[基础科学]能值理论在工业生态系统分析中的应用.doc

能值理论在工业生态系统分析中的应用 李静，葛文，王艳丽，周美华 （东华大学环境科学与工程学院，上海201620） 摘要：能值分析方法为自然资源环境与人类社会、经济的统一评价提供了新的思路，同时也为工业生态系统分析引出了新的方法。本文在总结一些现有应用理论的基础上，提出了一些能值理论运用于工业生态系统分析的方法。 关键词：能值分析；工业生态系统；物质代谢；工业共生 Application of emergy theory in industrial ecosystem analysis Li Jing, Ge wen Wang Yanli, Zhou Meihua （ of Environmental Science and Engineering, Donghua University, 201620 Shanghai, China）Abstract: Emergy analysis provides a new way of thinking about the uniform evaluation of natural resource, human society and economy, and leads to some new analysis methods for industrial ecology system. Some existing related theories are summarized and analyzed. On the basis of them, the paper proposes some methods where emergy theory can be applied to systematic analysis of industrial ecology. Keyword: Emergy analysis; Industrial ecosystem; Metabolism; Industrial symbiosis 工业生态是模拟生态系统的功能，建立起相当于生态系统的生产者、消费者、还原者的工业生态链，以低消耗、低（或无）污染、工业发展与生态环境协调为目标的工业。Industrial Metabolism，IM）、生命周期评价（Life Cycle Assessment，LCA）、投入产出分析（Input-Output Analysis，IOA）、生态工业评价指标（Eco Industry Indicator，EII）等。能值理论在自然环境资源方面的应用已经趋于成熟，而工业生态系统与自然生态系统一定程度的相似性，以及能值理论所具有的优势，使得能值理论在生态工业领域具备了应用的价值。目前这一方面的研究尚不广泛，尤其是在国内更少，还需要更多的探索。 1 能值理论 能值理论是20世纪70年代由美国著名生态学家Odum创立的全新的科学概念和度量标准。一个系统的投入种类很多，因此具有各种各样的形态和单位，这就需要把所有的投入（物质、能量，甚至信息、劳务等）转换成为一种统一的衡量形式进行处理。地球上的能源大多来源于太阳能的辐射，因此Odum提出，通过对物质和能量生成过程的分析，可以计算出它们所含太阳能的多少，并将其定义为能值（Emergy）。 能值分析是以能值为基准，把被研究系统中不同种类的、不可比较的能量以及非能量形式的物质流、资金流等所有流股换算成同一标准的能值来进行数据处理和系统分析. 另一方面，作为能值分析结果的反映，评价指标体现了系统分析对环境的重视和对系统可持续性的评估。通俗地说，能值就是获得单位产品或者服务所消耗的太阳能（单位为太阳能焦耳，solar energy joules，简写为sej）的多少。 目前能值理论的主要应用以下几个评价指标来标示系统某一方面的性质：能值置换比（Transformity，简写为Tr）、能值产率（Emergy Yield Ratio，简写为EYR）、能值投资率（Emergy Investment Ratio，简写为EYR）、环境负荷率（Environmental Loading Ratio，简写为ELR）、可持续发展指数（Emergy Index of Sustainability，简写为EIS）等。除此以外不同学者针对特定的系统定义了其他一些评价指标并提出了能值的相图分析法[1，2]。 2 能值理论在工业生态系统中的应用 传统的工业生态系统分析方法，如工业代谢法、生命周期分析方法等更多强调于工业生态系统的某些环节，而忽略了整体的结构性和协调性[3]；而模拟自然生态网络等方法过于依赖与自然生态系统的类比，而忽略了工业生态系统的特殊性。能值理论和方法可以将工业生态系统的各类指标统一地量化，以便进行比较和评价，具有独特的功效和深入研究的意义