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清洁生产导论山东农业大学资源与环境学院付伟章E-mail:sdaufwz@sdau.edu.cn第一章引言1.1清洁生产的由来一、传统污染末端控制的弊端发达国家在60年代和70年代初，由于经济快速发展，忽视对工业污染的防治，致使环境污染问题日益严重。环境问题（十大环境问题：全球变暖、大气污染、水体污染、酸雨、海洋污染、臭氧层破坏、生物物种减少、森林锐减、土地荒漠化和固体废物污染）逐渐引起各国政府的极大关注，并采取了相应的环保措施和对策。传统的末端治理（控制排污口)，未从根本上解决工业污染问题。第一，随着生产的发展和产品品种的不断增加，以及人们环境意识的提高，对工业生产所排污染物的种类检测越来越多，规定控制的污染物(特别是有毒有害污染物)的排放标准也越来越严格，从而对污染治理与控制的要求也越来越高，为达到排放的要求，企业要花费大量的资金，大大提高了治理费用，既使如此，一些要求还难以达到。第二，由于污染治理技术有限，治理污染实质上很难达到彻底消除污染的目的。因为一般末端治理污染的办法是先通过必要的预处理，再进行生化处理后排放。而有些污染物是不能生物降解的污染物，只是稀释排放，不仅污染环境，甚至有的治理不当还会造成二次污染；有的治理只是将污染物转移，废气变废水，废水变废渣，废渣堆放填埋，污染土壤和地下水，形成恶性循环，破坏生态环境。第三，只着眼于末端处理的办法，不仅需要投资，而且使一些可以回收的资源(包含未反应的原料)得不到有效的回收利用而流失，致使企业原材料消耗增高，产品成本增加，经济效益下降，从而影响企业治理污染的积极性和主动性。第四，实践证明：预防优于治理。根据日本环境厅1991年的报告，从经济上计算，在污染前采取防治对策比在污染后采取措施治理更为节省。例如就整个日本的硫氧化物造成的大气污染而言，排放后不采取对策所产生的受害金额是现在预防这种危害所需费用的10倍。以水俣病而言，其推算结果则为100倍。可见两者之差极其悬殊。据美国EPA统计，美国用于空气、水和土壤等环境介质污染控制总费用(包括投资和运行费)，1972年为260亿美元（占GNP的1%），1987年猛增至850亿美元，80年代末达到1200亿美元（占GNP的2.8%）。如杜邦公司每磅废物的处理费用以每年20～30%的速率增加，焚烧一桶危险废物可能要花费300～1500美元。即使如此之高的经济代价仍未能达到预期的污染控制目标，末端处理在经济上已不堪重负。因此，发达国家通过治理污染的实践，逐步认识到防治工业污染不能只依靠治理排污口(末端)的污染，要从根本上解决工业污染问题，必须预防为主，将污染物消除在生产过程之中，实行工业生产全过程控制。70年代末期以来，不少发达国家的政府和各大企业集团(公司)都纷纷研究开发和采用清洁工艺(少废无废技术)，开辟污染预防的新途径，把推行清洁生产作为经济和环境协调发展的一项战略措施。二、清洁生产的发展与实践国际上清洁生产的概念，最早可追溯到1976年这一年的11、12月间欧洲共同体在巴黎举行了“无废工艺和无废生产的国际研讨会”，提出协调社会和自然的相互关系应主要着眼于消除造成污染的根源，而不仅仅是消除污染引起的后果。随后，1979年4月，欧洲共同体理事会宣布推行清洁生产的政策，并于同年11月在日内瓦举行的“在环境领域内进行国际合作的全欧高级会议上”，通过了《关于少废无废工艺和废料利用的宣言》，指出无废工艺是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和主要手段。此后，欧共体陆续多次召开国家，地区性、或国际性的研讨会，并在1984、1985、1987年曾三次由欧共体环境事务委员会拨款支持建立清洁生产示范工程。全面推行清洁生产的实践始于美国。1984年，美国国会通过了《资源保护与回收法-固体及有害废物修正案》。