近年来,越来越多的国家明确提出了“生态现代化”问题,强调应将“生态现代化看作是劳动与环境的世纪性机遇”,并认为这是21世纪国富民强的物质基础——

对未来负责

时下许多国家正在实施生态环保计划。日本政府早在1999年7月批准了经济审议会提出的未来十年新经济计划,其中的一部分就是要建立“循环型经济社会”,把能够进行再利用的物品最大限度地加以再循环利用,要逐步实现“零垃圾”的目标。澳大利亚首都堪培拉原来就是一座花园城市,现在又提出“2010年无垃圾计划”;荷兰政府的目标则是在2010年以前把全国垃圾的“产量”减少70%至90%。丹麦利用废纸再造纸的比重已达97%,全国15%的能源来自风能。

垃圾回收潜力无穷。在有2.76亿人口的工业化超级大国一一美国,他们每年扔掉的生活垃圾达2000多亿吨。也就是说,平均每人扔掉735公斤的垃圾。这些只不过是无害的固体垃圾,美国的工业部门每年;向空中、水里和地上排放11亿吨以上的有毒废料——其中有铅化合物、铬、氨和有机溶剂。

在重视生态环境和可持续发展的国家,丹麦的凯隆堡市有一个“生态工业区",资源共享与重复利用在这里一览无余。工业区里有发电厂、制药厂、墙板制造厂和提炼厂,它们统一使用蒸汽、天然气和冷却水,多余的热能用来给附近的住户和温室农作物供暖。工厂排放的废料成为另一家工厂的能源,如发电厂把从烟囱排放出来的二氧化硫卖给墙板制造厂,后者处理后用其作为生产的原材料。目前,世界上有几,十个这种有益于环境保护的生态工业区。

在众多的回收、处理技术中,生物技术为我们提供了更多的处理垃圾的方法——而且能够变废为宝,为我所用。微生物能从被污染的土壤中吸收有毒的物质,把它们转化成无害的副产品。孟山都公司和哈德兰纤维公司的科学家正致力于培育一种富含特殊纤维质的玉米植株,造纸厂会对这种纤维质感兴趣。只要这样的基因调整不影响生态平衡,大量的农业废料便可以得到开发利用,有些可以用作工业原料。

淤泥——新世纪的一大产业

湖泊、河道和城市下水道淤泥的处理是许多国家共同面临的环境管理问题。通常的做法是,将清理出的淤泥直接送至农村作为肥料使用。由于淤泥未经净化除毒处理,不仅影响环境,造成二次污染,而且使用价值也受到损失。为了有效处理和利用淤泥,不少发达国家以商业化方式对淤泥进行综合开发利用。目前,全世界已有80多个国家、170多个城市拥有专门的淤泥开发利用机构和淤泥收集、处理、加工的工厂,每年经处理利用的淤泥达9500万吨。联合国环保机构调查后认为,综合开发利用淤泥,不仅改善了自然环境,而且可以造就一门新的环保产业,其前景十分乐观。

英国、荷兰、法国、瑞典和澳大利亚等国早在80年代末就开始利用淤泥制成高效净化燃料,其热值比普通煤高30%,而且燃烧过程中不会排放出有害气体。由于经济效果和社会效果都非常好,许多国家已将商业化开发利用淤泥列为未来城市发展的一项重要环保政策。德国目前已有5家淤泥收集、处理工厂,每年处理淤泥300万吨。位于萨尔市的淤泥处理工厂采用自动化圆盘干燥机,利用电厂高达20℃的余热蒸汽对淤泥进行干燥处理,使淤泥失去90%的水分。干燥后的淤泥制成粒状,再根据需要添入不同的辅剂,制成混合燃料、肥料或建筑材料。这家雇员仅25人的工厂年处理淤泥6.5万吨,经济效益显著,生产的淤泥制品供不应求。

在日本,淤泥已被用来生产高级建筑材料,因为以淤泥为主要原料制成的砖块透气性好、重量轻,容易制出不同的色彩,很适宜用于建筑物的装饰。如将其制成人行道铺块,雨水可直接渗入地下,可防止下水道排水不畅而造成积水。1998年起,日本开始生产淤泥生态水泥,成本仅为普通水泥的3/4,而且凝固速度更快。1999年6月,日本研制成功淤泥结晶玻璃,是建筑物优良的装饰材料。从1994年起,日本开始出口各种淤泥建筑材料,产品很快成为国际市场的畅销货。

