第3章 清洁生产与循环经济基础理论
清洁生产与循环经济
清洁生产与循环经济1.引言清洁生产是指通过优化生产方式和生产流程，减少对环境的污染和资源的消耗，实现资源的高效利用和环境的可持续发展的一种生产方式。
循环经济是指在生产和消费过程中尽可能实现物质的循环利用，减少废弃物的产生和自然资源的消耗，实现经济、环境和社会的可持续发展的一种经济模式。
清洁生产与循环经济紧密相关，旨在推动产业结构的转型升级，实现可持续发展。
2.清洁生产的概念与原理清洁生产是建立在资源节约和环境保护的基础上，通过优化生产方式和生产流程，减少原材料和能源的消耗，减少污染物的排放和废弃物的产生，实现生产过程的环境友好和资源高效利用。
清洁生产的原理包括预防为主、综合利用、资源节约、环境保护和科技创新等。
在清洁生产中，预防为主是关键。
通过在生产设计阶段考虑环境和资源的影响，采用先进的生产工艺和设备，可以有效地减少废弃物的产生和环境污染的发生。
综合利用是指利用废弃物和副产品等资源进行循环利用，实现资源的最大化利用。
同时，清洁生产也强调资源的节约和环境的保护，通过减少能源的消耗和污染物的排放，减轻对环境的压力。
另外，清洁生产还注重科技创新，通过研发和应用先进的清洁技术，提高生产效率和产品质量，促进经济的发展。
3.循环经济的概念与原理循环经济是指通过物质的循环流转和资源的高效利用，实现经济、环境和社会的可持续发展的一种经济模式。
循环经济的原理包括减少废弃物的产生、提高资源利用效率、促进废弃物的再利用和实现产业链的闭合循环等。
在循环经济中，减少废弃物的产生是关键。
通过提高资源利用率和降低能源消耗，可以减少废弃物的产生和对自然资源的消耗。
同时，循环经济也强调提高资源利用效率，通过技术创新和管理创新，实现资源的最大化利用，减少资源的浪费。
另外，循环经济还强调废弃物的再利用和回收利用，通过废弃物的再利用和回收利用，实现废弃物的再生产和利用。
最后，循环经济还追求产业链的闭合循环，通过建立完整的产业链，实现废弃物和副产品的循环利用。
第三章清洁生产的理论基础b
在清洁生产审核中，物料衡算就是这个原理的应 用。
物质平衡的基本表达式：∑F - ∑D = A
– F——体系的进料量 – D——体系的出料量(包括产品和废弃物) – A——体系中物料的积累量
– 一个过程或者单位产品的理论能耗是多少？节能潜力 有多大？
– 能量浪费了多少，是怎么分布的？ – 引起能量损耗/损失的原因是什么？ – 科学用能的基本原则是什么？ – 实际过程中有哪些不合理、不正确的用能情况？等等
质量（能量）守恒基本原理
• 热力学第一定律：能量的数量是守恒的， 能量既不能创造，也不会消灭，只能从一 种形式转换为另一种形式，从一个物体传 递到另一个物体，总量恒定不变。
系统分类一
•小系统
•简单系 • 大系统 统
•系
•巨系统
统
•大系统
•复杂系统
•一般复杂巨系统
•巨系统 •特殊复杂巨系统（社会系统
）
系统分类二
根据系统与环境之间是否具有物质的、能量的和 信息的交换，将系统分为 ： • 孤立系统：既无能量交换，也无物质交换 • 封闭系统：只有能量交换，没有物质交换——地 球（相对的） • 开放系统：既有能量交换，又有物质交换——自 然界系统、人类社会系统
• 第二定律：能量转换过程总是朝着能量贬 值的方向进行，高品质的能量可以全部转 换为低品质的能量，能量传递过程是朝着 能量品质下降方向进行。揭示了能量质的 属性。
节能，或者说提高能量的有效利用，本质是什么 ？就是要防止和减少能量的贬值现象的发生。提 高能量转换过程中的效率。
– 原则一:“能量匹配原则” 在需要低品质能量的场合，尽 量不供给高品质的能量，比如可以用副产品热蒸汽加 热，就不用电或燃气等加热。
• 目的：使资源在系统内有效利用，从而减 少废物产生
清洁生产一三清洁生产的理论基础
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
2、系统的能量守恒
（3） 节能的原则与措施
清洁生产一三清洁生产的理论基础
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
回 收
物质守恒原理：优化物 质流动过程，使物料利 用率尽可能高，废弃资 源尽可能少。
废弃物只是放错了位置 的资源，实现废物的利用， 则废物不废！
