物质流分析简介及其应用研究.ppt

物质流分析 SFA 及其应用研究 1 14 contents SFA定义及演变历程SFA基本的方法体系案例分析 以巢湖流域磷代谢为例SFA在实际应用的中的困难参考文献 2 14 1 SFA定义及其发展历程 SubstanceFlowAnalysis SFA 通过追踪经济 环境系统中特定元素 物质 的输入 输出 贮存等过程 量化经济系统中物质流动与资源利用 环境效应之间的关系 物质守恒原理 输入 输出 累积 释放 输入 输出 3 14 SFA的演变历程 20世纪80年代以前 学术界形成通过物质流动来建立经济与环境之间的联系的方法 欧洲一些国家制作特定物质的平衡表 为SFA形成奠定了基础 20世纪80年代 1988年 UdodeHaes等第一次提出SFA的概念 工业代谢 产业生态学理论的相继产生为SFA提供理论支撑 20世纪90年代 SFA在不同国家和地区得到应用 基本研究框架和技术框架得以确立 术语和方法进一步规范 21世纪以后 SFA在国家物质循环分析 城市物质代谢分析 流域营养元素分析等方面得到更广泛应用 4 14 2 SFA基本方法体系 2 1基本组成要素 1 物质 特定的化学元素或化合物 特定物质或材料 2 过程 指物质在系统中的转化 输送或储存 3 流 系统内的每一个过程都有一个输入流端和输出流端 用流量和流速来表征物质流的强度和速度 但在一般的SFA研究中 关注的是特定时期内的 流量 而不涉及流速 5 14 2 2SFA基本程序与研究框架 1 目标和系统的界定 物质 时间 空间 2 SFA分析框架确定 识别需要分析的过程单元 3 数据的获取与计算 4 SFA结果解释 识别问题及其原因 为规划管理提供科学依据 6 14 物质流分析框架图 7 14 3 案例分析 以巢湖流域磷代谢为例 研究目的 定量刻画巢湖流域磷元素的代谢过程 为研究巢湖流域磷代谢机制和制定流域产业结构调整方案提供基础数据支撑 时间 2009年7月13日到2009年8月初 后期根据分析需要进行补充调研 8 14 3 1模型的建立 几点假设 1 与自然循环不同 磷的社会循环结构更为复杂 通量强度更大 增加了对其进行系统控制的难度 本研究不考虑磷的社会代谢过程中由于风蚀 水蚀 底泥释放等自然因素引起的磷物质流过程 2 在模型中 若相关数据不可得 则假设流域磷物质代谢系统处于稳定状态 即在生产和消费部门中磷的积累和释放相互抵消 由此物质守恒定律简化为 输入 输出 3 为表征磷代谢体系的结构同时平衡各节点物流通量 模型中将实际发生但无法准确定量的物质流过程的流量数值通过节点平衡计算得到 4 本研究中未考虑磷代谢过程对地下水的影响 9 14 代谢模型 10 14 1 模型主要根据磷元素代谢过程 采选 加工 使用和废物处置等 建立 其中采选过程中的磷代谢主体即节点主要包括磷矿石采选企业 加工过程中的磷代谢主体主要包括磷矿石加工 磷化工企业 使用过程中的磷代谢主体主要包括农业种植 规模养殖 家庭养殖 农村居民和城镇居民几个节点 而污水处理 固废处理 非耕地土壤 耕地土壤以及地表水体则属于废弃处理过程中的磷代谢主体 2 虚线框表示巢湖流域地理边界及边界外区域 透明实线框表示社会经济系统中磷代谢的主要过程 黑色虚线框表示磷在自然环境系统的主要累计库 红色箭头表示系统内产品流 绿色箭头表示废物流 黄色箭头表示产品进出口贸易流 3 2模型说明 11 14 2008年合肥市磷物质流代谢分析图 按P折算 t 3 3结果与分析 12 14 4 SFA在实际应用中的困难 a 缺乏统一的分析和计算框架以及具体系数的估算方法b 数据的可得性和可信度限制了SFA应用c SFA研究结论难以直接应用d 应用到中小尺度分析物质代谢难度重重 13 14 参考文献 1 张玲 袁增伟 毕军 物质流分析方法及其研究进展 J 生态学报 2009 29 11 6189 6198 1 王军等 物质流分析方法的理论及其应用研究 J 中国人口 资源与环境 2006 16 4 60 64 2 单永娟 物质流分析方法研究与应用综述 J 产业与科技论坛 2007 6 3 83 85 3 陈效逑 乔立佳 中国经济 环境系统的物质流分析 J 自然资源学报 2000 15 1 17 23 4 刘毅 陈吉宁 中国磷循环系统的物质流分析 J 中国环境科学 2006 2 238 242 5 黄和平 毕军等 物质流分析研究述评 J 生态学报 2007 27 1 368 379 6 YiLiu JiningChenaetal Comparativeanalysisofphosph