История промышленной экологии
Становление промышленной экологии как области научных исследований обычно приписывают [ кем? ] на статью, посвященную промышленным экосистемам, написанную Фрошем и Галлопулосом и опубликованную в специальном выпуске журнала Scientific American за 1989 год. [1] Промышленная экология возникла из нескольких более ранних идей и концепций, некоторые из которых восходят к 19 веку.
До 1960-х годов
[ редактировать ]Термин « промышленная экология » используется наряду с « промышленным симбиозом », по крайней мере, с 1940-х годов. Экономическая география была, пожалуй, одной из первых областей, в которых использовались эти термины. Например, в статье, опубликованной в 1947 году, Джордж Т. Реннер называет «Общий принцип промышленного размещения» «Законом промышленной экологии». [2] Вкратце это так:
Любая отрасль имеет тенденцию располагаться в точке, обеспечивающей оптимальный доступ к ее ингредиентам или составным элементам. Если все эти составные элементы сопоставить, то местоположение отрасли предопределено. Однако если они расположены далеко друг от друга, отрасль расположена так, чтобы быть наиболее доступной для того элемента, который был бы наиболее дорогим или трудным для транспортировки и который, следовательно, становится локативным фактором для рассматриваемой отрасли.
В этой же статье автор определяет и описывает промышленный симбиоз:
Зачастую местоположение отрасли невозможно полностью понять исключительно с точки зрения ее местных составляющих. Между отраслями существуют связи, иногда простые, но зачастую весьма сложные, которые вступают в противоречие и усложняют анализ. Главным из них является явление индустриального симбиоза . Под этим подразумевается объединение двух или более разнородных отраслей. Промышленный симбиоз, при внимательном рассмотрении, делится на два вида: дизъюнктивный и конъюнктивный.
Похоже, что концепция промышленного симбиоза не была новой для области экономической географии, поскольку ту же классификацию использует Уолтер Г. Лециус в своей статье 1937 года «География производства стекла в Толедо, штат Огайо», также опубликованной в «Журнале Экономическая география. [3]
Используемый в другом контексте термин «Промышленная экология» также встречается в статье 1958 года, посвященной взаимосвязи между экологическим воздействием растущей урбанизации и ценностными ориентациями родственных народов. Тематическое исследование находится в Ливане: [4]
Центральной экологической переменной в настоящем исследовании является экологическая мобильность или перемещение людей в космосе. Совершенно очевидно, что современная промышленная экология требует большей адаптивной мобильности, чем традиционная организация народных деревень.
1960-е годы
[ редактировать ]В 1963 году мы обнаружили, что термин «Промышленная экология» (определяемый как «сложная экология современного индустриального мира») использовался для описания социальной природы и сложности промышленных систем (и внутри них): [5]
...промышленные организации представляют собой скорее социальные, чем механические системы. Фирма – это не только действующая организация с рабочей целью. Это скорее сообщество со своей собственной «политикой», поскольку оно занимается проблемами, связанными с правильным распределением власти между отдельными людьми и группами людей, а также вопросами индивидуального и группового престижа, влияния, статуса и положения. [и он заключает, что] понимание, которое должен получить изучающий менеджмент, - это не что иное, как достижение понимания промышленной экологии большой сложности.
В 1967 году президент Американской ассоциации содействия развитию науки пишет в книге «Экспериментальный город» [6] что «Есть примеры промышленного симбиоза , когда одна отрасль подпитывает или, по крайней мере, нейтрализует отходы другой...» Тот же автор в 1970 году говорит о «Следующей промышленной революции». [7] Концепция совместного использования и повторного использования материалов и энергии занимает центральное место в его предложении о новой промышленной революции, и он называет агропромышленный симбиоз практическим способом достижения этой цели:
Цель следующей промышленной революции состоит в том, чтобы гарантировать, что не будет такого понятия, как отходы, на том основании, что отходы — это просто какое-то вещество, для использования которого у нас нет ума... Следующая промышленная революция — это создание огромная новая [индустрия, которая]... не будет производить продукцию, а скорее будет перерабатывать то, что мы называем отходами, чтобы их можно было воспроизводить на фабриках в то, что нам нужно... Наличие города рядом с сельской местностью позволит производить отходы тепло будет использоваться для ускорения биологических процессов переработки органических отходов, прежде чем они вернутся в землю. Это может закончиться элегантной договоренностью: электростанции расположены достаточно близко к центру потребления, к людям, которым нужна энергия, но также, с экономической точки зрения, достаточно близко к сельскохозяйственным землям, чтобы там можно было использовать отходящее тепло. . Это пример агропромышленного симбиоза, если хотите это так называть.