产 品 废弃 物 排放
环 境 污 染
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
1、 物质守恒
（1）物质守恒原理
邻二甲苯
氧气
苯酐
水
输入/kmol 反应量/kmol 输出/kmol
250/106
250/106×70%
250/106×70%×3×15 0%
-250/106×70% × 3
——
250/106×70 %
——
250/106×70 %×3
（4）建立物料关系的平衡式
邻二甲苯
氧气
苯酐
水
输入/kmol 反应量/kmol 输出/kmol
清洁生产一三清洁生产的理论基础
二、质量守恒原理
2、系统的能量守恒
（1） 能量转换的基本原 理A 能量守恒与转换定律
热力学第一定律：ΔE=Q+W
自然界一切物体都具有能量，能量有各种 不同形式，它能从一种形式转化为另一种 形式，从一个物体传递给另一个物体，在 转化和传递过程中能量的总和不变。
第三章清洁生产理论基础
第三章 清洁生产理论基础
本章提要
介绍环境经济学、费用—效用分 析、环境管理会计和创造学的基 本原理和方法，说明了上述相关 科学理论对清洁生产的支持。
第三章 清洁生产理论基础
第一节 环境经济学基础
概述 传统经济理论的缺陷 环境经济学基本理论 若干环境经济学概念
概述
环境经济学：是研究经济发展和环 境保护之间相互关系的科学，是经 济学和环境科学交叉的学科。
外部性理论
庇古的观点：庇古1920 年出版的《价值与财 富》一书中论述了外部性，认为“ 外部性造成 了私人边际产品与社会边际产品的之间的不一 致 ”，并认为经济学家有责任解决这一问题。 在治理外部性的经济手段方面，庇古从“ 公共 产品 ”问题入手，分析了厂商生产过程中社会 成本与私人成本问题，认为两种成本的差异构 成了外部性，从而提出了征收“ 庇古税 ”作 为治理外部性的方法，所以经济学上把征收 “ 庇古税 ”以治理外部性的经济手段叫庇古 手段。
帕累托最优 外部性理论
帕累托最优
由意大利社会学家兼经济学家帕累托提出。 帕累托最优：是指完全竞争的市场机制可以通
过供求双方的自发调节，使资源配置和社会生 产达到最优状态。 西方经济学中的帕累托最优，实际上就是要求 不断提高资源的配置效率。 市场经济有两个最本质的特征：一是提高资源 配置效率；二是实现充分竞争。
外部性理论
奈特的观点：奈特在 1924年发表的《社会成本解释中 的一些错误》的论文，对庇古外部性成本的计算提出了 异议。奈特认为，庇古在平均成本计算时没有把土地的 费用计算在内，而只是把可变生产要素的成本计算在内， 这种方法是错误的。其观点是：由于土地是私有的，只 有将地租计算在平均成本之内才能得出最优的产量。此 外，对于“外部不经济”产生的原因奈特提出了自己的 观点。他认为，“外部不经济”源于对稀缺资源缺乏产 权界定，若将稀缺资源划定为私人所有，则“外部不经 济”将得以克服。可见，奈特已注意到了“外部不经济” 产生的产权原因，开辟了对“外部性”问题进行研究的 新方向。
清洁生产与循环经济关系分析
清洁生产与循环经济关系分析清洁生产与循环经济是两个重要的理念和实践，二者之间的关系密切，并且互相促进。
本文将从清洁生产和循环经济的定义、背景以及二者的关系等方面进行分析。
一、清洁生产和循环经济的定义清洁生产是一种生产方式，旨在最大程度地减少或消除环境与人体健康的负面影响，同时实现经济效益和社会效益的协调发展。
清洁生产主要涉及生产过程中的资源利用、能源利用、废物排放控制等方面，旨在实现经济、环境和社会的可持续发展。
循环经济是一种资源利用和管理的理念和模式，通过最大限度地减少资源浪费和污染、促进资源的再利用和高效利用，实现经济、环境和社会的协调发展。
循环经济涉及的主要方面有资源保护、废物资源化利用、能源节约等。
二、清洁生产和循环经济的背景随着人类经济和社会的快速发展，环境问题和资源问题日益突出，不可持续的发展模式已经成为制约经济社会可持续发展的一大瓶颈。
清洁生产和循环经济的兴起，就是为了打破这一瓶颈，寻求一条可持续发展的道路。
清洁生产的概念最早产生于20世纪80年代，当时环境问题已经引起了国际社会的广泛关注。
联合国工业发展组织（UNIDO）于1990年正式提出了“清洁生产”的概念。
