生物质快速热解制车用燃料过程的能值分析

基于能值分析理论和考虑环境投入,从可持续发展的角度对玉米秸秆热解加氢制精制油过程的2个方案进行综合评价,获得生产效率、环境影响、可持续性方面的能值指标.方案1中的氢气来自初级生物油水相重整,方案2中氢气来自外部市场购买.结果表明:2个方案能值转换率分别为5.00×105sej/J和1.37×105sej/J,从能值转换率的角度分析,与方案1、玉米燃料乙醇及生物柴油相比,方案2生产等量燃料消耗的太阳能最少,更有优势;2个方案的能值产出率均为1.07,生产效率较低;环境负载率分别是1.02和1.05,对环境影响较小;可持续发展系数分别是1.05和1.02,可持续性属于中等水平.     

基于能值分析的红壤侵蚀区农业循环经济研究

为探究农业循环经济在土壤侵蚀区的适应性与发展潜力,选取福建省长汀县典型农户循环经济(模式Ⅰ)及传统类型(模式Ⅱ)进行能值流动比较,并运用净能值产出率(EYR)、能值投资率(EIR)环境负载率(ELR)、可持续性发展指数(ESI)、能值投入密度及能值反馈率指标进行评价.结果表明:模式Ⅰ的EYR、EIR、ELR分别是模式Ⅱ的4.15倍、1.13倍和0.15倍,模式Ⅰ经济发展程度相对较高,对环境的依赖相对较弱;从可持续性指数方面可得出,模式Ⅰ与模式Ⅱ的能值ESI分别为6.85,0.26,表明模式Ⅰ具有活力与发展潜力,模式Ⅱ属于消费型经济系统,不具有可持续性;模式Ⅰ的能值投入密度为1.90E+12 sej,高于模式Ⅱ的1.66E+12 sej,模式Ⅰ开发程度和集约化程度比模式Ⅱ高,结构较为合理;模式Ⅰ能值反馈率为4.3%,具有一定的主动调节、组织能力.因此总体上说,红壤侵蚀区循环经济模式具有更高的经济效益和环境效益,可推动当地农户可持续发展.     

基于能值的海岸带生态修复成效评估——以鹦鹉洲湿地为例

鹦鹉洲湿地自建成以来已开展了连续5年以上的实地调查和监测,结合长期监测数据构建科学系统的修复成效评价体系对海岸带生态修复工程的评估具有重要的参考价值.采用能值分析方法,通过实地调研、科学监测和查阅文献,搜集所需相关数据,构建了湿地生态系统能量分析结构图和能值指标体系,对自然资产、生态服务等主要能值指标进行了分析,并比较了不同修复时期湿地的功能表现.研究结果表明:2021年,鹦鹉洲湿地自然资产总能值为8.92×10¹⁶ sej,相当于能值–货币价值22.47万元,湿地生态服务总能值为8.88×10¹⁷ sej·a^-1;实施生态修复后,鹦鹉洲生态质量明显改善,其自然资产和生态服务能值分别是修复前的5.01倍和5.73倍;鹦鹉洲湿地生态系统的能值自给率(emergy self-support ratio, ESR)为0.47,能值产出率(emergy yield ratio, EYR)和能值可持续指数(emergy sustainable index, ESI)分别为28.29和25.03,表明湿地产出效率高且可持续发展空间较...     

基于能值分析的山西省生态经济系统可持续发展评价

本文采用奥多姆(Odum H T)的能值分析方法,针对山西省2000年～2016年生态经济系统的主要能值投入与产出、运行效率以及环境负荷作了系统分析,并通过构造生态经济系统能值评估体系分析区域实体经济发展的整体趋势及可持续性.结果表明:山西省经济发展状况仍然十分滞后,主要由于工业与煤炭资源息息相关,产业单一,抗风险能力差.从2000年到2016年,可更新资源能值量基本保持在3.56E+22sej,无显著变化差异;人均能值量从1.94E+15sej提升到2.66E+15sej;环境负荷率(ELR)从0.77提升到1.74;生态经济系统能值投资率从0.59提升到1.07.能值可持续指标从3.44降到1.10,可持续性有所改善.     

