的功更多免費資料下載請進:                       六西格瑪品質網(wǎng)           中國3000萬質量人首選質量網(wǎng)站能;避免過度包裝;d.簡化結構,如:減少所用原材料的種類;減少零部件數(shù)目;易于拆缺裝配,以便于維修;廢品易于分類處置;e.賦予產(chǎn)品合理的使用壽命,考慮產(chǎn)品精神報廢的因素;f. 考慮產(chǎn)品報廢后回收、復用、再生的可能途徑和方法,特別是大批量生產(chǎn)的日常消費品(如紡織品、電池、容器等)以及耐用消費品(如小汽車、計算機、電視機、冰箱、洗衣機、空調(diào)機。地毯等);g.產(chǎn)品系列化,滿足各種消費要求,避免大材小用、優(yōu)品劣用;h.標準化,便于重復使用。如啤酒瓶的復用率高就是標準化的結果。此外,產(chǎn)品生態(tài)設計的環(huán)境準則中還應該在產(chǎn)品生命周期中體現(xiàn)污染預防的思想,這需要:a.盡量少用或不用有毒有害的原材料;b.謀求生產(chǎn)過程的廢物最少化,避免不安全因素;c.減少產(chǎn)品使用過程中的污染物排放;d.產(chǎn)品報廢后易于處置、分解和生物降解,分散在環(huán)境中的廢品組分,應易與環(huán)境相容。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計是由產(chǎn)品設計師、工程師承擔的,其知識背景主要為工程設計、外觀設計等。設計的主導思想是以人為中心,滿足人的當前需求為目的。以產(chǎn)品是否順利在市場上實現(xiàn)經(jīng)濟價值作為評價設計成敗的標志,而生態(tài)產(chǎn)品的設計則是由設計師和生態(tài)學家、環(huán)境學家共同合作的一個過程,既著眼于人的當前需求,又考慮到生態(tài)系統(tǒng)的健康和人類可持續(xù)發(fā)展的長遠目標。從這個意義上講,產(chǎn)品生態(tài)設計是一門可持續(xù)的工程技術。因此在產(chǎn)業(yè)界,尤其是產(chǎn)品設計領域,普及生態(tài)環(huán)境意識和倡導生態(tài)工程技術是一個十分緊迫而艱巨的任務。只有根本轉變傳統(tǒng)的設計觀念,才能促進生態(tài)設計理論和方法的發(fā)展。未來的“生態(tài)工廠”將是工業(yè)生產(chǎn)的標準模式,而產(chǎn)品生態(tài)設計也將是未來產(chǎn)品開發(fā)的主流。生命周期設計的概念一經(jīng)提出,就得到一些國際著名的大公司的響應,例如:荷蘭的菲利浦公司,美國的AT&T公司和IBM公司及德國的奔馳汽車公司等等,它們正在進行著有關產(chǎn)品的生態(tài)設計的嘗試,并取得成功。同時,在綠色消費的浪潮下,將產(chǎn)品的生態(tài)環(huán)境特性看作是提高產(chǎn)品市場競爭力的一個重要因素,也是促進產(chǎn)業(yè)界積極參與產(chǎn)品生態(tài)設計的研更多免費資料下載請進:                       六西格瑪品質網(wǎng)           中國3000萬質量人首選質量網(wǎng)站究和實施的一個重要原因。4.環(huán)境標志產(chǎn)品的生產(chǎn)不但消耗資源,而且影響環(huán)境,可以說產(chǎn)品是資源和環(huán)境負性的載體。隨著人們對產(chǎn)品環(huán)境問題的認識不斷深入,80年代以來,世界上出現(xiàn)了以環(huán)境標志,又稱綠色標志制度為核心的消費浪潮。實行環(huán)境標志的主要目的是增強全社會的環(huán)境意識,通過引導公眾的購買取向,減少對環(huán)境有害的產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費。它對變革傳統(tǒng)的產(chǎn)品及其生產(chǎn)方式,轉變不可持續(xù)的消費模式產(chǎn)生了積極的推動作用。環(huán)境標志是某一個國家依據(jù)環(huán)境標準,規(guī)定產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用的全過程必須符合環(huán)境保護的要求,對符合或者達到這一要求的產(chǎn)品頒發(fā)證書或標志。如果商品上印制了特定的環(huán)境標志,就表明該商品的生產(chǎn)、使用及處置全過程都符合環(huán)境保護的要求,不危害人體健康,對環(huán)境無害或少害。環(huán)境標志制度最早起源于德國。1978年,德國首先推出“藍色天使”計劃,以一種畫著藍色天使的圖形作為產(chǎn)品達到一定生態(tài)環(huán)境標準的標志。到目前為止,德國已對3600多種產(chǎn)品發(fā)放了這種標志。此后,日本、加拿大等國也相繼推行了環(huán)境標志制度,日本已對40個類別的2350種產(chǎn)品授予了生態(tài)標志合格證書。