循环经济的概念则产生于20世纪90年代初，这个时期，绿色经济和可持续发展的概念开始流行，循环经济作为一种可持续发展的理念和模式，逐渐受到广泛关注。
三、清洁生产和循环经济的关系1、清洁生产是循环经济的基础清洁生产的核心是减少污染和浪费，循环经济则强调资源的再利用和高效利用。
清洁生产提供了循环经济所需要的清洁资源和清洁废物，是实现循环经济的前提条件和基础。
2、循环经济是清洁生产的目标清洁生产的目标是减少对环境的不良影响和提高生产效率，而循环经济则是实现清洁生产的一个具体途径。
通过循环经济的模式，最大限度地减少废弃物的排放和资源的浪费，从而将清洁生产的目标变成现实。
3、清洁生产和循环经济互相促进清洁生产可以提供清洁资源和清洁废物，为循环经济提供必要的条件。
第三章清洁生产的理论基础a
3.环境管理、监测、科研咨询费用(C13)。
4.污染物治理费(C14)。 5.排污费(C15)。 6.环境污染和损害的赔偿费和罚款(C16):包括对采矿 占用的耕地、树木以及房屋等的赔偿费和各种罚款。 7.劣质煤炭、煤矸石及瓦斯不能利用的损失(C17):指 堆放或排放废弃的劣质煤炭、煤矸石及瓦斯造成的经济损 失。 8.其他直接费用(C18):包括除了上述费用以外的其他 的直接环境费用。
（二）间接经济效益(B2) 生产力效益: 1.土地生产力下降的减少(B21)。 2.林业损失的减少(B22)。 3.渔业损失的减少(B23)。 人体健康效益: 4.人体健康损失的减少(B24)。 生态效益: 5.水土流失损失的减少(B25)。 6.水资源污染损失的减少(B26)。 人类福利效益: 7.大气污染造成清扫维修费减少(B27)。 8.享受损失的减少(B28)。 9.其他间接经济效益(B29)。
• (二)间接费用(C2) 间接费用是指社会为项目付出的环境代价,是煤矿在建设和开采期 间对环境污染和破坏而造成的环境损失。这部分费用一般不直接表现 为货币,但是能够通过剂量—反应关系来量化,从而货币化,这部分费用 由社会来承担。主要包括以下方面的内容:
生产力损失: 生产力损失 1.土地生产力下降损失(C21)。指评价区内的农、副产品等受有 害气体、地面塌陷和土壤侵蚀等因素的影响而发生的减产。 2.林业损失(C22)。指矿区建设和煤炭的开采对林地的占用与破 坏造成的林业价值的损失。 3.渔业损失(C23)。评价区内的渔业产品由。
人体健康损失: 4.人体健康损失(C24)。由于环境污染与破坏使评价区内人体健康状况的 下降而发生的各种损失,例如二氧化硫造成的呼吸道感染、机器噪音造成的听 觉上的障碍等各种疾病,包括医药费、误工费和过早死亡带来的经济损失等。
清洁生产导论第3章 ——清洁生产的理论基础
节能的热力学原理
减少能源用量
提高能量有效利用率
功能转换：
卡诺循环理论值70%，实际上，如汽车发动机效率仅为 30%！！！ 燃料电池：98%-99%以上！！！
提高工厂能量有效利用率
一个工段或企业单位产品的理论能耗？节能 潜力多大？
实际能耗？能量浪费多少？如何分布？ 引起能量损耗的原因？ 实际过程中有哪些不合理、不正确的用能情
S
S
三、系统与环境
物质 （输入） 能量
信息
干扰（另一类输入） 改变了的
系统
物质 （输出）
能量
信息
开放系统的一般表示
三、系统与环境
输入
系统
输出
开环系统的一般表示
输入
主通道
输出
反馈环节
闭环系统的一般表示
3.1.2 系统的属性
集合性
整体性
层次性
协同性
涌现性
系统都是由相互区别的要素组成，是 由各个要素组成的集合。 如：工业企业系统，学校系统等等。
景？
3.2 质量与能量守恒原理
物质守恒原理：质量守恒定律指的是一个系统质量的改变 总是等于该系统输入和输出质量的差值。
dX dt
V
QX 0
Qw X
(Q
Qw
)
X
e
V
y
dS dt
Kd
X
物质循环利用原理
质量品质：有高低之分，犹如能量。 物料分级串联实用原则：按照物料品质，分层
中医理论体现着系统论的思想
3.1.2 系统的属性
集合性
整体性
层次性
清洁生产与循环经济
——联合国环境规划署(UNEP)
清洁生产