В этих ранних статьях «Промышленная экология» используется в буквальном смысле – как система взаимодействующих промышленных объектов. Отношение к природным экосистемам (посредством метафоры или аналогии) не является явным. С другой стороны, промышленный симбиоз уже четко определен как тип промышленной организации, а термин «симбиоз» заимствован из экологических наук для описания аналогичного явления в промышленных системах.
1970-е годы
[ редактировать ]Промышленная экология является предметом исследований Японского научно-исследовательского института промышленной политики с 1971 года. Их определение промышленной экологии - это «исследование перспектив динамической гармонизации между деятельностью человека и природой с помощью системного подхода, основанного на экологии (JIPRI, 1983)». [8] Результатом этой программы стал ряд отчетов, доступных только на японском языке.
Одно из самых ранних определений промышленной экологии было предложено Гарри Цви Эваном на семинаре Европейской экономической комиссии в Варшаве (Польша) в 1973 году (статья впоследствии была опубликована Эваном в журнале Journal for International Labor Review в 1974 году, т. 110). (3), стр. 219–233). Эван определил промышленную экологию как систематический анализ промышленных операций, включая такие факторы, как: технологии, окружающая среда, природные ресурсы, биомедицинские аспекты, институциональные и юридические вопросы, а также социально-экономические аспекты.
В 1974 году термин «промышленная экология», пожалуй, впервые связан с циклическим режимом производства (а не с линейным, приводящим к отходам). В этой статье необходимость перехода к «Промышленной экологии открытого мира» используется как аргумент необходимости создания лунных производств: [9]
Низкий уровень жизни является для большинства развивающихся стран одним из сильных мотивов для повышения своей производительности и экономического роста. Рост населения (пока он продолжается) является еще более мощным фактором роста мирового потребления. Таким образом, давление на ресурсы будет продолжать расти. Вместо того, чтобы сожалеть об этом, нам лучше расти вместе с этим. открытого мира Только посредством перехода к промышленной экологии , которая включает в себя как благоприятную промышленную революцию на Земле, так и внеземную индустриализацию, можно преодолеть нынешние очевидные ограничения роста.
Многие элементы современной промышленной экологии были обычным явлением в промышленных секторах бывшего Советского Союза. [10] Например, «комбинированное производство» (комбинированное производство) существовало с самых первых лет существования Советского Союза и сыграло важную роль в формировании моделей советской индустриализации. «Безотходные технологии» (безотходные технологии) были внедрены в последние десятилетия существования СССР как способ увеличения промышленного производства при одновременном ограничении воздействия на окружающую среду. Федор Давитая, советский учёный из Республики Грузия , описал в 1977 году аналогию, связывающую промышленные системы с природными системами как модель желательного перехода к более чистому производству:
Природа действует без каких-либо отходов. То, что отвергается одними организмами, дает пищу другим. Организация промышленности по такому принципу — с отходами одних отраслей промышленности, дающими сырье для других, — означает, по сути, использование природных процессов как модели, ибо в них разрешение всех возникающих противоречий является движущей силой прогресса. [11]
1980-е годы
[ редактировать ]К 80-м годам промышленная экология уже была «продвинута» до предмета исследования, который взяли на вооружение несколько институтов по всему миру. В статье 1986 года, опубликованной в журнале «Ecological Modeling» , есть полное описание промышленной экологии и аналогия с природными экосистемами : четко сформулирована [12]
Структура и внутренняя работа индустриального общества напоминают структуру и внутреннюю работу природной экосистемы. Такие понятия экологии, как среда обитания, преемственность, трофический уровень, лимитирующие факторы и метаболизм сообщества, также могут быть применимы к изучению экологии индустриального общества. Например, отрасль в обществе может расти или приходить в упадок вследствие динамических изменений экзогенных лимитирующих ресурсов и иерархической и/или метаболической структуры этого общества. При изучении экологии индустриального общества (далее называемой « Промышленная экология ») эти концепции и методологии, используемые в анализе экосистем, могут оказаться полезными.
По сути, в приведенной выше статье есть попытка смоделировать «индустриальную экологическую систему». Модель состоит из семи основных разделов: промышленность, население, рабочая сила, состояние жизни, окружающая среда и загрязнение, общее состояние здоровья и гигиена труда. Обратите внимание на грубое сходство с факторами Эвана, указанными в предыдущем разделе.
появление еще одного родственного термина — « промышленный метаболизм В 80-е годы наблюдается ». Этот термин используется как метафора организации и функционирования производственной деятельности. [13] В статье, защищающей «биологическую модуляцию земного углеродного цикла », автор включает необычное примечание в скобках: [14]
это неотъемлемое свойство жизни - размножаться в геометрической прогрессии до тех пор, пока не возникнут ограничения, установленные (I) наличием биологически применимой восстановительной способности, или (2) истощением некоторых критически важных питательных веществ, или (3) аутотоксическим эффектом, налагаемым жизнью на своя собственная среда. Эти ограничения универсальны и применимы как к микробным экосистемам, так и к динамике популяций кажущегося неограниченным биологического супердоминанта, такого как Homo Sapiens (здесь окончательный предел, вероятно, будет установлен аутотоксическим эффектом, оказываемым «экстрасоматическим» (промышленным) метаболизм человечества).