基于能值分析的LID可持续性评价

明确不同LID(低影响开发,Low impact development)的可持续性是实现LID优化配置的关键。选取2014年汉中市兴汉新区雨水管理系统工程采用的5种LID实践:雨水花园、生态草沟、屋顶绿化、人工湿地和透水铺装,采用能值分析方法,通过能值产出(Y)、可更新百分比(PR)、能值产出率(EYR)、环境负载率(ELR)和环境可持续指数(ESI)5项指标,分析其建设期和运营期的各种能值投入,评价其可持续性。结果表明,建设期所有LID的可持续性较差,运营期由于LID能够产生多种生态系统服务能值,增加了其持续性。比较而言,雨水花园和生态草沟的可持续较高,其次是屋顶绿化和人工湿地,透水铺装的可持续性最低。     

基于能值理论的土地整理生态效益评价方法与实证研究

在对传统生态效益评价方法综合评价的基础上,结合能值理论和生态系统服务理论,提出基于能值分析的土地整理生态效益评价步骤、因子选取和测算方法,并进行实证.研究结果表明,江苏省丹阳市吕城镇运河片项目区通过土地整理增强了农产品的生产、大气调节、土壤形成、营养物循环及涵养水源等5种生态效益,系统无偿能值投入导致产品和服务的能值量增加了3.10×1018sej/a,相应的能值货币价值为1.03×106│S/a.     

鲍鱼养殖系统能值分析——以福清宏峰泰鲍鱼养殖基地为例

运用能值理论,在对福清宏峰泰鲍鱼养殖基地各项能值流动情况进行核算的基础上,构建起能值评价指标体系,对该养殖基地的经营情况、环境影响及可持续性进行评价和系统敏感性分析.结果表明:鲍鱼养殖系统绝大部分能值投入来自于外部购进的不可更新资源能值,且投入产出比较低.鲍鱼养殖对周边环境造成了较大的压力,且自身发展的可持续性较低.通过提高可更新资源能值比例和降低不可更新资源能值比例可以显着降低系统的环境压力,提高可持续性;降低不可更新资源能值比例还可以提高系统整体生产效率.研究结果为促进鲍鱼养殖业健康可持续发展提供了一定科学依据.     

宁夏生态经济系统能值分析

运用能值理论对宁夏生态经济系统进行了分析,计算得出宁夏总能值用量为8.74×1022sej,可更新资源为5.89×1021sej,可更新资源产品为1.83×1022sej,不可更新资源为7.99×1022sej,货币流为8.02×1022sej,废弃物为6.55×1022sej.在此基础上,编制了宁夏生态经济系统能值评估表,选取环境负载率、能值自给率、能值货币比率、电力能值比率、人均能值用量、能值使用强度等6个能值指标与部分省份和国家对比分析,认为宁夏目前的发展模式主要是一种高资源消耗型经济,经济发展主要建立在对本地不可更新资源的开发利用上.因此,应改变发展模式,调整产业结构,提高资源利用率,加强反馈能值的引入,发展绿色无公害产品,增加产品附加值,促进生态经济系统健康可持续发展.     

基于能值的怀化市农业生态系统发展趋势分析

通过对1980—2005年怀化市农业生态系统的能值投入、产出、经济效益及可持续性进行趋势分析,弥补了只通过单个年度对农业生态系统进行能值研究的不足.分析结果表明,怀化市农业生态系统的总能值投入在2000年后呈下降趋势;总能值产出1980—2005年的25年中,年均增长约2.7%,其中畜牧及饲养业1990—2000年的年均增长比率达6.7%.在经济效益方面,怀化市农业生态系统净能值产出率由1980年的1.08上升到2005年的2.07.怀化市农业生态系统环境压力一直保持在合适水平,可持续性较强.怀化市在发展农业经济中,应进一步提高投入产出效益,重点扶持和发展以畜牧和饲养业为代表的优势产业,同时应加大农业现代化的推进.     