是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原 料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合 利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率， 减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物 的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境 的危害。
环境战略：新型污染预防和控制战略
经济战略：将清洁生产、资源综合利用、生态设计 和可持续消费等融为一套系统的循环经济战略
节能、降耗、减污、增效
减量化、再利用、资源化（再循环）。首先强调的 是资源的节约利用，然后是资源的重复利用和 资源再生
整体预防、持续运用、持续改进
以提高生态效率为核心，强调资源的减量化、再利 用和资源化、实现经济行动的生态化、非物质 化
主要对生产过程、产品和服务 （点、微观）
主要对区域、城市和社会（面、宏观）
生产中以更少的资源消耗产生更多的产品，防治污染产 生
在经济过程中系统地避免和减少废物
预防性：清洁生产从源头抓起，实行生产全过程控制， 尽最大可能减少乃至清楚污染物的产生，其实质是预防 污染。通过污染物产生源的削减和回收利用，使废物减 至最少。
• 1976年，欧共体在巴黎举行的“无废工艺和无废生产国 际研讨会”上，首次提出了清洁生产的概念。
• 在总结工业污染防治理论和实践的基础上，联合国环境 署（UNEP）于1989年提出了清洁生产的战略和推广计划。
• 1992年，在联合国环境与发展大会上，清洁生产被正式 写入《21世纪议程》，并成为通过预防来实现工业可持续发 展的专业术语。从此，在全球掀起了清洁生产活动的高潮。
增加（治理污染消耗） 无显著变化
清洁生产与循环经济三
有机食品
有机食品在生产和加工过程中绝对禁止使用农药、
化肥、激素、转基因等人工合成物质，其生产和加工过
程也比绿色食品严格得多，在整个生产加工和消费过程 中更强调环境的安全性。
中绿华夏 有机食品标志
环境分析工具获得的环境信息。
I型、II型、III型环境标志的区别
类别 重点关注 I型 产品和服务是否环境达标 II型 产品和服务过程的环境行 为是否先进
传达信息 该产品或服务符合 一定标准 明确传达产品或服 务的环境优越性信 息 量化的产品环境生 命周期信息
III型 质量指标和环境指标融为 一体，双优
——对生产过程，要求节约原材料和能源，淘汰有 毒原材料，减少降低所有废弃物的数量和毒性； ——对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处 置的全生命周期的不利影响（从摇篮到坟墓）；
——对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的
服务中。
清洁生产的定义（中国清洁生产促进法，2002年）
清洁生产，是指不断采取改进设计、使用清洁的 能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、
环境标志的法律保证
立法保证： 大部分国家的环境标志计划都聘请法律顾问，依法
把环境标志登记注册为商标，与使用标志者签订合同，
防止错误使用标志，保护环境标志计划的顺利实施。 商标保护： 环境标志属证明商标（certification mark），证明
其已通过鉴定或按某种标准生产，具备特定的质量特征
或功能。 合同保障： 使用者依法签订环境标志使用合同书。
环境设计
清洁的产品设计有多种理念： 生命周期设计、生命周期工程、环境设计、为拆解
清洁生产与循环经济三精品PPT课件
转化为下一步生产的资源，变废为宝； 废物无害化即减少或消除废物的毒性，使之排
放后不危害人类和环境。
清洁原料、清洁工艺、清洁产品
清洁产品： 有利于资源的有效利用，在生产、使用和处置的
全过程中不产生有害影响的产品。 三个原则：
精简零件、容易拆卸； 稍经修整即可重复使用； 经过改进能够实现创新。
《中国21世纪议程》 ： 推行清洁生产是中国实施可持续发展战略优先考虑
的重点领域之一。 清洁生产应贯穿于重大经济和技术政策、社会发展
规划以及重大经济开发计划的制定过程。 通过实施清洁生产，使废物最小化，变被动治理为
主动预防；有助于节能降耗，降低生产成本，提高经济 效益；改变传统发展模式，走技术进步、高效益、节约 资源的集约化发展道路。
清洁生产的定义
清洁的产品
