第二节 清洁生产与轻化工的可持续发展
一、可持续发展的基本概念
可持续发展（sustainable development）亦称“持续发展”。可持续发展理论的形成经历了相当长的历史过程。大约在20世纪50年代，人们在经济迅速增长、城市化进程不断加速、工业生产不断发展、人口数量不断增加以及资源逐渐枯竭等方面所形成的环境压力下，逐渐对原有的“增长=发展”的模式产生了怀疑，并开始寻求新的发展模式。1962年，美国女生物学家莱切尔·卡逊（Rachel Carson）发表了一部有关环境的科普著作《寂静的春天》，引起轰动。在书中，作者描绘了一幅由于农药污染而造成的可怕景象，惊呼人们将会失去“春光明媚的春天”，在世界范围内引发了人类关于发展观念的争论。10年后，两位著名美国学者巴巴拉·
德（Barbara Warel）和雷内·杜博斯（Rene Dubos）的合著《只有一个地球》问世，该书把人类生存与环境的认识提高到一个新的境界，即可持续发展。同年，一个非正式国际著名学术团体在罗马俱乐部发表了著名的研究报告《增长的极限》，报告明确提出“持续增长”和合理的、持久的、均衡发展的概念。
1987年，挪威首相布伦特兰夫人在她任主席的联合国世界环境与发展委员会的报告《我们共同的未来》中，把可持续发展定义为“既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展”。这一定义被广泛接受。后来，我国学者对这一定义又做了如下补充，认为可持续发展是不断提高人民群众生活质量和环境承载能力的、满足一个地区或一个国家的需求又不损害别的地区和国家的人群满足其需求能力的发展。也有的专家从“三维结构复合系统”上来定义可持续发展，他们认为，可持续发展既不是单指经济发展或者社会发展，也不是单指生态持续，而是指以人为中心的自然经济复合系统的可持续。因此，他们将“持续发展”定义为：可持续发展是指能动地调控自然、经济及社会的复合系统，使人类在超越资源与环境承载能力的条件下，促进经济发展，保持资源的永续利用和生活质量的持续提高，发展就是人类对这一复合系统的调控过程。可持续发展没有绝对的标准，因为人类社会的进步和发展是永远没有止境的。这一定义告诉我们：建立必要的调控机制，有利于促进经济发展；发展不能超越资源与环境的承载能力，发展的结果应该是提高人类的生活质量，创造人类美好社会。
二、轻化工清洁生产与可持续发展
1.末端治理的局限性
轻化工行业是一个包罗工业门类较多的行业。其中，污染较为严重的主要有造纸、制革、毛皮加工和纺织染整等行业。
就轻化工的污染物排放来说，经历了自由排放阶段并正在经历着末端治理（也叫终端治理）阶段。末端治理是作为防治污染而采取的一种补救措施，的确在环境保护中起到了重大作用。近些年来，许多造纸、纺织染整和制革企业，纷纷兴建庞大的综合废水处理场，较好地解决了工业废水的污染问题。但是，必须清醒地认识到，随着经济的飞速发展和人口数量的不断增长，全球性的污染、生态环境破坏和资源浪费有增无减，且新的环境问题不断出现，如温室效应、珍稀物种灭绝等。如果人们还是满足于末端治理，就不可能解决现存的环境污染和资源浪费问题。可见，末端治理存在严重的局限性，主要表现在以下几个方面。
（1）末端治理治标不治本。轻化工业污染物产生于生产过程中，而末端治理却偏重于污染物产生后的处理上，忽视了对污染物的全过程控制，治标而不治本，因此，在很多企业中出现了生产和环保扯皮的现象。
（2）末端治理侧重于控制污染物排放浓度，忽视了对污染物的总量控制。现在，轻化工企业最关心的是能否达标排放，却很少关心排放污染物的总量多少以及这些污染物对环境和人类是否会产生危害以及危害程度如何等问题。这就说明，末端治理在一定程度上起到了鼓励达标排放的作用。
