基于物质流分析的中国水泥及水泥基材料行业资源消耗研究

中国水泥及水泥基材料行业是资源密集型、能源密集型的高消耗行业,资源消耗总量非常大。2012年中国水泥产量达到21.84亿t,且仍呈增长趋势。该文以中国水泥及水泥基材料行业为研究对象,运用物质流分析方法,对该行业生产和使用中涉及的资源进行整体分析。结果显示:根据2010年数据核算,消耗石灰石资源达15.33亿t,消耗砂石资源达116.99亿t。预计到2015年,通过生料替代、砂石替代及石膏替代减少的资源消耗量总计能达到9.18亿t,较2010年进一步减少资源消耗3.74亿t。     

循环经济：理念与创新

我国从开始关注循环经济理念,到今天把循环经济定为国家发展的基本国策之一,已经历了十余个年头。从理论探索到工程实践,在多学科共同交叉研究中,许多专家学者提出了诸多基本理念。为了承上启下,笔者试图对这方面的创新思想进行总括,作为进一步以工程科技创新推进循环经济发展的指导思想。     

复杂自适应系统理论用于工业生态化

研究工业生态复杂系统的运行规律,对实现可持续发展有意义.研究了系统内部成员间交互作用与系统结构变化之间的因果关系,对工业系统行为进行仿真.根据复杂自适应系统理论,基于多主体(Agent)模型,通过案例模拟考察了企业产量对市场价格有影响和无影响两类不同机制下企业和政府行为变化情况.案例模型表达出企业与市场、"企业-环境-政府"之间的相互影响和不断交互的过程,验证了该方法在工业生态化研究中的可行性.     

中国磷元素代谢模式的演化与分析

针对现代中国磷资源利用存在的问题,以代谢网络模型为基础,从代谢结构和代谢强度2个方面对不同历史时期中国磷元素代谢模式的演化过程进行分析.代谢强度指标包括:磷输入量、磷循环量及磷循环率、产品载磷量及产品载磷率、水体排磷量及水体排磷率、固废输磷量及固废输磷率.分析表明:中国现代社会磷元素代谢不可持续的瓶颈包括土壤累积量增加、水体排磷量增加、磷循环率降低和"农田土壤"产品载磷率降低4个方面.并从微观层面揭示中国磷资源利用过程中不合理的环节,提出了相应的解决策略.     

中国化工行业经济与资源环境影响的投入产出分析

该文利用投入产出模型及相关的定量分析方法,研究了2002至2015年期间中国化工行业与国民经济发展的关联关系,以及这期间中国化工行业产生的环境影响与其他行业之间的联系。结果表明:中国化工行业对整个国民经济总产值的拉动作用高于各行业的平均值,国民经济发展对化工行业的依赖程度超过其余所有行业。中国化工行业的生产活动所消耗的化石能源和所产生的工业二氧化硫中,有超过75%隐含在其他行业的最终产品当中,并且该比例随着时间推移逐渐缓慢上升。     

生物质液体燃料生产系统技术经济建模及分析

利用生物质生产液体燃料是世界可再生能源发展的趋势之一。由于生物质液体燃料的原料来源及收集方式和生产工艺具有特殊性,其生产系统与现有化石液体燃料有较大区别。该文建立了包括多个通用模块的技术经济分析模型,以解决不同原料和工艺路线的生物质液体燃料生产系统的投资及成本分析和生产组织优化等问题。利用该模型对以玉米秸秆为原料的乙醇生产系统进行了案例分析。分析结果表明:目前1万t/a规模的玉米秸秆乙醇单位成本以加工费用为主,乙醇产出系数和生产操作费用系数变化对于成本影响最大。     

中国磷资源产业中磷元素循环的投入产出分析

为实现磷资源产业可持续发展,以中国磷资源产业为对象,运用投入产出分析(inpu t-ou tpu t ana lys is,IOA)方法对其整个生命周期的元素代谢和物质循环进行定量描述和分析。总结磷元素高效循环利用的技术手段和措施,提出生产智能控缓释化肥、减少含磷农药使用量、减少含磷洗涤剂使用量、回收人畜粪便生产有机肥料和回收污水中的磷等措施构成6个不同方案改善该系统的物质利用水平,并对元素循环效率等指标进行分析比较。研究结果表明,合理选取、综合采用先进的循环经济技术手段,可以提高中国磷资源产业物质利用水平和元素循环效率。     

生物质液体燃料生产系统技术经济建模及分析

利用生物质生产液体燃料是世界可再生能源发展的趋势之一。由于生物质液体燃料的原料来源及收集方式和生产工艺具有特殊性,其生产系统与现有化石液体燃料有较大区别。该文建立了包括多个通用模块的技术经济分析模型,以解决不同原料和工艺路线的生物质液体燃料生产系统的投资及成本分析和生产组织优化等问题。利用该模型对以玉米秸秆为原料的乙醇生产系统进行了案例分析。分析结果表明:目前1万t/a规模的玉米秸秆乙醇单位成本以加工费用为主,乙醇产出系数和生产操作费用系数变化对于成本影响最大。     

中国物质资源消费区域差异的测度及分析

区域资源环境不平衡是中国发展面临的突出问题之一。该文基于修正的原始资源消耗当量的测算结果和Gini系数法,对2010—2015年中国人均物质资源消耗的区域不平衡进行了测度和空间分解,并比较了物质资源消耗、温室气体排放和GDP在区域分布、不平衡模式上的异同。结果表明:中国人均物质资源消耗和温室气体排放的区域不平衡模式有一定相似性,组内差异和组间差异对Gini系数的贡献率均为25%～30%;但与中国GDP和全球温室气体的不平衡模式有显著差异。     

基于DEU的国际物质资源利用比较研究

为了分析中国的物质资源利用情况在国际上所处的位置,利用物质流分析方法,选取中国国内资源开采量(DEU)和相应的资源生产率(RP)为指标,研究了16个不同经济发展水平国家的资源利用情况,归纳出5种不同的资源利用特征,并将DEU与经济发展、资源生产率与能源消耗强度进行关联分析。分析结果显示:中国的DEU总量大,基于DEU的资源利用效率较低(2007年RP为0.26 USD/kg),资源的利用与经济发展和能源消耗紧密相关。结合国际上其他国家的发展经验,提出调整产业结构、转移资源压力、建立循环经济评价指标与核算制度等政策建议。