清洁的生产过程
清洁的服务
一 基于资源节约和环境保护，从产品设计开始，到产品 使用直至产品最终处置，全过程考虑； 二 不仅对生产过程，对产品的服务也要考虑环境影响； 三 改变原来不顾费用有效或单一末端治理的办法，对工 业废物实行费用有效的源削减； 四 提高企业的生产效率和经济效益，更受企业欢迎； 五 着眼于全球环境的彻底保护，给人类带来希望。
——对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的 服务中。
清洁生产的定义（中国清洁生产促进法，2002年）
清洁生产，是指不断采取改进设计、使用清洁的 能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、 综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效 率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染 物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境 的危害。
（Cleaner Production）。 分为两个工作组： 行业工作组（制革、纺织、金属表面处理等）； 清洁生产政策及战略、数据网络、教育等。
清洁生产与循环经济概论分析
清洁生产与循环经济概论分析摘要本文首先详细阐述了清洁生产和循环经济的概念及意义，然后介绍两者之间的区别和联系。
最后说明了中国的清洁生产和循环经济现状及解决方法。
关键词清洁生产循环经济联系现状一、清洁生产1、概念联合国环境署对清洁生产的定义是：清洁生产是指将综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品之中，以期减少对人类和环境的风险。
对生产过程，清洁生产包括节约原材料和能源，淘汰有毒原材料并在全部排放物和废物离开生产过程以前，减少它们的数量和毒性。
对产品而言，清洁生产策略旨在减少产品的整个生命周期，从原料的提炼到产品的最终处置对人类和环境的影响。
1996年联合国环境署在1989年定义的基础上对清洁生产的概念进行了重新定义如下：清洁生产是指将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以期增加生态效率并减少对人类和环境的风险。
对生产，清洁生产包括节约原材料，淘汰有毒原材料，减降所有废物的数量和毒性。
对于产品，清洁生产战略旨在减少从原材料的提炼到产品的最终处置的全生命周期的不利影响。
对服务，要求将环境因素纳入设计和所提供的服务中。
《中国21世纪议程》对清洁生产的定义是：清洁生产是指既可满足人们的需要，又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化、资源化和无害化，或消灭于生产过程之中。
2、意义清洁生产是一种新的创造性理念，这种理念将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。
清洁生产是环境保护战略由被动反应向主动行动的一种转变。
二十世纪八十年代以后，随着经济建设的快速发展，全球性的环境污染和生态破坏日益加剧，资源和能源的短缺制约着经济的发展，人们也逐渐认识到仅仅依靠开发有效的污染治理技术对所产生的污染进行末端治理所实现的环境效益是非常有限的。
如关心产品和生产过程对环境的影响，依靠改进生产工艺和加强管理等措施来消除污染可能更为有效，因此清洁生产的概念和实践也随之出现了，并以其旺盛的生命力在世界范围内迅速推广。
清洁生产与循环经济
清洁生产与循环经济清洁生产是指通过科技和管理手段，减少生产过程中的环境污染和资源浪费，以及降低对环境的影响。
其核心理念是“预防为主、综合治理”，即在生产过程中尽可能减少污染物的排放，降低能耗和资源浪费，节约成本的同时保护环境。
通过采用高效节能、清洁生产技术和设备，并进行生产过程的优化，可以实现生产过程的清洁化和资源的高效利用。
循环经济则强调资源的再利用和回收利用。
它通过构建“从线性经济向循环经济转变”的理念，提倡资源的可持续利用，降低对自然环境的破坏。
通过建立资源循环利用的体系，包括废弃物的分类和回收、产品和物资的再利用等，可以实现资源的最大化利用和再生产，减少对新资源的需求，降低产品的生产成本，推动产业的可持续发展。