（3）治理投资和运行费用高，企业负担重以至于难以承受，致使企业缺乏应有的积极性。往往有这种情形：庞大的综合废水处理设施竣工后，随之而来的高额运行费用，使一些企业难以承受而减产、转产甚至停产。例如，某制革厂日投产猪皮4 000张，日产生制革废水1 500m3，耗资500万元兴建综合废水设施，结果运行费用高达4.5元/m3，致使企业无法承受。
（4）资源、能源未能得到充分、有效的利用。在轻化工业污染物中，有许多可以回收利用的原材料及其副产物。但实施末端处理后，这些有用物质都被当作“三废”处理掉，造成了资源和能源的极大浪费。
（5）单纯地依赖于末端治理，往往仅起到污染物朝不同介质转移的作用。特别是某些有毒、有害物质在处理时，甚至有可能转化为新的污染物，形成“治不胜治”的恶性循环。
由上可见，我们必须彻底转变观念，实现由片面依赖末端治理轻化工废水向轻化工清洁生产方面转变，把轻化工的污染物消灭在工艺生产过程中。
2.轻化工可持续发展
如今我国的轻化工在国际上具有一定的影响力。例如，我国纺织与皮革工业的发展，使我国已经成为世界纺织与皮革工业大国。然而，无论是皮革工业，还是造纸、纺织工业，都是大而不强。要把轻化工做大、做强，就必须坚定不移地实施可持续发展战略，坚定不移地推行清洁生产。
从我国轻化工行业的发展现状看，其面临的困难和问题主要有以下几种。
（1）环境污染严重。造纸、制革、毛皮加工和纺织染整是轻化工行业中的环境污染“大户”，是我国污染治理的重点和难点。
①造纸工业。造纸工业的污染堪称轻化工的“老大”，其废水污染的严重性人所共知，已引起全社会的广泛关注。造纸工业的污染以排放高浓度的有机废水和有毒氯化有机物为其主要特征，高浓度的有机废水来源于制浆的蒸煮废液，而有毒氯化有机物则主要来源于漂白废水。蒸煮废液中的污染物主要是木素和碳水化合物的降解产物，它们是造成废液中化学需氧量（COD）高与生物需氧量（BOD）较高的主要物质。硫酸盐法制浆所产生的蒸煮废液若不能回收处理而直接排放，就会造成严重的水污染。漂白过程中产生的有毒物质主要是氯化有机物，主要有氯代酚、二
英和氯仿。这些物质对水生物、动物和人类均有严重危害，有的甚至具有致癌作用。上述几种物质中以二英类物质的毒性最大，而二英类物质是二英化学武器的主要成分，具有致癌性、致突变性、致畸胎性和多发性脑神经病变等。
②制革工业。就环境污染而言，制革工业仅次于造纸工业。制革工业的污染主要是水污染，而制革废水主要来源于湿加工单元。硫化物、氯化物、三价铬、石灰以及存在于废水中的有机物是制革工业的主要污染源。制革工业废水的特点是碱性大、色度高、耗氧量大、悬浮物多，处理难度很大。资料表明，2014年我国制革行业废水产生量约为1.42亿立方米，CODCr产生量约为42.71万吨，氨氮产生量约为2.85万吨。2014年我国制革行业含铬废水单独处理后，排放总铬约为43吨。原料皮转化成皮革的比率仅为30%～60%，因而，每年会产生大量的固体废弃物，据统计约有140万吨，如果将制鞋业的裁断所产生的皮革边角料计算在内，固体废弃物达到300万吨。
③纺织染整工业。纺织染整工业的主要污染也是废水污染。通常，每印染加工1吨纺织品，耗水100～200吨，其中有60%～80%的水以废水排出。染整废水成分复杂，有机物含量高，难生物降解物质多，有的还处在物质转化的过渡阶段，性质极不稳定，易形成二次毒害物质。如氯离子与污水中有机物易形成毒性更大的有机氯化合物。由于加工品种、产量不同，所用的染料、助剂不同，其废水水质有较大的差异，水温水量也有较大变化，使印染废水的末端处理不仅难度大，成本也高。纺织染整废水中的污染物主要有染料、各种染整助剂以及其他杂质等，此外，还有大气污染。空气污染物主要是一些碳氢化合物，如油、蜡和有机溶剂等。
（2）资源利用率低、浪费严重。有关资料表明，造纸、制革工业普遍存在资源短缺和资源利用率低的问题。