我国地城广阔,是世界上的淤泥资源大国,发展淤泥回收、综合利用大有可为。据有关部门调查,仅国内湖泊、河道拥有的淤泥,每年的采集量至少可达7000万吨,加上城市下水道的淤泥,每年的总采集量可在1亿吨以上。采集淤泥,有利于疏浚河道、防止水质富营养化和净化城市环境,而且综合利用淤泥可以化害为利,在国内形成一个极有发展前途的新兴产业。尤其在当前我国正处于经济结构调整之际,开发淤泥的应用对振兴我国经济无疑是一件事半功倍的大好事。

牲畜粪便变成无味肥料

德国著名的弗劳恩霍费化学技术研究所最近发明了一种使牲畜粪便变成无味肥料的新方法。弗劳恩霍费化学技术研究所介绍说,过去人们往往把牲畜粪便倒在农田里了事,但是这样做既不经济,也不利于环境,相反牲畜粪便中含量很高的氮对水源和空气还起着很大的污染作用。

生态居住小区示意图

弗劳恩霍费化学技术研究所的科研人员们发明了一种设备,它可以将牲畜粪便中的固体过滤掉,使之成为混合肥料,其他的浓缩物则变为无味和无色的长效肥料粉末。这一设备还可根据需要改装成为沼气反应堆,用来发电和供热等。

人类的粪便,除了用作肥料之外,还可以用来制造汽油。

泰国最近成功地利用人类的粪便和其他辅料研制出汽车用的汽油,使“循环再生能源”的研究跨进一大步。泰国马哈那空科技大学成功研制出一部可将粪便和其他废料转化成汽油的反应炉原形,制造出名叫“生物油"的新燃料与原油相近,而且还能应用在汽车上。据称,泰国在30年内,将会面临燃料短缺的危机,但现时其他“循环再生能源”的原料,诸如木薯等十分昂贵,相反以粪便作原料,不仅价廉物美,而且对环境造成的不利影响也极为有限。

旧轮胎回收潜力巨大

汽车作为世界_上最重要的交通运输工具,在为人类文明作出巨大贡献的同时,也给各国带来了麻烦。目前,全世界每年有15.5亿只轮胎报废,其中得到回收利用的只占15%~20%。长期以来,日益增多的废旧轮胎成了环境保护的一大难题。为此,许多国家千方百计为废旧轮胎寻找出路。

这方面令人称道的典范是芬兰。目前芬兰全国有140余个轮胎回收点,每年被更换下来的230万只废旧轮胎中,40万只被制成“再生轮胎”。这种轮胎的质量与新胎并无两样,而售价仅为新胎的一半。其余的旧轮胎经处理后分别用作燃料发电、道路材料或建材等。据统计,废旧轮胎的回收利用,为芬兰每年创造财富近14.5亿美元,提供了5500个就业机会。

世界上拥有汽车最多的美国,已通过立法来推动废旧轮胎的再利用。据调查,到2001年美国铺成的橡胶改性沥青公路已达1.19万公里。将碎橡胶掺入筑路材料有干法和湿法两种方式:干法是将橡胶粗颗粒做填料,和石子、沙砾一起掺入融化的热沥青中铺路;湿法则将橡胶颗粒和沥青一起加热制成橡胶改性沥青,再掺入石子和沙砾铺设路面。实践证实,由于旧轮胎橡胶中含有抗氧化剂,可减缓沥青铺路材料的老化,使路面更具弹性和延长公路使用寿命。

日本从1993年起大规模回收利用废旧轮胎。1995年,日本工业技术院资源环境技术综合研究所开发出用废旧轮胎回收燃料和碳黑的新技术。该所采用“液相分解法"技术,将细碎的轮胎片分解并使之液化。采用这种方法,每吨旧轮胎可回收燃油550公斤、回收碳黑350公斤,回收率达90%。由于市场潜力大,近年来废旧轮胎回收处理技术发展很快。俄罗斯特罗伊工艺实验室最近开发出一种使用臭氧回收废旧轮胎的技术,与以前应用液氮回收技术相比,它耗能少,所耗能源是后者的五分之一至十分之一,成本是后者的三分之一至五分之一,而且生产出的再生橡胶颗粒质量更好,对环境也不会造成污染。与此同时,该实验室的专家发明了一种能使氧化膜破裂的技术,因而可将臭氧分子分解橡胶的速度提高数百倍。