清洁生产与循环经济的理念是相辅相成的。
清洁生产主要解决了生产过程中的环境污染和资源浪费问题，而循环经济则更注重产品的再利用和资源的再生产。
通过这两者的结合，可以实现对资源的充分利用和循环利用，减少对自然资源的消耗，降低对环境的污染，实现可持续发展。
在实践中，政府、企业和社会应该共同努力，推动清洁生产与循环经济的发展。
政府可以出台相关政策和法规，鼓励企业加大清洁生产和循环利用技术的研发和推广，同时鼓励消费者倡导绿色消费习惯。
企业需要积极投入清洁生产和循环经济的实践中，降低生产过程中的环境污染和资源浪费，并积极开展废弃物的回收和再利用。
社会需鼓励和支持相关的科研和宣传工作，提高人们对清洁生产和循环经济的认识，共同推动环保的事业发展。
总之，清洁生产和循环经济是解决资源和环境问题的有效途径。
通过全社会的共同努力，可以实现资源的高效利用和减少对环境的污染，实现经济的可持续发展。
循环经济与清洁生产的理念已经成为了解决当今社会资源短缺和环境污染问题的重要途径。
而在推动清洁生产与循环经济的发展中，科技创新起着至关重要的作用。
新技术的应用可以帮助企业实现低成本、高效率、高产出的生产方式，从而减少对环境的影响，实现资源循环利用。
清洁生产与循环经济
清洁生产与循环经济1. 引言随着人们环境意识的增强和资源短缺的问题日益凸显，清洁生产和循环经济成为了解决环境和资源问题的重要途径。
清洁生产是指通过改变生产过程，减少环境污染和资源浪费的方法，而循环经济则是指最大限度地循环利用资源，降低废弃物产生的方法。
本文将深入探讨清洁生产和循环经济的概念、原理和实施方法。
2. 清洁生产清洁生产是指通过采取有效的措施，减少生产过程中对环境的影响和资源的消耗。
其核心原则是“预防为主，综合治理”，即在生产过程中采取预防性措施，从源头上减少废弃物的产生和污染物的排放。
清洁生产可以从多个方面入手，包括改进生产工艺、优化资源利用、提高能源效率等。
2.1 改进生产工艺清洁生产的一个关键方向是改进生产工艺，减少对环境的污染和资源的浪费。
通过引入先进的生产技术和设备，可以实现资源的高效利用和废物的减少。
例如，利用先进的节能设备可以降低能源消耗，采用高效的过滤技术可以减少排放的污染物。
2.2 优化资源利用清洁生产的另一个重要方面是优化资源利用。
通过提高资源利用效率，可以减少资源的消耗和浪费。
在生产过程中，可以采用循环利用技术，将废料转化为新产品，减少对原材料的需求。
此外，还可以通过节约用水、用电等措施，降低资源的消耗。
2.3 提高能源效率能源是生产中不可或缺的资源，提高能源效率是清洁生产的重要目标之一。
通过引入能源管理系统和优化能源使用模式，可以降低能源消耗和碳排放。
此外，还可以采用可再生能源替代传统能源，进一步降低环境污染。
3. 循环经济循环经济是指通过最大限度地循环利用资源，减少废弃物的产生和环境污染的经济模式。
循环经济的核心概念是“以废为宝”，即将废弃物转化为新的资源。
循环经济可以分为生产循环和消费循环两个层面。
3.1 生产循环生产循环主要指在生产过程中对资源进行循环利用。
通过回收再利用、废料利用等措施，可以将废弃物转化为新的资源，降低原材料的消耗。
例如，废纸可以进行回收再生产为新的纸制品，废旧塑料可以进行再加工成为新的塑料制品。
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雄蛾的触角可以“嗅”到十公里外雌蛾发出气味 （性外激素）
实验1：把一只雌蛾关在笼子里，吸引了大量雄蛾来交尾。 实验2：把雌蛾装进密闭透明容器后，雄蛾对雌蛾视而不见。
营养信息 由于外界物质数量和质量变化，通过生物感知引起生物的生理代谢变化，
并传递给其他个体或互带，以适应环境。
感知途径：营养级、食物链和食物网。 如：上一营养级数量减少，下一营养级降低繁殖率、竞争加剧；蝗虫食物 短缺迁徙；饲料不足，牲畜生长不良，草场退化。
（1）经济可持续发展：要求改变传统的以“高投入、高消耗、高污染” 为特征的生产模式和消费模式，实施清洁生产和文明消费，以提高经济活
动中的效益、节约资源和减少废物。 “集约型的经济增长方式”
