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工业生态学讲总PPT课件

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工业设计生态学课件PPT理论框架与研究方法

工业设计生态学课件PPT理论框架与研究方法
研究如何通过设计减少产品生命周期对环境的 影响，促进资源的循环利用。
人机交互与智能化研究
研究如何提高人机交互的效率和用户体验，使 智能化技术更好地服务于人类。
多元化与个性化研究
研究如何满足消费者需求的多样化，创造更多个性化的产品。
谢谢观看
组织与战略
研究企业、组织和政策制定者的决策过程，以推动可持续设计和创 新。
工业设计生态学的发展历程
起源
工业设计生态学的概念起源于20 世纪70年代的环保运动，当时人 们开始关注工业生产对环境的影 响。
发展
随着可持续发展理念的普及，工 业设计生态学逐渐成为一个独立 的学科领域，吸引了越来越多的 学者和实践者。
案例研究法
总结词
通过对具体案例进行深入剖析和研究，探究工业设计 生态学在实践中的应用情况和效果，为理论研究和实 际应用提供借鉴和参考。
详细描述
案例研究法是一种通过对具体案例进行深入分析和探 究的研究方法。在工业设计生态学研究中，案例研究 法可以帮助研究者了解工业设计生态学在实践中的应 用情况和效果，探究其成功经验和存在的问题，为其 他类似案例提供借鉴和参考。同时，案例研究法还可 以帮助研究者深入了解工业设计生态学的实际应用价 值和发展前景，为相关政策和决策提供科学依据。
概念
工业设计生态学强调整体性、系统性 和可持续性，将设计视为一个与周围 环境相互关联、相互影响的生态系统。
工业设计生态学的应用领域
产品设计
研究产品生命周期的各个阶段，包括材料选择、生产、使用和回收， 以实现环境友好和社会责任的设计。
服务设计
关注服务系统的设计，包括业务流程、用户体验和价值创造，以提 高服务效率和可持续性。
总结
可持续性理论鼓励设计师在产品生命周期的每个阶段都考虑环境因素，并采取 措施减少对环境的影响。这包括选择可再生和可回收的材料、优化产品的能源 消耗、减少废物和降低产品的环境影响等方面。

第6章 工业生态学-1

第6章 工业生态学-1

1．部门分割 污染物的治理一般而言要涉及不同的行政部门。这些政 府部门更为关心的是维护本部门的特权，它们拥有的管理权 力源于不同的立法，这不同的立法又源于不同的、甚至矛盾 的法学原理。这种刚性的制度上的分割造成的结果就是在处 理环境问题时往往过分地强调部门的主张。在一个部门看来 是很好的“解决办法”，很可能只是把问题转移到了隶属于 另一个部门的范围之内，于是，“减少污染”仅仅变成了转 移污染。 例如，废水处理可以产生“干净”的水，但是净化过程同 样也产生大量的沉淀物。于是，这些沉淀物的存放或在农田 的倾倒处理，就会引起特别是重金属对土地或地下水的污染。 同样，固体垃圾的焚烧处理固然可以大大减少其数量，但是 焚烧后灰烬的存放同样产生对土地和地下水的污染问题。此 外，焚烧还可能污染大气。为了符合空气排放标准，又必须 安装过滤装置，来收集那些同样也应该处理的固体废料。
2．增量发展 总的说来，过程末端治理方法是日益增量发展 的：它由渐进的小步改善不断向前。这种方式有其 优越性，但是它以边际的改善加强了已有的技术体 系，而牺牲了真正的革新。于是人们逐步地陷入了 一个变得日益难以自拔的技术困境。 比如说，人们早就知道应该用其他动力的马达， 特别是电动机来取代燃烧冲程马达。但是，那么多 的人力、财力投入，迫使人们现在只能，并将继续 只能努力改良它，通过催化、稀释混合等技术，使 之尽量减少污染。而每一项技术进步都会加强这一 古老技术在市场上的地位。因此，向其他类型的马 达过渡，在经济上，因而也在政治上，变得日益困 难。
• “在传统的工业体系中，每一道制造工序都独立于其 他工序，消耗原料，产出将销售的产品和将堆积起 来的废料；我们完全可以运用一种更为一体化的生 产方式来代替这种过于简单化的传统生产方式，那 就是工业生态系统。…… • 一个工业生态系统，完全可以像一个生物生态系统 那样循环运行：植物吸取养分，合成枝叶，供食草 动物享用，食草动物本身又为食肉动物所捕食，而 它们的排泄物和尸体又成为其他生物的食物。当然， 也许人们永远也达不到一个完美的工业生态体系的 境界，但是，企业家与消费者完全可以改变他们的 习惯，如果他们愿意保持或提高生活水准而又不去 破坏环境的话。