①造纸工业。造纸工业主要以木材为主要原料。目前，世界森林面积正以7.66×109m2/年（1 150万亩/年）的速度递减，而人工造林面积只是年减少量的1/10。森林的大面积消失，带来了一系列问题，如生物物种灭绝加速，温室效应加剧。为了遏制森林大面积消失的势头，各国纷纷限制对森林的采伐，这无疑会对造纸工业未来的发展产生重大影响。而我国造纸工业的资源利用率较低，浪费严重，大量的资源在工艺生产过程中流失。
②制革工业。统计表明，我国制革工业每年有猪皮约2 000万张，牛皮1 000万张的缺口，特别是近些年受“疯牛病”和金融危机的影响，黄牛皮原料皮空前紧张，价格不断攀升。随着经济的不断发展，人们回归自然的消费观念不断增强，真皮的需求量将会大幅度上升，届时，生皮资源将更加紧缺。然而，制革工业的资源利用率一直很低，而且没有引起人们的高度重视。仅以猪皮制革为例，投产1吨生猪皮（水分65%左右），仅可得到成革0.223吨（水分18%左右），生猪皮利用率仅52.25%。
（3）耗水量大。水是生命之源，是人类和一切生物赖以生存和发展的物质基础。随着经济的发展，人口的增加以及人民生活水平的提高，水的供需矛盾日渐突出。据统计，20世纪90年代末期，我国水资源已经出现了严重赤字，城市缺水60亿立方米，农业缺水300亿立方米，农村还有6 500万人、6 000万头牲畜用水紧张。在这种情况下，我国江河湖泊的水环境又遭到污染，使得供水形势更加严峻。值得注意的是，我国水资源浪费巨大，特别是农业目前灌溉水的利用率很低，工业工艺水平低，水的重复利用率低，造成水资源的浪费惊人。例如，制革工业耗水量很高，投产1吨生猪皮，需耗水90～102吨。虽然目前不少制革企业的耗水量已有大幅度降低，但仍在60吨/吨原料皮以上。
3.实现轻化工可持续发展的基本对策
（1）消除污染源，实施清洁生产。清洁生产是实现轻化工可持续发展的必由之路，而要推行清洁生产，轻化工各行业应结合本行业实际，依靠科技进步和科技创新，革新工艺，有计划、有步骤地研究开发、推广应用清洁生产技术。
①造纸工业。应逐步推广应用蒸煮新技术和漂白新技术，如溶剂制浆、氧碱制浆、碱—过氧化氢制浆、生物制浆、氧碱漂白（或称氧脱木素）、过氧化氢漂白、臭氧漂白以及生物漂白等。
②制革工业。把着眼点放在治理制革工业的主要污染源上，进一步研究开发制革高效专用酶制剂，逐步推广应用基于酶制剂的制革生物技术、废液循环利用技术、无盐浸酸技术以及无铬/少铬鞣革技术等，把制革工业的主要污染源消灭在工艺生产过程中。
③纺织染整工业。纺织染整工业主要应从三个方面解决环境污染问题：第一，研究开发绿色纺织染整专用染料和助剂；第二，从工艺改革入手，尽量少用或不用有毒有害的染料、助剂，在印染过程中，采取必要的技术措施，增加染料的吸收、提高染料上染率，注意充分发挥助剂的作用；第三，研究开发和应用电化学染整技术、超声波染整技术、低温等离子体染整技术、微胶囊技术、超临界二氧化碳染色技术以及生物酶染整加工技术等，发挥这些新技术所具有的方便、安全、迅速、有效以及节约染料、减轻环境污染和便于实现电子计算机控制的特点，推动我国纺织染整行业的科技进步。
（2）推广应用资源节约型工艺技术，不断提高资源利用率。在轻化工行业特别是造纸、制革和纺织染整等行业，要大力推广应用资源节约型工艺技术。首先，要推广应用节水技术，实施节水工程。例如，工业废水净化回用技术、循环利用技术、废水资源化技术以及中水回用技术等节水技术。其次，要通过工艺改革，提高原材料的利用率，增加经济效益。例如，皮革工业一方面可以通过提高剖层精度，增加得革率；另一方面可利用制革、制鞋工业的边角余料生产工业明胶、功能纤维及壁纸等。造纸工业则在因地制宜地解决好造纸资源、提高资源转化率的同时，还应更多地关注非木材制浆造纸技术的研究与开发。