氮氧化物作为主要的大气污染物之一,排入到大气中可造成光化学烟雾、酸雨、臭氧层空洞等问题,严重危害人类健康与生态环境。据中国官方统计,火电行业是全国总氮氧化物排放的主要来源,在减少火电厂的氮氧化物排放方面,烟气脱硝系统发挥着不可取代的作用。从正反两个方面对烟气脱硝系统的资源效率、环境影响和经济效益进行评价,可以更完全地反映其环境可持续发展水平。由于能值分析(Emergy Analysis)方法相比其他环境影响评价方法,考虑了不同类别的能源、物质与货币质的差别,以及环境对经济活动的贡献,因此可以用来定量化系统产生的污染物对于环境的负面影响和系统产生的环境效益,以全面评估烟气脱硝系统的绩效。本文选取了两个典型的烟气脱硝系统为研究对象:选择性催化还原脱硝(SCR)系统和选择性非催化还原脱硝系统(SNCR),采用能值方法结合生态稀释法、伤残调整寿命年(DALY)法和土地占用法以便量化排放的影响,并通过建立适合烟气脱硝系统特点的指标体系对系统的绩效进行评价。研究结果表明:(1)在SCR烟气脱硝系统中,总的能值输入为3.55E+19sej,其中,98.60%的能值投入来源于不可更新资源,99.97%的能值投入来自于购买能值,购买的能值特别是购买的不可更新资源所占比例最大。在SNCR烟气脱硝系统中,总的能值输入为3.76E+18 sej;其中,74.50%的能值来自于不可更新资源,75.04%的能值投入来自于购买能值。购买的能值特别是购买的不可更新资源所占的比例最大。(2)SCR烟气脱硝系统的直接污染物排放的影响为3.82E+18 sej,间接污染物排放的影响为1.16E+20 sej;SNCR烟气脱硝系统的直接污染物排放的影响为2.88E+17 sej,间接污染物排放的影响为7.35E+17 sej。(3)在SCR脱硝系统的直接排放中,生态服务的主要贡献者为氮氧化物(54.93%),能值损失的主要贡献者为粉尘(55.96%),主要的排污阶段在SCR运行过程;在间接排放中,生态服务的主要贡献者为铵根离子(52.35%),能值损失的主要贡献者为二氧化硫(82.57%),主要的污染源集中在二氧化钛和五氧化二钒生产过程。(4)在SNCR脱硝系统的直接排放中,生态服务的主要贡献者为硫氧化物(92.46%),能值损失的主要贡献者同样为硫氧化物(95.17%),主要的排污阶段在SNCR运行过程;在间接排放中,生态服务的主要贡献者为粉尘(36.88%),能值损失的主要贡献者为粉尘(88.3%),主要的污染源在火电生产和原材料生产过程。(5)根据经典的能值指标体系,SCR与SNCR烟气脱硝系统的可持续发展指数分别为0.00027和0.44186;考虑污染物排放的影响后,前者增加至0.00327,后者降低至0.05802。总体而言,这两个系统从长期来看是不可持续的。据此,本研究提出以下建议:(1)实施清洁生产;(2)研发或引进脱硝催化剂的再生利用技术;(3)优化烟气脱硝系统的资源结构;(4)改进污染物控制措施。