工业生态学整合PPT

工业生态学整合PPT

要因素，考虑生态问题，并不是忽视其他的因子。
1.4 产品生态设计的目的
※ 促进可持续资源的使用：可再生能源开 发； ※ 促进污染的预防：渣粒化、干熄焦，闭 式冷却系统等；
※ 保护生态环境和人类健康：绿色水处理 药剂的开发设计等。
（1） 开发新的产品理念
• 这种策略是开发新的产品理念来满足具 体 的要求。其关注点不是物理产品，而 是产 品系统功能和它满足需要的方式。 • 这种策略可用不同的方式转化为实践 应 用，如通过功能集成或优化、产品共 享或 用服务来替代产品等
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3.2 工业生态系统
3.2.1. 工业生态系统概念
工业生态系统：所谓工业生态系统，就是 一批相关的工厂、企业组合在一起，它们 共生共存，相互依赖，其联系纽带是废物， 即这家工厂、企业的废物是另一家或几家 工厂、企业的原料。这个系统的最大特点 是使资源的利用率达到最高，而将工厂、 企业对环境的污染和破坏降到最低。
4.2困扰中国的十大环境问题
• 大气污染问题
2000年我国二氧化硫排放量为 1995万吨，居世界第一位。据专 家测算，要满足全国天气的环境容量要求，二氧化硫排放量要 在现有基础上至少削减 40%。此外，2000年中国烟尘排放量为 1165万吨，工业粉尘的排放量为1092万吨。大气污染是中国目 前第一大环境问题。
• 方式一：减物质化.如：Inter网提供的电 子邮件 • 方式二：产品共享。如：荷兰轿车共享 系统。 • 方式三：功能集成。 • 方式四：产品和部件的功能优化。
2.设计原则
(designingprinciples)
2.1 设计过程应遵循的原则
▶
▶
▶
▶ ▶
闭环设计原则 资源最佳利用原则 能源消耗最小原则 零污染原则 技术先进性原则

工业生态学

工业生态学

天然气甲醇 汽油裂解 燃料电池
半导体 汽车 橡胶 有机溶剂 回收
废气
CO2 地下储槽
热 石膏
有价金属利用 煤灰 水泥公司
油井加压
消防,超临界流
生态工业园区链(农业)
农 业 产 品 食品加工厂
制糖 酿造发酵 畜牧食物 高附加价值 制药公司 汽电共生 沼气-生物能 肥料,饲料 纤维加工 制纸 编织品 废水处理浇灌 有机污泥 生化,萃取液 堆肥发酵
Conclusion
• 進行現代工業化社會的工業代謝分析是相 當複雜的，但研究追溯物質由經濟體進入 環境過程是一重要的環境管理工具 • 後續研究將以工業生態概念為出發點，並 試著應用工業代謝理論來探討流域能源物 質消耗之工業生態評估
3、工业生态园
• 1) 生态工业园是一个市场共同体，其中各部分 相互合作，并有效地分享资源(信息、原料、水、 能源、基础设施和自然环境等)，从而导致经济 增长和环境质量的改善，使市场和区域共同发展 所需资源合理配臵。 • 2) 生态工业园是一个计划好的原材料和能源交 换体系，他寻求能源、原材料的使用以及废物的 最小化，并建立可持续的经济、生态和社会关系。 • 3) 生态工业园是建立在一块地域上的由制造企 业和行政企业形成的社区。
•
Today’s Material Flow Approximately 25% of what goes ‘in the pipe’ comes out as goods and services.
Waste from your production process, including goods that are no longer useable is returned back to the planet creating additional pollution and environmental disturbance.