该法案明确规定：废物最小化即“在可行的部位将有害废物尽可能地削减和消除”是美国的一项国策，它要求产生有毒有害废弃物的单位应向环境保护部门申报废物产生量、削减废物的措施、废物的削减数量，并制定本单位废物最少化的规划。其中，基于污染预防的源削减和再循环被认为是废物最小化对策的两个主要途径。在废物最小化成功实践基础上，1990年10月美国国会又通过了《污染预防法》，将污染预防活动的对象从原先仅针对有害废物拓展到各种污染的产生排放活动，并用污染预防代替了废物最小化的用语。它从法律上确认了：污染首先应当削减或消除在其产生之前，污染预防是美国的一项国策。美国当时的总统布什针对这一法律发表讲话指出：“着力于管道末端和烟囱顶端，着力于清除已经造成的损害，这样的环境计划已不再适用。我们需要新的政策、新的工艺、新的过程，以便能预防污染或使污染减至最小，亦即在污染产出之前即加以制止”。《污染预防法》明确指出：“源削减与废物管理和污染控制有原则区别，且更尽人意。”并全面表明了美国环境污染防治战略的优先序是“污染物应在源处尽可能地加以预防和削减；未能防止的污染物应尽可能地以对环境安全的方式进行再循环；未能通过预防和再循环消除的污染物应尽可能地以对环境安全的方式进行处理；处置或排入环境只能作为最后的手段，也应以对环境安全的方式进行。与此同时，在欧洲，瑞典，荷兰，丹麦等国相继在学习借鉴美国废物最小化或污染预防实践经验的基础上，纷纷投入了推行清洁生产的活动。例如，1988年秋，荷兰以美国环保局的《废物最少化机会评价手册》为蓝本，编写了荷兰手册。荷兰手册又经欧洲预防性环保手段(PREPAPE)工作组作了进一步修改，编成《PREPARE防止废物和排放物手册》，并译成英文，广泛应用于欧洲工业界。1989年联合国环境规划署工业与环境计划活动中心(UNEPIE/PAC)根据UNEP理事会会议的决议，制订了《清洁生产计划》，在全球范围内推行清洁生产。这一计划主要包括5个方面的内容。①建立国际清洁生产信息交换中心，收集世界范围内关于清洁生产的新闻和重大事件、案例研究、有关文献的摘要、专家名单等信息资料。②组建工作组。专业工作组有制革、纺织、溶剂，金属表面加工、纸浆和造纸、石油、生物技术；业务工业组有数据网络、教育、政策以及战略等。③出版工作。包括编写、出版《清洁生产通讯》、培训教材、手册等。④开展培训活动。面向政界、工业界、学术界人士，以提高清洁生产意识，教育公众，推动行动，帮助制订清洁生产计划。⑤组织技术支持。特别是在发展中国家，协助联系有关专家，建立示范工程等。1990年9月在英国坎特伯雷举办了“首届促进清洁生产高级研讨会”正式推出了清洁生产的定义：清洁生产是指对工艺和产品不断运用综合性的预防战略，以减少其对人体和环境的风险。会上提出了一系建议，如支持世界不同地区发起和制订国家级的清洁生产计划，支持创办国家的清洁生产中心，进一步与有关国际组织等结成网络等。此后，这一高级国际研讨会每两年召开一次，定期评估清洁生产的进展，并交流经验，发现问题，提出新的目标，以全力推进清洁生产的发展.1992年6月联合国巴西环境与发展大会在推行可持续发展战略的《里约环境与发展宣言》中，确认了“地球的整体性和相互依存性”，“环境保护工作应是发展进程中的一个整体组成部分”“各国应当减少和消除不能持续的生产和消费方式”。为此，清洁生产被作为实施可持续发展战略的关键措施正式写入大会通过的实施可持续发展战略行动纲领《21世纪议程》中。自此，在联合国的大力推动下，清洁生产逐渐为各国企业和政府所认可，清洁生产进入了一个快速发展时期。为响应实施可持续发展与推行清洁生产的号召，各种国际组织积极投入到推行清洁生产的热潮中。联合国工业发展组织和联合国环境署(UNIDO/UNEP)率先在9个国家(包括中国)资助建立了国家清洁生产中心。目前，世界上已经出现了37个清洁生产中心。世界银行(WB)等国际金融组织也积极资助在发展中国有展开清洁生产的培训工作和建立示范工程。国际标准化组织(ISO)制订了以污染预防和持续改善为核心内容的国际环境管理系列标准ISO14000。