1989 – Решающие статьи
[ редактировать ]В 1989 г. были опубликованы две статьи, сыгравшие решающую роль в истории промышленной экологии. Первый из них был назван Робертом Эйресом «Промышленный метаболизм». По сути, Эйрс закладывает основы промышленной экологии, хотя в этой статье этот термин отсутствует. В приложении к статье он включает «теоретическое исследование биосферы и индустриальной экономики как систем преобразования материалов и уроки, которые можно извлечь из их сравнения». Он предлагает следующее: [15]
Мы можем думать и о биосфере, и о индустриальной экономике как о системах преобразования материалов. Биосфера в том виде, в котором она существует сейчас, представляет собой почти идеальную систему переработки материалов. Это было не так, когда зародилась жизнь на Земле. Сегодняшняя индустриальная система напоминает самую раннюю стадию биологической эволюции, когда самые примитивные живые организмы получали энергию из запаса органических молекул, накопленных в добиотические времена. Для нас становится все более актуальным учиться у биосферы и изменять наш промышленный метаболизм, процесс получения энергии и стоимости, необходимый для экономического развития... мы должны не только постулировать, но и действительно поддерживать долгосрочный императив в пользу промышленного развития. метаболизм, что приводит к снижению извлечения первичных материалов, уменьшению потерь отходов и увеличению переработки полезных материалов.
Термин «промышленная экология» привлек к себе всеобщее внимание позже в том же году (1989 г.) благодаря статье в журнале Scientific American под названием «Стратегии производства». В этой статье Р.Фрош и Н.Галлопулос задаются вопросом: «Почему наша индустриальная система не ведет себя как экосистема , где отходы одного вида могут быть ресурсом для другого вида? Почему продукция одной отрасли не может быть вкладом другого вида?» , тем самым сокращая использование сырья, загрязнение окружающей среды и экономию на переработке отходов ?" [16]
Это видение породило концепцию экопромышленного парка, промышленного комплекса, который руководствуется принципами промышленной экологии. Яркий пример – датский промышленный парк в городе Калундборг . Здесь можно обнаружить несколько связей побочных продуктов и отходящего тепла между многочисленными предприятиями, такими как крупная электростанция, нефтеперерабатывающий завод, фармацевтический завод, завод по производству гипсокартона, производитель ферментов, компания по переработке отходов и сам город. [17]
Мышление Фроша и Галлопулоса в некотором смысле было просто расширением более ранних идей, таких как мышление об эффективности и сокращении отходов, провозглашенное Бакминстером Фуллером и его учениками (например, Дж. Болдуином ), а также параллельные идеи о когенерации энергии , такие как Амори Ловинса и Института Роки Маунтин .
1990-е годы
[ редактировать ]В 1991 году К. Кумар Патель организовал плодотворный коллоквиум по промышленной экологии, который состоялся 20 и 21 мая 1991 года в Национальной академии наук в Вашингтоне, округ Колумбия . они представляют собой отличный справочник по промышленной экологии. Документы включают в себя:
- Елински, ЛВ; Гредель, Т.Э.; Лаудизе, РА; МакКолл, Д.В.; Патель, К.К. (1992). «Промышленная экология: Концепции и подходы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (3): 793–7. Бибкод : 1992PNAS...89..793J . дои : 10.1073/pnas.89.3.793 . ПМЦ 48326 . ПМИД 11607253 .
- Фрош, Р.А. (1992). «Промышленная экология: философское введение» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (3): 800–3. Бибкод : 1992PNAS...89..800F . дои : 10.1073/pnas.89.3.800 . ПМК 48328 . ПМИД 11607255 .
- Нордхаус, В.Д. (1992). «Экология рынков» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (3): 843–50. Бибкод : 1992PNAS...89..843N . дои : 10.1073/pnas.89.3.843 . ПМЦ 48338 . ПМИД 11607264 .
- Осубель, Дж. Х. (1992). «Промышленная экология: Размышления о коллоквиуме» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (3): 879–84. Бибкод : 1992PNAS...89..879A . дои : 10.1073/pnas.89.3.879 . ПМК 48348 . ПМИД 11607273 .