工业生态学第二章ppt课件

工业生态学第二章ppt课件

负反馈是比较常见 的一种反馈，它的作用 是能够使生态系统达到 和保持平衡或稳态，反 馈的结果是抑制和减弱 最初发生变化的那种成 分所发生的变化。例如， 如果草原上的食草动物 因为迁入而增加，植物 就会因为受到过度啃食 而减少，植物数量减少 以后，反过来就会抑制 动物数量。
会使生态系统的反馈调节作用失控，系统不能自动得到补偿，就会引起环境破坏、 生态失衡等一系列问题。
3、价值增值原理 ——加环增值：通过增加一个或几个转化效率高的环节来延伸产业
加工链，从而提高生态资源的利用率，扩大产品品种，生产更优的产品，实现价 值增值。
——减环增值：在经济生产过程中，适当减少加工链，采用高新技
末端治理对环境污染的防治是无奈和短视的行为。它可能 对工业带来的负面影响是：
a.末端治理需要较多的投资，且建设周期长运行费用高， 经济效益低，给政府和企业带来沉重的经济负担，并且理所当 然地转嫁到消费者身上；
b.生产过程中本来可以回收利用的材料没有得到回收利用， 而且随‘‘三废”排入环境或填埋掉，造成资源和能源的极大 浪费及二次污染等，使环境污染加剧；
（一）自然生态系统结构：可分为种群、生物群落和自然生
态系统3个层次。——工业生态系统
历程：生态系统内部的生物生长、发育、成熟和死亡的
过程。——产品
自然生态系统进化的主要特征：
1、生态能量学特征：幼年期生态系统的总产量要大于其群落
呼吸量，成熟期二者接近。
2、食物网发展过程特征：结构简单、直线状
牧食食物
某个湖的能量金字塔:
随着等级增加，物种数和生物量都减少
（三）生态系统的反馈调节和生态平衡
宇宙中有两类系统，一类是封闭系统，即系统和周围环 境之间没有物质和能量的交换，一类是开放系统，即系统和 周围环境之间存在物质和能量交换。除了宇宙之外，自然界 所有的系统都是开放系统，生态系统就是一种开放系统，但 各生态系统的开放程度却有很大不同，例如一个溪流系统开 放的程度就比一个池塘系统大得多，因为在溪流系统中，水 携带着各种物质不停地流入和流出。

《工业生态学》第二章 工业生态学基本理论-工业共生01

《工业生态学》第二章 工业生态学基本理论-工业共生01

电缆制造厂
计算机制造商
过程
过程
废 铜
废
铜
废弃物
废弃物
线
可再使用的模块和元件
分解者 资源回收商
旧电脑 可再用的部件
顶级消费者 顾客
耗散的物质
耗散的物质
工业食物链（以个人电脑中铜的使用为例）
自然生态系统中的能量流动
NU1
NU2
I1
P1
I2
P2
R1 R2
生物食物链的能量流动模型 I – 摄入量；P – 生产量; NU-未利用量；R- 消耗量
工业生态系统中的能量流动
生 态 系 统
总资源量
废物量 损失量
工业生态系统和自然生态系统比较
相同点
(1)两个系统中都存在物质循 环和能量流动；
(2)两系统内的各要素都存在 共生关系；
(3)两种生态系统的形成、发 展和崩溃都是一个动态的进 化过程。
不同点
(1) 参与的主体不同；
(2) 自然生态系统具有产业生 态系统无法比拟的复杂性；
自然生态系统 人类社会系统
经济系统
第一产业 (农业)
第二产业 (工业)
第三产业 (服务业)
图 2-2工业系统与自然生态系统的关系
生态系统
自然生态系统
能源：太阳能、其他能源
非生物成分 （非生物环境）
气候：光照、温度、降水、风等 基质和介质：岩石、土壤、水、空气等 CO2、H2O、O2、N2等
物质的代谢原料
卡伦堡是一个仅有2万居民的工业小城市，位于北海之滨，距哥本哈 根向西120公里左右。
20世纪70年代卡伦堡的几个重要企业试图在减少费用，废品管理和 更有效的使用淡水方面寻求合作，建立了企业间的相互协调合作， 但很初步。