（2）环境可持续发展：要求经济建设和社会发展要与自然承载能力相协 调。发展的同时，必须考虑自然资源和环境成本，使人类的发展控制在地 球承载能力之内。 （3）社会可持续发展：发展的本质应包括改善人类生活质量，提高人类 健康水平，创造一个保障人们平等、自由、教育、人权和免受暴力的社会 环境。
• 输入输出调控
• 农业生物调控
• 结构调控
• 社会间接调控（第三层次）
3.3.4 生态平衡
生态系统的自然调控机制是从自然生态系统继承而来的生物与生物、 生物与环境之间存在的反馈调控、多元重复补偿机制。 （1）反馈机制 • 反馈：是指系统的输出部分又反过来作为输入而影响系统功能变化的作用。 包括正反馈和负反馈两种机制。 • 正反馈机制：指系统输出使原系统的变化率加大，更加远离平衡态的反馈。 • 负反馈机制：凡是使原系统的变化率缩小，使系统向平衡态逼近的反馈机制。
十分之一定律：
能量沿食物链流动时，会越来越小，通常后一营养级所获得的能量大约 为前一营养级的能量的10%~20%。 能量沿食物链传递过程中会衰减。
（2）物质循环
物质循环的类型
生物地球化学循环：地球上各种化学元素和营养物质在自然动力和生命动力的作用下，在不
同层次的生态系统和生物圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，再从生物体到环境，不断 进行流动和循环的过程。即生物所需要的化学元素在生物体与外界环境之间的转运过程。 地质大循环 按生物与环境关系 生物小循环 分类 气相型循环 按循环路径
自然生态系统 人工生态系统 半自然生态系统
原始森林生态系统
生态瓶、水族箱
农田生态系统
3.3.3 生态系统的功能
能量流动
物质循环 信息传递
（1） 能量流动
动能—正在做功 能量基本形式
潜能—存在做功能力
太阳能
能量来源 自然辅助能
辅助能
人工辅助能
生物辅助能
工业辅助能
生态系统能量流动的渠道 1）食物链
数学生态学、化学生态学、人类生态学
3.3.2 生态系统
• 生态系统： 一定时间和空间范围内，生物之间、生物与环境之间密
切联系、相互作用，具有一定结构、执行一定功能的综合体。 由生物群落与非生物环境相互依存所组成的一个生态学功能单位。
生态系统生态学：生物群落与其生存环境相互作用下，生态系统结构和功能
特点和重要性：
1）涉及四大自然圈层； 2）可以看做闭合循环； 3）时间长，范围广，面积大； 4）是生物小循环的基础。
2）气相循环
气相型循环过程中元素和化合物可以转换为气体形式，通过大气进行扩散， 弥漫陆地和海洋上空，在很短的时间内又可被植物重新利用。 特点：速度较快、关联大气圈和水圈，全球性。
3）沉积循环 沉积循环主要是经过岩石的风化和沉积物的分解作用，将岩石圈和土壤圈中的物质变成 生态系统中生物可以利用的营养物质，被植物吸收，并沿食物链转移，然后动植物遗体 或排泄物被微生物分解后又返回环境。除一部分元素保留在土壤中，另一部分随江河迁 移至海洋，再经沉降、沉积和成岩作用变成岩石，当岩石被抬升并遭受风化作用，该循 环才完成。
（1）公平性：同代横向公平——基于发展中国家与发达国家的发展水平 差别，对可持续发展事业所要承担的义务不同，发达国家要比发展中国家
承担更为艰巨的任务；代际纵向公平——要给后代人利用自然资源满足其
需求的权利。
（2）共同性：每个国家地区都有义务坚持全球的可持续发展道路，在环
境资源等问题上加以制约；“共同发展，共同行动”
沉积型循环
1）地质大循环
是大陆和海洋之间进行的物质循环过程。陆地表面的岩石，经风化作用变成细碎颗粒，
并释放出可溶性物质；部分碎粒和可溶性物质，经降水冲刷和淋溶，随流水最终流入海
洋，沉积至洋底，形成各种沉积岩；在漫长地质年代里，由于地壳运动和海陆变迁，海 洋底层的岩石又上升为陆地，岩石再次遭受风化。这个过程称为物质的地质大循环。
热力学第二定律——“熵增加原理”
“不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。” 能量从高温物体传到低温物体是自发的。 “孤立系统的熵永不自动减少，熵在可逆过程中不变，在不可逆过程中增加。 （∆S ≥ 0）” 一切自发的过程都是熵增加的。都是向混乱度增加的方向进行的。伴随着能 量的“退降贬值”。
行为信息 动物表现出的特殊行为（对同种或异种生物）所传递的信息，统称为行为信息。
蜜蜂用飞圆圈和“8”字的方式告诉同
伴蜜源远近。