21 век
[ редактировать ]Журнал промышленной экологии (с 1997 г.), Международное общество промышленной экологии (с 2001 г.) и журнал «Прогресс в промышленной экологии» (с 2004 г.) освещают промышленную экологию в международном научном сообществе. Принципы промышленной экологии также появляются в различных сферах политики, например, в концепции экономики замкнутого цикла , которая продвигается в Китае. Хотя определение экономики замкнутого цикла еще не формализовано, обычно основное внимание уделяется таким стратегиям, как создание кругового потока материалов и каскадных потоков энергии. Примером этого может быть использование отходящего тепла одного процесса для запуска другого процесса, требующего более низкой температуры. Это максимизирует эффективность использования эксергии . Эта стратегия направлена на более эффективную экономику с меньшим количеством загрязняющих веществ и других нежелательных побочных продуктов. [18]
Источники
[ редактировать ]- ^ Фрош, РА; Галлопулос, штат Невада (1989). «Стратегия производства». Научный американец . 261 (3): 144–152. Бибкод : 1989SciAm.261c.144F . doi : 10.1038/scientificamerican0989-144 .
- ^ Реннер, GT (1947). «География промышленной локализации». Экономическая география . 23 (3): 167–189. дои : 10.2307/141510 . JSTOR 141510 .
- ^ Лезиус, Уолтер Дж. (1937). «География производства стекла в Толедо, штат Огайо». Экономическая география . 13 (4): 402–412. дои : 10.2307/141587 . JSTOR 141587 .
- ^ Армстронг, Л.; Башшур, Р. (1958). «Экологические закономерности и ценностные ориентации в Ливане». Общественное мнение Ежеквартально . 22 (3): 406–415. дои : 10.1086/266808 . JSTOR 2746350 .
- ^ Барнард, Ф (1963). «Образование менеджменту, задуманное как изучение промышленной экологии» . Журнал профессионального образования и обучения . 15 (30): 22–26. дои : 10.1080/03057876380000041 .
- ^ Спилхаус, Ательстан (1967). «Экспериментальный город». Дедал . 96 (4): 1129–41. JSTOR 20027108 .
- ^ Спилхаус, А. (1970). «Следующая промышленная революция». Наука . 167 (3926): 1673. Бибкод : 1970Sci...167.1673S . дои : 10.1126/science.167.3926.1673 . ПМИД 17729610 .
- ^ Огава, Х.; Сато, К.; Джо, Н.; Норо, К.; Цучия, К. (1986). «Моделирование промышленных экологических систем для оценки медицинских услуг». Экологическое моделирование . 31 (1–4): 329–339. дои : 10.1016/0304-3800(86)90073-6 .
- ^ Эрике, К.А. (1974). «Лунные индустрии и их значение для среды обитания человека на Земле». Акта Астронавтика . 1 (5–6): 585–622. Бибкод : 1974AcAau...1..585E . дои : 10.1016/0094-5765(74)90023-X .
- ^ Сатре, Р.; Грдзелишвили, И. (2006). «Промышленный симбиоз в бывшем Советском Союзе». Прогресс промышленной экологии . 3 (4): 379–392. дои : 10.1504/pie.2006.011743 .
- ^ Давитая, Ф. (1977) «Изменения в атмосфере и некоторые проблемы ее защиты», стр. 99–110 в журнале « Общество и окружающая среда: советский взгляд »; Москва: Издательство Прогресс.
- ^ Огава, Х.; Сато, К.; Джо, Н.; Норо, К.; Цучия, К. (1986). «Моделирование промышленных экологических систем для оценки медицинских услуг». Экологическое моделирование . 31 (1–4): 329–339. дои : 10.1016/0304-3800(86)90073-6 .
- ^ Хикс (1983). «Налог на недвижимость в новую индустриальную эпоху». Известия Академии политических наук . 35 (1): 208–221. дои : 10.2307/3700958 . JSTOR 3700958 .
- ^ Шидловски, М (1984). «Биологическая модуляция земного углеродного цикла: изотопные ключи к ранней органической эволюции». Достижения в космических исследованиях . 4 (12): 183–93. Бибкод : 1984АдСпР...4г.183С . дои : 10.1016/0273-1177(84)90561-1 . ПМИД 11537773 .
- ^ Эйрс, RU 1989. Промышленный метаболизм. В «Технологии и окружающей среде», Дж. Х. Осубель и Х. Е. Сладович, 23–49. 1-й. Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национальной академии.
- ^ Фрош, РА; Галлопулос, штат Невада (1989). «Стратегия производства». Научный американец . 261 (3): 144–152. Бибкод : 1989SciAm.261c.144F . doi : 10.1038/scientificamerican0989-144 .
- ^ Калундборгский центр промышленного симбиоза (2007) http://www.symbiosis.dk/
- ^ Юань, Z; Би, Дж; Моригичи, Ю (2008). «Циркулярная экономика: новая стратегия развития в Китае». Журнал промышленной экологии . 10 (1–2): 4–8. дои : 10.1162/108819806775545321 .