工业生态学第八章面向环境的设计ppt课件

（1）开发新的环境理念
产品和部件的功能优化：辅助功能的产品所要表 达出来的品质或品味可以用更好、更环保的方式 来实现。
如化妆和香水等物品的包装经常是过度精细，给 人以高贵的感觉，这种目标实际上可以通过智能 化的设计来达到。
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火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
搅拌棒和咖啡包二合一
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
采光良好 造价低
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
传统设计人员
在产品构思和设计阶段，要考虑降低能耗、资 源再生利用和保护生态环境
在产品制造和使用过程中，尽量不产生毒副 作用。利用产品可拆卸性和可回收性，保证减 少最好的废弃物。
为环境而设计
很少或根本不考虑节省能源、资 源再生利用和对生态环境影响
产品在制造和使用过程中不考 虑回收，用完就扔掉
为制造而设计
滴滴打车 租车服务
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火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
（2）原材料的选择
（1）原材料选择所需考虑的因素 可清洁的材料； 可更新的材料 低能源成分的材料 可再循环的材料
（2）原材料的使用对环境的影响
环境污染
摇篮
大门
坟墓
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去

《清洁生产工艺学》第六章 生态工业


2019/7/13
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生态工业园的类型
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（2）全新规划型：该类生态工业园是在园区良 好的规划和设计基础上，从无到有地进行规划和 建设。
园内企业之间可以进行废物、废热等的交换，此外，废物 资源的再生利用可以衍生出不同的产品链。园区是开放式 结构，园区的生态工业网络会在园内产生的发展过程中逐 渐丰富。
这一学科的创始人之一，美国学者艾仑比认为：工业生态学应被看作是对所有工 业和经济实体以及它们与自然系统的基本联系（物理、化学和生态的联系）进行 的多学科客观研究。在他与贝尔实验室的格雷特尔合著的《工业生态学》一书中， 对这门新学科作了如下的定义：
“工业生态学是人类赖其得以审慎和合理地达到并保持一种企望使经济、文化和 技术不断发展的支撑能力的方法。根据工业生态学的概念，工业系统不是与周围 环境隔绝的，而是相互联系的。这种系统的观点在于谋求包括从原料到产品，到 用过的产品以至整个物质循环的优化，优化的要素包括资源、能量和资本。”
最重要的特点是形成了相对稳定的股权、正式或 非正式的契约（合同）等共生内生媒介
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二、工业生态园 工业生态园的概述
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工业园泛指被划分开来进行开发以供多个企业同 时使用的大面积地域，一般具有某些可共享的基 础设施，企业之间又有比较紧密的联系。
工业园的类型：加工区、工业群、商务园、办公 园、科研园以及生物技术园等。
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生态工业园的类型
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（1）实体改造型：此类生态工业园是对现已存在的 工业企业通过适当的技术改造，在区域内企业间建 立废物和能量的转换关系，建立工业链，充分发挥 企业的集聚效应，形成互利共生的横向耦合关系。