基于能值理论的西藏生态经济系统评价

基于能值理论,对西藏生态经济系统2003~2012年的发展状况进行评述,研究显示:可更新能值明显高于不可更新能值,且没有太大变动,保持在5.40E+23sej左右,略微上升;不可更新能值呈明显上升趋势,上升率为217.5%;总能值呈明显上升趋势,上升率达19.5%。可更新能值中地球能源约占98%,其他由高到低依次为畜产品、农产品、林产品。其中畜产品呈明显上升趋势,2003年为4.71E+21sej,2012年达到6.97E+21sej;农产品在波动中逐渐增加,由2003年的3.78E+21sej达到2012年的4.50E+21sej;林产品比重较小。货币流中进口能值高于出口能值,均表现为上升趋势。将其指标归为能值来源和社会、经济以及自然亚系统四个不同体系。结果表明西藏发展主要依赖于环境,近年来逐渐转向外界及经济系统;近10年经济不断发展,人民生活水平提高,工业化速度加快,逐渐向现代化、城市化迈进;生态经济系统面临较大的压力。     

空调器运行过程能值分析

建立了空调器运行过程能值分析模型,依据该模型构建了能值转换率(Tr)、净能值产出率(EYR)、环境负荷率(ELR)和能值可持续性指数(ESI)等能值指标,并给出了环境服务的计算式.随室外环境温度升高或室内回风温度降低,空调器的Tr增大、EYR减小、ELR增大、ESI减小,表明空调器消耗的资源增多,系统可持续性降低.能值分析比常规热力学分析深刻、全面,能值指标反映了系统包括能源在内的总资源利用效率.此外,能值分析实现了不同类型污染对环境影响的定量比较,发现空调器运行过程产生的热污染(能量型污染)所消耗的环境服务比物质型污染多7000余倍.     

三峡库区家庭农业生态系统能值分析

对三峡库区家庭农业生态系统中的各种物质、能量、货币在系统投入与产出的过程中进行了能值分析,对家庭农业生态系统及其亚系统能量的投入与产出进行了能值评价,通过能值指标分析了辅助能投入结构、辅助能投入比例以及家庭农业生态系统、种植亚系统和养殖亚系统的能值产投比,提出了家庭农业生态系统能流的调控措施．     

基于能值分析的县域耕地利用效益比较研究

采用能值分析法,在对耕地利用效益内涵界定的基础上构建评价能值指标体系,以湖北省资源型城市潜江、轻工业型城市仙桃、生态旅游型城市鹤峰3种不同类型的县市为研究对象,测算2010年的各县市的耕地利用效益能值效率.研究结果表明:①2010年潜江市耕地利用产生的社会效益最好,粮食安全保障度能值达到1.944E+17sej/hm2,粮食安全度最高,农村人均能值量为1.45E+16sej/hm2,农民生活最好,仙桃次之;②2010年仙桃市耕地利用产生了最好的经济效益,耕地集约度达到1.38E+16sej/hm2,土地集约利用度最高,潜江次之;③2010年鹤峰耕地利用生态效益最高,耕地利用的挖掘潜力最大.研究结果对不同类型城市如何挖掘耕地系统的持续生产能力、缓解粮食安全压力具有一定的指导意义.     

福州青口投资区工业系统能值分析

根据能值基本理论与方法,在绘制福州青口投资区生态流能量系统图、建立能值分析表的基础上,计算了2002—2006年投资区工业系统各主要能值评价指标,对青口投资区自然、经济、社会系统和可持续发展能值指数5年来的变化趋势进行了分析讨论.结果表明,青口投资区大量依赖外界输入的不可更新资源的能值,最主要的投入是工业用电和钢材原料;产品输出能值大,系统净能值产出率总体较高;能值自给率逐年有所提高,资源分配趋于合理;系统能值密度高于福建省平均水平,并逐年稳步增加,因环境负荷率的显著增加导致可持续发展能值指数总体趋势下滑,但下滑力度逐渐减缓.研究结果对总结青口投资区潜在的发展优势和制约因素,为工业区与环境资源的协调发展提供科学有效的指导依据.     

广西海洋生态经济系统可持续发展动态评价

动态评价广西海洋生态经济系统可持续发展水平,为系统优化提供针对性的建议,为广西海洋生态文明建设和海洋强区建设提供决策参考。本研究运用能值分析理论和方法,构建包括能值密度、能值货币比率、人均能值用量、能值产出率、环境负载率、能值生态承载力、可持续发展指数、海洋绿色GDP、海洋绿色GDP占比的评价指标体系,深入研究2006-2020年广西海洋生态经济系统的运行状况和可持续发展水平,并对广西海洋绿色GDP及海洋绿色GDP占比进行核算。研究发现,广西海洋生态经济系统对自然资源依赖程度大,可更新资源能值占比90%以上。2006-2020年系统总能值增加22.65%,其中可更新资源能值增加20.07%,不可更新资源能值增加3.45倍,废弃物能值增加5.13倍;随着海洋资源不断开发,能值密度提高22.45%,能值货币比率减少77.67%,能值产出率在0.45-0.60波动,海洋经济得到较快发展,涉海人员生活水平有所提高,但海洋资源利用效率不高;系统所承受的环境压力较小,但由于海洋经济粗放发展的负面影响,环境负载率增加2.70倍,能值生态承载力降低1.87%;可持续发展指数的平均值为39.99,总体上...     