生态系统的调控机制 生态系统的调控机制包括三个层次： • 自然调控（第一层次） • 构成要素一级的调控 • 人工直接调控（第二层次） • 环境改造
• 个体水平的调控
• 生态系统一级的调控
生态系统的结构
物种结构（组成、数量，鱼塘）
时空结构（时间、空间：水平、垂直） 营养结构
森林生态系统
生态系统的类型
以环境的性质划分 1）陆地生态系统
草原生态系统
农田生态系统
2）淡水生态系统
江河生态系统
湖泊生态系统
3）海洋生态系统
深海生态系统 河口生态系统
浅海生态系统
人类干预程度划分
概念：生态系统成员间，通过食物营养（吃与被吃）的关系彼此联系起
来的序列。 捕食食物链
食物链类型
腐食食物链 寄生食物链 混合食物链 特殊食物链
2）食物网 生态系统中，一种生物常以 多种食物为食，同一食物又被多种消 费者取食，各种生物成员之间取食与 被取食的关系相互交织，多条食物链 联结成食物网。
生物之间产生联系
3） 能量流动特点 生态金字塔：营养级由低到高，它们的个体数或能量的分布形成一个塔形 结构，就称为生态金字塔。用来反映食物链和营养及之间生物个体数量、
生物量和能量比例关系的一个图解模型。
（a） （b）
三种生态金字塔构型比较
1 2 a 数量金字塔 (个体 ·m-2)
1
2 b 生物量金字塔 (kg ·m-2 ) c 能量金字塔 (kJ ·m-2 ·a -1 )
5）生命活动增添了物质循环的活力；
6）各物质循环过程相互联系，不可分割。
（3）信息传递 一般将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。
信宿 信源 → 信道 → (信息产生) (信息传输) (信息接收)
生态系统中的信息 生态学上信息是指能引起生物的生理变化和行为的信号。 它即保留了自然生态系统信息网的特点，还增加了知识形态的信息。 物理信息 分类 化学信息 营养信息 行为信息
系统中的组分越多，相互关系越复杂，则系统中所包含的正负反馈机制也
越多，自我调节能力越强，系统的稳定性也就越大。
生态系统的反馈调节机制其作用有一定的限度，即存在生态阈值。
生态平衡 生态平衡是指在一定的时间内，生态系统中的生物和环境之间、生物各 个种群之间，通过能量流动、物质循环和信息传递，使他们之间相互达到 高度适应、协调和统一的状态。 生态平衡包括生态系统内两个方面的稳定：一方面是生物种类（动物、 植物和微生物）的组成和数量比例相对稳定；另一个方面是非生物环境 （阳光、空气、水、土壤等）保持相对稳定。
的变化及其稳定性。
• 生态系统的组成
非生物组分：阳光、大气、水、土壤、有机物质 生物组分：生产者、消费者、分解者
生态系统中的环境、生产者、消费者、分解者构成生态系统的组成要素。 生产者：自养生物（初级生产），绿色植物和光合作用的细菌。
消费者：大型异养生物（次级生产），动物。
分解者：小型异养生物（次级生产），细菌、真菌、放线菌。
食物链的意义
维持生态系统稳定
推动生物进化
3）生态系统能量流动过程 生态系统的能量流动始于初级生产者对太阳能的捕获，这些被暂时储存
起来的化学潜能的不同去向形成了生态系统能量流的不同路径。
沿食物链 三条去向 营养级死亡个体或个体遗留物、排泄物 个物有机体
的化学潜能，大多数在做功之后以热能的形式 耗散，其作用是强化、扩大、提高生态系统能 量流动的速率和转化率，间接促进生态系统的 能量流动和转化。
周转率：单位时间内物质流入或流出的量占库存总量的比例。
周转期：是周转率的倒数，表示该组分的物质全部更换平均需要的时间。
循环效率：循环物质占总输入物质的比例。循环效率越高，系统的机能 越强。
5）物质循环的特点 1）物质不灭，往复循环；
2）物质流动（载体）与能量流动（驱动力）不可分割，相辅相成；
3）物质循环存在生物富集效应； 4）生态系统可调节物质循环；
生态平衡的基本特征 结构上：生物种类组成，种群数量、食物链营养结构协调稳定；
功能上：能量流动、物质循环、信息传递畅通无阻；系统中物质和能量的
输入和输出基本相等，物质储量恒定；系统物质和能量的流动保持合理的 比例与速度； 生物的种类和数量（生产者、消费者和分解者）相对稳定； 生态系统具有良好的自我调节能力。
物理信息
声纳
温度、湿度
阳光
热量
水的振动
磁场
生态系统中的光、声、温度、湿度、磁等，通过物理过程传递的 信息，称为物理信息。