美國于1988年也開始實行環(huán)境標志制度。目前,已有德國,加拿大,日本,美國,法國、瑞士、芬蘭、澳大利亞、新加坡等20多個國家,包括中國實行了環(huán)境標志制度。據(jù)1990年的一項調(diào)查表明,67%的荷蘭人、80%的德國人、77%的美國人表示在購買商品時會考慮環(huán)境問題。人們更喜歡購買帶有“環(huán)境標志”的產(chǎn)品。當前,環(huán)境標志正與國際貿(mào)易越來越緊密地聯(lián)系在一起。在國際貿(mào)易中,一些國家通過嚴格的技術標準、安全衛(wèi)生規(guī)定、認證標準等限制不符合要求的外國商品進口和銷售。由于各國環(huán)保法律法規(guī)標準不一、各行其是,必然會在貿(mào)易中形成“壁壘”作用。如,歐盟規(guī)定,產(chǎn)品必須符合環(huán)境保護的要求,否則一律不準進入歐盟市場。為發(fā)揮標準化工作在統(tǒng)一各國環(huán)境管理上的作用,國際標準化組織(ISO)于1993年成立了ISO/TC207環(huán)境管理技術委員會,正式開展環(huán)境標志方面的標準化工作,以便通過統(tǒng)一的環(huán)境標志活動,規(guī)范企業(yè)和社會的環(huán)境行為。不難預見,環(huán)境標志將成為國際貿(mào)易與合作的重要內(nèi)容。誰擁有環(huán)境標志產(chǎn)品,誰將擁有市場,環(huán)境標志正成為進入國際市場的綠色通行證。更多免費資料下載請進:                       六西格瑪品質網(wǎng)           中國3000萬質量人首選質量網(wǎng)站三工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(區(qū)域的清潔生產(chǎn)/生產(chǎn)過程鏈)1.自然生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)我們生存的地球上,有限的資源之所以能持續(xù)維持眾多生命的生存、繁衍與發(fā)展,就在于物質在各類生態(tài)系統(tǒng)中不停地循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的小循環(huán)和在生物圈中的生物地球化學大循環(huán)構成了物質流動及再生。循環(huán)是事物運動的普遍規(guī)律,而生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)、能量流動,更是生態(tài)系統(tǒng)得以維持其存在的動力。生態(tài)系統(tǒng)中構成生物的各種化學元素,來源于生物生活的環(huán)境。有機體維持生命需要的基本元素,先是以無機物的形式(如CO2,H2O,等)被植物從空氣、水和土中吸收,并轉化為有機形式,形成植物體,再為動物獲取轉化,從上一個營養(yǎng)級傳遞到下一個營養(yǎng)級。植物光合作用產(chǎn)生的氧,復歸于環(huán)境(水或大氣中),為動物呼吸所用。動物呼吸排出CO2,也歸還環(huán)境,又作為植物光合作用的原料。動物一生中排匯大量的糞便,動植物死后遣留的大量殘骸留于生態(tài)系統(tǒng)中,這些有機質經(jīng)地物理的、化學的和微生物的分解,將復雜的有機化學形態(tài)的物質(如蛋白質、醣類、脂肪等)又轉化為無機形態(tài)的物質歸還到空氣、水及土中,并被植重新利用。如此,礦物養(yǎng)分在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)一次又一次循環(huán)(即營養(yǎng)循環(huán)),它推動生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)地正常運轉,使物質在生態(tài)系統(tǒng)中間之間循環(huán)不止,生命不息,永保活力。正是由于這些生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的小循環(huán)和地球上的生物地球化學大循環(huán),保障了存在于地球上的物質不滅,通過遷移轉化及循環(huán),使可再生資源取之不盡,用之不竭。2.產(chǎn)業(yè)生態(tài)學針對人類復雜多樣的產(chǎn)業(yè)活動,特別是工業(yè)活動,通過比擬生物新陳代謝過程和生態(tài)系統(tǒng)的結構及運作機制,20世紀80年代末形成了產(chǎn)業(yè)生態(tài)學思想。最先由Frosch 生物的新陳代謝過程提出了“工業(yè)代謝”的概念,將現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程作為一個將原料、能源和勞動力轉化為產(chǎn)品和廢物的代謝過程。