基于系统动力学的黑龙江省农业生态系统能值分析

农业生态系统为人类提供生存和发展的基本产品,构建可以独立核算的农业生态系统模型对科学评价区域农业状况有重大意义.该研究借助系统动力学方法,构建基于能值投入、产出及综合评价性指标的农业生态系统SD模型,对黑龙江省农业生态系统发展状况及时间变化特征进行了分析与预测,同时对系统进行灵敏性测试.结果表明:(1)黑龙江省农业生态系统能值投入及产出均呈持续增加趋势,但系统可持续性能逐年降低;(2)黑龙江省过度依赖种植业及畜牧业,导致区域生产力稳定性的波动降低;(3)区域农业生态系统对自然因素的响应较弱,对人为因素的响应较为明显,可知人为因素对黑龙江省农业生态系统影响较大.该研究为黑龙江省今后农业投入产出结构的调整提供了依据.     

农业生态系统能值分析方法研究

本文介绍H .T .Odum的系统能值分析理论 ,及能值分析方法的基本步骤和评价指标 .以海南农业生态系统为例 ,阐述农业生态系统能值分析主要指标的建立方法和涵义作用 .提出农业生态系统能值分析方法推广中亟待解决的难题 .     

海水盐度对厚壳贻贝呼吸和钙化的影响

为了解海水盐度对浙江主要经济贝类——厚壳贻贝的呼吸和钙化两种生理活动的影响,采用碱度异常技术(alkalinity anomaly technique),测定厚壳贻贝在15、20、25、30和35共5个盐度梯度下的呼吸率和钙化率。实验结果显示,厚壳贻贝的呼吸率和钙化率都受到不同盐度条件的影响。随着盐度的增加,厚壳贻贝的钙化率和呼吸率都呈现出先增大后减小的变化趋势,其中钙化率在盐度为25达到最大值,为0.36±0.03μmol/(FWg·h);呼吸率在盐度为30时达到最大,为3.83±0.38μmol/(FWg·h)。在低盐状态下,厚壳贻贝的钙化、呼吸和耗氧率都明显较低,其可能原因为低盐环境下,厚壳贻贝为保护身体机能受到损害,从而降低自身的生理代谢活动。结合东极实际海域条件分析可知在夏季低盐的环境下,厚壳贻贝的呼吸和钙化作用可能会体现相对较高的状态,释放CO2活跃。     

基于能值的梅州市生态经济系统可持续发展分析

运用能值理论,选择能值自给率、人均能值用量、电力能值比、能值/货币比率、环境负载率、净能值产出率和能值可持续发展指数,分析了梅州市2006-2010年生态经济系统的可持续发展状况.研究表明,梅州市能值自给率较高,梅州市对本地资源的依赖度高于外部资源;梅州市人均能值用量上升,该区域的人民生活质量较好;电力能值比增加表明梅州市经济发展越来越快;环境负载率和可持续发展指数综合反映了梅州市经济发展水平较低,但长期来看具有竞争优势.     

基于能值理论的水泥企业可持续性评价

高能耗高污染的水泥生产在增加经济效益的同时也带来了沉重的环境负担,严重影响了水泥行业的可持续发展.将能值理论引入水泥制造工业,综合经济要素、资源要素和环境要素对水泥生产系统进行可持续性评价.以Odum能值分析理论为基础计算若干个能值指标,通过与钢铁工业园及全国综合系统的能值指标相比较,表征水泥企业的运行特征,度量其发展的可持续性.研究结果表明,水泥企业经济发展程度较低下,对环境的依赖程度非常高,其可持续发展水平仅稍好于钢铁工业园.建议通过工业废弃物替代矿物原料、利用余热发电等必要的技术手段,提高水泥生产的生态效率,提升发展的可持续性.