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面对人类工业生产活动的快速发展,一系列有关资源环境与工业生产活动的真实价值、工业生产活动对资源环境所带来的影响以及如何定量分析和系统地评价产品生产过程可持续性的问题急需得到回答。化工过程产品生产系统的可持续发展能力评价涉及的系统边界范围大、目标多、影响因素复杂,传统的系统分析方法(能量分析、有效能分析等)不能满足全面、真实分析工业系统的要求。最新发展起来的的能值理论分析方法,把不同的能量、物质等转换成同一标准的能值来衡量和分析,可以客观地评价推动整个过程运行的经济输入、可再生资源、不可再生资源等各种不可比较的能量形式对人类经济系统的实际贡献,并对过程的可持续性、环境压力、投资效益等性能进行深入分析,因而比其他系统分析方法,如能量分析、有效能分析等考虑因素更加全面、更加深刻。但该系统分析方法仍不完善,对工业系统的应用还处于起步阶段,能值指标体系的系统性有待提高,系统可持续发展的综合评价指标仍显缺乏等。本研究针对化工过程,从环境-经济价值的角度对过程生产体系进行经济及生态效益分析,对其可持续发展潜力的系统评价方法展开研究。用能值分析的方法,以能值为量纲,使系统所有类型投入以相同的测度单位表达,建立可以全面分析包含生产系统和生态系统并综合考虑系统效率、资源消耗、废物循环、废物处理及污染物的排放等因素对经济和环境影响的完整的可持续性评价指标体系和评价方法,以评价其经济价值、生态价值和可持续发展水平;建立过程系统中各种流股的能值计算方法,以正确反映系统结构、功能特征、能量转化关系等,定量分析各种资源消耗强度、废物排放的环境影响、可再生资源利用等的特征并确定可进一步改善或提高的方向,为选择最具有可持续发展潜力的产品生产体系提供决策依据。本文做了以下方面的工作:(1)针对化工产品生产过程,构建了新的能值评价指标,评价工业生产过程特有的流股循环、废物处理、回用、再生等方面能值利用和消耗情况,体现这些方面对于经济、环境等可持续性的贡献或压力。结合传统能值评价指标体系,建立了能够综合考虑经济效益、环境效益的化工产品生产系统可持续性评价指标体系,实现对工业生产系统的效率、经济性、对环境的影响等可持续性指标做出全面评价。(2)基于能值计算的基本原则,在构建能量及能值系统图的基础上,根据物质或能量数据定量系统内外的能流、物流等分布和能量分配系数,提出寻迹法,用以确定各种系统输入能值在各个流股中的分配并计算各主要流股的能值。(3)以我国夏玉米主产区的玉米燃料乙醇生产为例,建立了玉米燃料乙醇生产能值系统图,通过考虑整个过程能值利用状况等实际因素,使用本研究的方法定量评价了该生产系统的可持续性,并分析其主要影响因素。本文的研究成果,对指导化工系统良性运作和可持续发展提供科学依据,具有重要的理论和实际意义。