发展旧电脑回收业

美国是世界上拥有电脑最多的国家,由于处理器的速度越来越快,以及更薄的平面显示器越来越多地进入家庭和办公室,使国内更新下来的旧电脑越来越多。据估计,到2004年全国累计有3.15亿台电脑报废,这引起了一些环保主义者的担心。杰里迈亚 · 鲍曼是设在华盛顿的美国公众利益研究会的一名环保倡议者。他说:“这个问题正变得越来越严重。电脑中的配件含有许多有毒化学品一从显示器中的铅到其他部分所含的汞和镉,应用尽有。”

现在,一个发展前景极佳的废旧电脑回收业正在迅速崛起。他们的任务是回收处理大量过时的电脑主机、显示器以及它们所含的有毒材料。位于美国宾夕法尼亚州北部霍尔斯特德的“环保循环”公司把业务集中在报废的电子产品上。这家有10年历史的公司声称,他们对从电脑主体结构到电动剃须刀等产品“一次到位”地回收。为了跟上业务量的增长,该公司把车间面积扩大了几百平方米。

自IBM公司推出用回收废弃电脑的材料制成的电脑后,销售业绩好得出人意料。目前IBM已推出一种用于计算机包装的“绿色"机箱(重3.5磅,由8个构件组成),全部采用100%再生处理的聚碳酸酯和ABS塑料混合物(通称PCABS)制造。

开发垃圾回收设备

近年来日本经济不景气,一些传统的工业部门开工不足,销售下降。但形成对照的是,日本的环保产业却快速发展,尤其是垃圾处理、设备回收行业日益成为企业的投资热点。据日本通产省和环境厅的调查,自1997年至2001年,日本企业在发展垃圾回收及处理设备方面的投资年均增长15.9%,其中科研投资年均增长19.9%,2001年仅东京地区8家重要的企业在生产垃圾处理设备方面的投资就达400亿日元,预计2004年的投资将达550亿日元。即使这样,政府方面仍认为这方面的投资潜力还很大。

目前,越来越多的企业开始自行发展产品回收处理设备。如“松下电器”、“日立电器”已不仅仅从事立体声系统的生产,大量针对垃圾处理的家用电器源源进入市场。日立公司研制的能将香蕉皮、鱼内脏和咖啡渣变成肥料的装置在国内大受欢迎。松下电器公司推出的“厨房垃圾处理器",可将废弃物体积压缩到原来的1/7,并承诺以公平的价格回收经处理的垃圾,既推销了产品,又得到了再生原料,用户也得到了实惠,并且获得政策上的支持。丰田汽车公司已投资近百亿日元发展包括回收树脂、玻璃、纤维以及有毒物质等设备。这家大型企业将不仅在国内投资兴建产品回收、处理工厂,还计划在北美、欧洲和亚洲等地建设此类工作。松下电器公司已在美、德和英国等地建立数十个家电回收中心,仅1997年在回收、处理装备方面的投资就达25亿日元。同时,8本政府也在鼓励居民普及家庭垃圾处理装置,其市场潜力可达数百万台。

工业生态学崛起

近几年来,随着环保理念日渐被人们接受,企业开始信奉一种全新的概念:工业生态学。

日内瓦科学技术分析报告研究所所长、《走近工业生态学》一书的作者苏伦 · 埃尔克曼说:“简单地说,工业生态学就是使一些厂家的废料成为另一些厂家的原料,就是要在‘工业生态系统’内更好地再现自然生态系统内发生的过程。这使工业社会成为生物圈的组成部分,把经济发展和环境保护有机结合起来的有效途径。”以上介绍的丹麦的凯隆堡市的“生态工业区”就是一个生动的例子。

如今,凯隆堡模式正在引起世界各国的高度关注并得到推广普及。美国已经建立了20多个“工业生态园区”。在法国,为了更好地发展敦刻尔克附近的工业区,在法国天然气公司的支持下,人们将对农产食品企业的油脂废料或含金属的炉渣进行回收利用。法国北方钢铁联合公司也已表示支持这种行动。

工业生态学概念甚至被引入了大专院校。在法国特鲁瓦工艺大学,哲学家多米尼克 · 布尔格提出要设立“工业生态学”国家证书,以促使刚走出校门的青年工程师学习这一知识。如今,法国许多人都在谈论工业生态系统问题。法国科学研究中心实验室罗贝尔 · 巴尔博教授说:“我是最近才发现这门科学的。我很快就会将有关的知识纳入了我的教学中。我甚至在最近写的《普通生态学》一书中加写了一章,专门谈工业生态学问题。”