工业生态学 第一章、工业生态学的总体印象ppt

工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
1.1 工业生态学是一门怎样的课程？
《B模式》：
“如果把“一切照旧” 叫做A模式，那么现在的 任务是向另一种可持续 的模式转变，即向B模式 转变。”
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
工业生态学与节能减排研究所
第1章 缘起工业生态学
“如果一切照旧，那么到一定 时候，‘过冲’太大了，资源环 境问题就会构成巨大危害，粮食 就会下降，养不活这么多人了！ 那就是不可持续了！”
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
1.1 工业生态学是一门怎样的课程？
科学发展观
科学发展是“以人为本、全面、协调、可持续的 发展”
——胡锦涛, 《中国共产党十七大报告》，2003年
“它照顾了事物的整体，有整体概念，讲普遍联系， 接近唯物辩证法。”
东方以综合思维模式为主导
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
1.2 “工业生态学”的学术思想和思维模式
按分析思维 “征服自然，对大自然穷追 猛打。产生了种种危及人类 生存的种种弊端”
按综合思维
“天人合一” 人与自然和谐
两种思维模式
综合的思维模式(整体论)
• 分析的思维模式
“它抓住一个东西，特别是物质的东西，分析下 去，分析下去，分析到极其细微的程度。可是往往 忽视了整体联系。”
西方以分析思维模式为主导
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
1.2 “工业生态学”的学术思想和思维模式
• 综合的思维模式
自然生态系统
人类社会系统
经济系统
第一产业 (农业)

工业生态学 第三章、我们的足迹——生态足迹分析ppt


第n种消费项目的年进口量，En为第n种消费项目的年出口量（计算一个地区时，In和En分别
为地区外调入量和调出量）；N为人口数。
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
3.2 生态足迹和生态承载力的计算方法
② 生态足迹的计算
人均生态足迹为：
ef
bm An
bm
Pn I n En Yn N
（2）
bm为当量因子，m=1，2，3，…6，分别对应耕地、牧地、林地、化石燃料用地、建 筑用地和海洋。
区域总人口的生态 足迹为：
EF N (ef )
（3）
③ 生态承载力的计算
人均生态承载力为：
ec am bm ym
（4）
式中 ec为人均生态承载力（hm2/人），am为人均生物生产面积，ym为产量因子。
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
3.4 我国的生态足迹
中国1961-2010年间的人均生态足迹组成
来源：《地球生命力报告·中国2015》和全球足迹网络（2014）
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
3.4 我国的生态足迹
中国大陆各省份人均生态足迹：2012年
来源：中国科学院地理科学与资源研究所，2014
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
3.4 我国的生态足迹
中国大陆各省份生态足迹与生态承载力对比：2012年
来源：中国科学院地理科学与资源研究所，2014
工业生态学与节能减排研究所 国家环境保护生态工业重点实验室
William E. Rees
Mathis Wackernagel
生态足迹是指在一定的经济规模条件下，维持人口的资源
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第八章 生态足迹分析（1次课，9.1 岳）
第九章 系统动力学分析（1.5次课，9.27，9.29）
第四篇 生态设计和环境评价
第十章 生态设计（1次课，10.6）
第十一章 生命周期评价（1次课，10.6）
第十二章 环境影响评价（1次课，10.11）
第五篇 循环经济和物质循环
第十三章 循环经济概述（1次课；10.11）
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第一篇 绪 论
第一章 自然生态系统和工业系统
第一节 自然生态系统
自然生态系统是在一定的空间和时间范围内，在各种生物之间以及生物群落 与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体。
1) 生产者 生产者是指以简单的无机物制造食物的自养生物，如陆地的各种绿色植物、
水生的高等植物和藻类，还包括一些光能细菌和化能细菌。 2) 消费者 消费者是针对生产者而言，即它们不能从无机物质制造有机物质，而是靠自
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第一篇 绪 论
工业生态学的基本学术思想（三个系统的定义和内容）
自然生态系统
人类社会系统
经济系统
第一产业 (农业)
第二产业 (工业)
第三产业 (服务业)