发源自美国的污染预防圆桌会议这种交流形式正在迅速向其他地区和国家扩散，地区性的研讨会使清洁生产的活动遍及了世界各大洲，进一步推动了清洁生产在世界范围内的实施。1998年，在韩国汉城第五次国际清洁生产研讨会上，代表实施清洁生产承诺与行动的《国际清洁生产宣言》出台。包括中国在内的13个国家的部长及其他高级代表与9位公司领导人共64位与会者首批签署了《宣言》。清洁生产正在不断获得世界各国政府和工商界的普遍响应。清洁生产着眼于污染预防，全面地考虑整个产品生产周期过程对环境的影响，最大限度地减少原料和能源的消耗，降低生产和服务的成本，提高资源和能源的利用效率，使其对环境和危害降到最低。大量的清洁生产实践表明，清洁生产是资源持续利用、减少工业污染、保护环境的根本措施。可以达到环境效益和经济效益的双赢目标。2000年10月，第六届清洁生产国际高级研讨会在加拿大蒙特利尔市召开，对清洁生产进行了全面的系统的总结，并将清洁生产形象地概括为技术革新的推动者、改善企业管理的催化剂、工业运动模式的革新者、连接工业化和可持续发展的桥梁。从这层意义上，可以认为清洁生产是可持续发展战略引导下的一场新的工业革命，是21世纪工业生产发展的主要方向。当前清洁生产的形势汹涌澎湃，但仍然处于不断发展的过程中，正如联合国环境规划署（UNEP）执行主席在2000年10月第六届清洁生产国际高级研讨会上对目前清洁生产的发展现状所概括：“对于清洁生产，我们已经在很大程度上达成全球范围内的共识，但距离最终目标仍有很长的路，因此必须做出更多的承诺”。1.2清洁生产的概念一、清洁生产的定义目前国际上对清洁生产并未形成统一的定义，清洁生产在不同的地区和国家存在着许多不同而相近的提法，使用着具有类似含义的多种术语。例如，欧洲国家有时称这为“少废无废工艺”、“无废生产”；日本多称“无公害工艺”；美国则称这为“废料最少化”、“污染预防”、“减废技术”。此外，还有“绿色工艺”、“生态工艺”、“环境工艺”、“过程与环境一体化工艺”、“再循环工艺”、“源削减”、“污染削减”、“再循环”等。这些不同的提法或术语实际上描述了清洁生产概念的不同方面。1984年联合国欧洲经济委员会在塔什干召开的国际会议上曾对无废工艺作了如下的定义：“无废工艺乃是这样一种生产产品的方法(流程、企业、地区-生产综合体)，经能使所有的原料和能量在原料-生产-消费-二次原料的循环中得到最合理和综合的利用，同时对环境的任何作用都不致破坏经的正常功能。”美国环境保护局对废物最少化技术所作的定义是：“在可行的范围内，减少产生的或随之处理、处置的有害废弃物量。它包括在产生源处进行的削减和组织循环两方面的工作。这些工作导致有害废弃物总量与体积的减少，或有害废物毒性的降低，或两者兼有之；并与使现代和将来对人类健康与环境的威胁最小的目标相一致。”这一定义是针对有在废弃物而言的。未涉及资源、能源的合理利用和产品与环境的相容性问题，但提出以“源削减”和“再循环”作为最小化优先考虑的手段，对于一般废料来说，同样也是适用的。这一原则已体现在随后的“污染预防战略”之中。欧洲专家倾向于下列提法：清洁生产为对生产过程和产品实施综合防治战略，以减少对人类和环境的风险。对生产过程来说，包括节约原材料和能源，革除有毒材料，减少所有排放物的排放量和毒性；对产品来说，则要减少从原材料到最终处理的产品的整个生命周期对人类健康和环境的影响。上述定义概括了产品从生产到消费的全过程，为减少风险所应采取的具体措施，但比较侧重于企业层次上。联合国环境规划署将清洁生产概括为：针对生产过程、产品、服务持续实施的综合性预防的以增加生态效率和减少人类和环境风险的策略。对于生产过程，它意味着充分利用原料和能源，消除有毒物料，在各种废物排出前，尽量减少其毒性和数量。对于产品，它意味着减少从原材料选取到产品使用后最终处理处置整个生命周期过程对人体健康和环境构成的影响；对于服务，则意味着将环境的考虑纳入设计和所提供的服务中。根据这一清洁生产的概念，其基本要素可描述如图1所示。综合预防持续策略降低风