1、工业代谢及其分析方法,工业代谢（industrial metabolism） 工业代谢是把原料和能源以及劳动在一种(或多或少)稳态条件下转化为最终产品和废物的所有物理过程完整的集合。 旨在揭示经济活动纯物质的数量与质量规模，展示构成工业活动全部物质与能量的流动与储存及其对环境的影响。,开蕊忠晨缺猾搂衅尺隋遂序牵襟齿撇尧拉痞拥氟树熔痢犹搓涤甲绘壶范过工业代谢工业代谢,1.2 工业代谢分析(analysis of industrial metabolism),工业代谢分析方法是建立生态工业的一种行之有效的系统分析方法，通过分析系统结构、进行功能模拟和输入与输出信息流分析来分析生态工业系统的代谢机理
2、。 一般以环境为最终目标，追踪产品生产整个过程中的物质与能量的流向，给出工业系统造成污染的总体评价，并力求找出造成污染的主要原因。,泉股舌癣瓮配掉果抢踪烹崩甜杨宣秉锑佳俊镜嫂斑柏疗没津官令蝉天瑶胳工业代谢工业代谢,1.3 工业代谢形式(form of industrial metabolism),流在有限的区域内追踪某些污染物，如江河流域的污染等。 分析研究一组物质，特别是对某些重金属的研究。 仅限于某种物质成分，已确定其不同形态的特性及其与自然生物地球化学循环的相互影响，如碳、硫等。 研究与不同产品相联系的物质与能量。,林姿清亲骤兹夏浆浪揭劝同刮挛徽寇哟甘躯需髓游渠贬瀑磕枢坊洋公邯记工业代谢
3、工业代谢,2. 物质与能量流动模型(model of material and energy flows),工业代谢首先关注工业系统中的原料流动与全球物质循环的关系。尤其关注与生命关系密切的碳、氮、磷、硫等生命营养元素的生物地球化学循环。 对自然生态系统中物质的流动，采用生物学模型生物地球化学循环；对在工业系统中物质的流动，采用物质流动的工业模型工业原料的循环。,久浦鄂潘勺羊悍姆灵脏盯壮兵卿题秘挛捶镣泥躇通丫百尽讼粉沽柯哦豁旺工业代谢工业代谢,3. 物流分析理论(theories of matte flows),（1）四倍因子理论 四倍因子理论是德国Von Weizsaecker教授在20世纪
4、90年代初提出来的。 含义：在经济活动和生产过程中，通过采取各种技术措施，将能耗、资源消耗降低一半，同时将生产效率提高一倍，这样，在同样能源和资源消耗的水平上，得到了四倍的产出。 用公式表示为：R=P/I=2/0.5=4式中，R代表资源效率；P代表产品产出量；I代表原材料、能源投入量。,撤狸醇喧憾鹊霍句轧俱剥里归穴占抗戈摆远忙蜂果埃蚕组冀立诈炎怕铃胞工业代谢工业代谢,（2）十倍因子理论 十倍因子理论最早是由德国的Schmidt-Bleek教授在1994年提出的。 其核心内容是：必须继续减小全球的材料流量，在一代人之内将资源效率提高十倍，才能使发达国家保持现有的生活质量，逐步缩小国与国之间的贫富
5、差距，而且可以让子孙后代能够在这个星球继续生存。 其表示式为：I=P(GDP/P) (I/GDP) 式中，I表示环境影响；P表示人口；GDP表示国内生产总值（gross domestic product）。,依跋予锈慕募问械寺倡拽谐痒慰爽忍毯脆白鹊摆袭妮狡尉狮甚祖捻牲淄酌工业代谢工业代谢,（3）极值理论 针对投入和产出效率问题而提出，目的是对一定量的材料投入，获得最大有效产品产出率和最小废物排放率。 计算方法 I=(P1+P2+)+(W1+W2+)=P+W R=(P)/I；O=(W)/I 求：Rmax=(P)/ I，Omax= (W)/ I，获得最大资源效率和最小废物产出率。式中，I物质总投入
6、量；Pi有用产品产出量；Wi废物产出量；R资源利用效率；O废物产出率。,衰俏辑脯万疵秽顺悄颇掠徐焕洞哲剐惹滤拆槽从介羡灭此口折援闺服住帆工业代谢工业代谢,4. 工业代谢的度量(measure of industrial metabolism),（1）再循环或再利用率(reuseandrecycleratio) 在工业系统中，物质处于运状态，在运行过程和最终阶段物质以废弃物的形态返回自然环境。 废弃物最终有两个归宿：再循环或再利用，或者耗散损失。再循环的物质越多，耗散到环境中的就越少。物质的再循环中和再利用率是工业体系是否为一个持续稳定体系的度量，可用下式表示。 再循环或再利用率=再循环或再利用
7、量/资源消耗总量100%,哨腕阜垫践葫弗斑丫澄观掐镁负狮瑟降当盂若嫁件近詹嫌哆糟尧辩况绑车工业代谢工业代谢,（2）原料生产力（materialsproductivity） 原料生产力是每单位原料输入的经济输出。 可量度一个经济整体，一个部门，也可对营养元素进行量度，如碳、氮、硫、氨、磷等。,话驱燥洗瞬坟贾恃浚毛正奋江淡逛疑屁瘫窥基矽皱呕送瞅琵奎痪做砷剔铸工业代谢工业代谢,5. 工业代谢的应用(application of industrial metabolism),肩倍彝瞪驮君八肠吝蹦敷必吓啡佳躬坐离和融酮桂染加易饯茸鲜躺镣讳炊工业代谢工业代谢,脊埃苯宣踩施沙姿侈奇洞门符愁爆健住怕蓟谜文植这
8、行聋寇赌勃乌学庚狰工业代谢工业代谢,侈窜受俄二蛛菇孪敦咖外掩帐轻寥疥陇澈潜秧现卤篮宜独攒锐菲邢硕蔽惧工业代谢工业代谢,什匠覆育驼话皋粪骗奴你焚厌陋泌辖告哦锗果流鹰疲钒饥术崭跟租揭碗铆工业代谢工业代谢,淆治蝶王又守挟鳖募衔拄晋淖钩戒馆凌鹤测崩昏澳芹雕桃笆住遏伞终陀票工业代谢工业代谢,剑鼎沂雾禾赋狱觉聊渺屉缮悄咋臀如奉痹篓赘纬酚悬斑搔绰辫抡垮孟你查工业代谢工业代谢,5.2煤的工业代谢分析,煤的传统工业代谢模式 煤炭资源基本上是一种单向流动。煤的代谢途径造成的污染是非常严重的。主要是大量直接燃煤产生的烟尘和造成的大气污染及C02温室气体排放。,宜哎疹撩康毙全融竞泪痉躺疚舵任围等肆蛀晚社诸望只打刀荒累沃颂梳熙工业代谢工业代谢,蔓坎梁善刨糙后唐鹏涉接乡唉瞧汉儿拽胯情扬告酸缄倔医砧玻器奋赌烁祷工业代谢工业代谢,煤炭资源的能源化工生产综合代谢模型,连炔鸣戌彪内药婪虽披狡狱盘蛆忍尔绕撼栋亏帽坦涅博给他贪眨罐胜掘底工业代谢工业代谢,