后經(jīng)Gallopoulos ,又從生態(tài)系統(tǒng)的角度提出了“產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”和“產(chǎn)業(yè)生態(tài)學”的概念。1991年美國國家科學院與貝爾實驗室共同組織了全球首次“產(chǎn)業(yè)生態(tài)學”論壇,對產(chǎn)業(yè)生態(tài)學的概念、內(nèi)容和方法以及應用前景進行了全面、系統(tǒng)地總結,基本形成了產(chǎn)業(yè)生態(tài)學的概念框架。以貝爾實驗室為”代表,認為“產(chǎn)業(yè)生態(tài)學是研究各種產(chǎn)業(yè)活動及其產(chǎn)品與環(huán)境之間相互關系的跨學科研究更多免費資料下載請進:                       六西格瑪品質網(wǎng)           中國3000萬質量人首選質量網(wǎng)站20世紀90年代以來,產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展非常迅速,尤其是在可持續(xù)發(fā)展思想日益普及的背景下,產(chǎn)業(yè)界、環(huán)境學界、生態(tài)學界紛紛開展產(chǎn)業(yè)生態(tài)學理論、方法的研究和實踐探索。產(chǎn)業(yè)生態(tài)學思想和方法也在不斷擴展。近年來,以ATamp。T公司,Lucent公司,通用汽車公司和Motorola公司等企業(yè)為首的產(chǎn)業(yè)界紛紛投資,積極推進產(chǎn)業(yè)生態(tài)學的理論研究和實踐,并以產(chǎn)業(yè)生態(tài)學的研究作為公司未來發(fā)展戰(zhàn)略的支柱。由ATamp。T和Lucent公司資助,美國國家”基金委每年設立“產(chǎn)業(yè)生態(tài)學獎勵基金,獎勵在產(chǎn)業(yè)生態(tài)學領域做出突出的科學家和企業(yè)界人士。1997年由耶魯大學和麻省理工學院(MIT)共同全作,出版了全球第一本《產(chǎn)業(yè)生態(tài)學雜志》。該主編ReidLifset在發(fā)刊詞中進一步明確了產(chǎn)業(yè)生態(tài)學的性質、研究對象和內(nèi)容,認為“產(chǎn)業(yè)生態(tài)學是一門迅速發(fā)展的系統(tǒng)科學分支,它從局地、地區(qū)和全球三個層次上系統(tǒng)地研究產(chǎn)品、工藝、產(chǎn)業(yè)部門和經(jīng)濟部門中的能流和物流,其焦點是研究產(chǎn)業(yè)界在降低產(chǎn)品”生命周期過程中的環(huán)境壓力中的作用。由于產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)相似,其內(nèi)部物流模式也是不斷進化的。在系統(tǒng)發(fā)育初期,系統(tǒng)內(nèi)各組分之間只存在簡單的線性關系。地球上無限的資源進入產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),然后無限制地排出廢物。著名產(chǎn)業(yè)生態(tài)學家Graden Allenby將這種系統(tǒng)狀態(tài)稱為初級生態(tài)系統(tǒng)(圖9a)。在系統(tǒng)的進一步進化中,資源逐漸變成有限制的因子,而且系統(tǒng)各組分這間的關系逐漸變得復雜起來,其相互聯(lián)系組成了一個網(wǎng)絡系統(tǒng),與自然生態(tài)系統(tǒng)中各種群相互依賴形成群落的模式相似。從而形成二級生態(tài)系統(tǒng)模式(圖9b)。二級生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質循環(huán)極為重要,資源和廢物的流通量受到資源數(shù)量和環(huán)境對廢物容納能力的制約。與初級生態(tài)系統(tǒng)相比,二級生態(tài)系統(tǒng)對資源的利用效率大大提高,但由于物質、資源的流動仍是單向的,因而資源不可避免地會繼續(xù)減少,同時廢物也在不斷增加,系統(tǒng)將不能持續(xù)下去。為此,產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)應進一步進化,其結果是系統(tǒng)內(nèi)部資源得到最大化利用,廢物不再存在,它被轉化為再生資源。從系統(tǒng)投入看,只有能源需要從系統(tǒng)外部輸入,這便是理想的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)(圖9c)。更多免費資料下載請進:                       六西格瑪品質網(wǎng)           中國3000萬質量人首選質量網(wǎng)站
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