图3-1 工业系统与自然生态系统的关系
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第一篇 绪 论
工业生态学的基本特点
整体性
自然科学
全过程； 长远发展； 全球化；
生物科学 地学
T．E．Graedel和B.R.Allenby在他们合著的《Industrial Ecology》中的表述： Industrial Ecology is the means by which humanity can deliberately and rationally approach and maintain a desirable carrying capacity, given continued economic, cultural, and technological evolution. The concept requires that an industrial system be viewed not in isolation from its surrounding systems, but in concept with them. It is a systems view in which one seeks to optimize the total materials cycle from virgin material, to finished material, to component, to product, to obsolete product, and to ultimate disposal. Factors to be optimized include resources, energy, and capital.
工业生态学
高成康
2011/9/1
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第一篇 绪 论（1次课；8. 30）
第二篇 经济增长与环境负荷
第四章 环境保护的基本思路和工作内容（0.5次课；9.8）
第五章 经济增长过程中资源消耗量和废物排放量（1次课；
9.8）
第六章 穿越“环境高山”（0.5次课；9.13）
第三篇 资源环境综合分析
第七章 总物流分析（1.5次课；9.15，9.22）
养生物或其它生物为食，来获得生存能量的异养生物。主要包括各种动物， 如草食动物、肉食动物和寄生动物等，此外，还包括一些寄生菌类。 3) 分解者 分解者又称还原者，主要指微生物，包括细菌、真菌、放线菌等。
8
第一篇 绪 论
所谓食物链(又称营养链)是指生态系统内不同生物之间 在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系，即物 质和能量从植物开始，然后一级一级地转移到大型食肉 动物。
化学 物理等
科技进步；
多学科综合。
工业技术
工程学 材料学 管理学
工业生态学
可持续发展
社会科学
经济学 社会学 法学等
图3-2 工业生态学的多科性
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第一篇 绪 论 第二篇 经济增长与环境负荷
第四章 环境保护的基本思路和工作内容 第五章 经济增长过程中资源消耗量和废物排放量 第六章 穿越“环境高山” 第三篇 资源环境综合分析 第七章 总物流分析 第八章 生态足迹分析 第九章 系统动力学分析 第四篇 生态设计和环境评价 第十章 生态设计 第十一章 生命周期评价 第十二章 环境影响评价 第五篇 循环经济和物质循环 第十三章 循环经济概述 第十四章 社会层面上的物质循环 第十五章 生态工业园——企业之间的物质循环 第十六章 生产流程中物流对能耗物耗的影响 第六篇 企业的绿色化 考试：10.29
2004年3月，清华大学出版社出版了美国T. E. Graedel和B. R. Allenby教授的著作《产业生态学》第2版（中文版）。
2004年11月，清华大学联合耶鲁大学在国内主持召开了第一 次“工业生态学教学研讨会”。
2010年，在陆钟武院士主持下，东北大学工业生态学实验室
出版了《工业生态学基础》。
3
第一篇 绪 论

2001年10月，在陆钟武院士倡导下，东北大学主持召开了国 内首次“工业生态学国际研讨会”；2002年11月，国家环境 保护总局（现国家环境保护部）批准东北大学、中国环境科 学研究院、清华大学联合建立“国家环境保护生态工业重点 实验室”。这是我国工业生态学研究领域的第一个重点实验 室。
人们利用这种工具，通过精心策划，合理安排，可以在经济文化和技术不 断进步和发展的情况下，使环境负荷保持在所希望的水平上。为此要把工 业系统同它周围的环境协调起来，而不是把它看成孤立于环境之外的独立 系统。这是一个系统的观点，它要求人们尽可能优化物质的整个循环系统， 从原料到制成的材料、零部件、产品直到最后的废弃物，各个环节都要尽 可能优化，优化的因素包括资源、能源、资金。
第十四章 社会层面上的物质循环（2次课，10.13，10.20）
第十五章 生态工业园——企业之间的物质循环（2次课，
10.25，10.25）
第十六章 生产流程中物流对能耗物耗的影响（2次课，
10.27，11.3）
第六篇 企业的绿色化（一次课加考试内容重点，11.8）
考试：11.8
2
第一篇 绪 论
工业生态学概述