物质流分析的理论与实践

《物质流分析的理论与实践》是西方物质流分析领域的经典教材，理论与实践相结合，阐述物质流分析相关内容及其在资源管理、废物管理和环境管理等方面的政策支撑作用。作者是国际较为公认的发展物质流分析的专家，本书中译本的出版力图对我国环境管理、资源管理和废物管理提供借鉴。

《物质流分析的理论与实践》从理论与实践相结合的角度，概述物质流分析的历史、目标和应用范围，系统介绍物质流分析理论方法体系，结合具体案例阐明物质流分析方法的应用实践，及其在资源管理、废物管理和环境管理等方面的政策支撑作用。此外，本书还专门介绍物质流分析软件STAN安装和分析的具体步骤。全书分为四章，第一章为概述，第二章为物质流分析方法论，第三章为案例研究，第四章为未来的发展展望。 《物质流分析的理论与实践》可作为高等院校环境科学、环境工程、环境管理、环境生态工程、资源循环科学与工程高年级本科生和研究生的教材使用，还可供从事产业生态学和物质流分析的各界专业人员和研究人员参考。

刘刚，南丹麦大学教授，主要从事产业生态及资源环境管理研究。现担任国际产业生态学会理事、物质流分析（社会经济代谢）分会秘书长，中国自然资源学会理事及资源流动与管理研究专委会副主任兼秘书长，Journal of Industrial Ecology共同主编，Nature出版集团Communications Earth?& Environment,、Humanities?& Social Sciences Communications以及Resources, Conservation & Recycling、Journal of Cleaner Production等资源环境可持续发展领域近十份SCI期刊编委。曾“因对产业生态领域的杰出贡献”获国际产业生态学会两年一度颁发的Robert A. Laudise青年科学家奖，获环境领域期刊Environmental Science & Technology颁发James J. Morgan青年科学家奖。在Nature Climate Change、Nature Food、Nature Communiactions、中国科学院院刊等国内外期刊发表论文100余篇。研究成果被Popular Science、New Scientist、新华文摘、科学时报等国内外媒体报道，曾受邀担任联合国粮农组织、世界银行、经合组织、国际能源署、欧盟联合研究中心等国际机构咨询专家。

第一章概述1
1.1目标与主要内容1
1.2物质流分析与元素流分析2
1.3物质流分析的发展历程4
1.3.1圣托里奥的人体代谢分析4
1.3.2列昂惕夫的经济学投入产出分析方法6
1.3.3城市代谢分析7
1.3.4区域物质平衡8
1.3.5人类社会代谢9
1.3.6MFA领域的近期新进展10
思考题——1.1节到1.3节13
1.4物质流分析的应用13
1.4.1环境管理与环境工程15
1.4.2产业生态学15
1.4.3资源管理17
1.4.4废物管理19
1.4.5人类社会代谢20
1.4.6物质流分析与其他方法联用27
1.4.7政策评估与决策29
1.5物质流分析的目标31
思考题——1.4节到1.5节31

第二章物质流分析方法论33
2.1物质流分析术语及其定义33
2.1.1元素33
2.1.2商品34
2.1.3物质34
2.1.4过程和存量35
2.1.5流量与通量36
2.1.6迁移系数38
2.1.7系统与系统边界38
2.1.8行为39
2.1.9人类社会及其代谢43
2.1.10物质流分析44
2.1.11物质账户45
思考题——2.1节46
2.2物质流分析步骤47
2.2.1元素筛选48
2.2.2系统时空边界确定51
2.2.3相关流、存量、汇和过程识别51
2.2.4物质流量、存量与浓度测定52
2.2.5总物质流量和存量评估53
2.2.6结果计算：静态与动态MFA55
2.2.7结果展示57
2.2.8物质账户59
思考题——2.2节60
2.3MFA中数据不确定性的处理61
2.3.1数据收集62
2.3.2不确定性传递69
2.3.3数据校正76
2.3.4敏感性分析91
2.3.5案例94
2.4MFA软件STAN97
2.4.1使用STAN软件的环境要求99
2.4.2图形用户界面100
2.4.3建立图形模型100
2.4.4输入数据104
2.4.5执行计算107
2.4.6设置元素图层109
2.4.7设置时段110
2.4.8使用数据浏览器112
2.5MFA结果评估方法115
2.5.1引言115
2.5.2单位服务的物质强度116
2.5.3可持续过程指数117
2.5.4生命周期评价119
2.5.5瑞士生态分数120
2.5.6分析121
2.5.7成本效益分析124
2.5.8人类社会流与自然地质流比值125
2.5.9统计熵分析127

第三章案例研究135
3.1环境管理136
3.1.1案例研究1：区域铅污染136
3.1.2案例研究2：区域磷管理148
3.1.3案例研究3：大流域的氮污染154
3.1.4案例研究4：环境影响声明的支持工具159
思考题——3.1节168
3.2资源节约170
3.2.1案例研究5：氮管理170
3.2.2案例研究6：铜管理173
3.2.3案例研究7：建筑废物管理183
3.2.4案例研究8：塑料废物管理194
3.2.5案例研究9：铝管理197
思考题——3.2节201
3.3废物管理202
3.3.1MFA应用于废物分析203
3.3.2MFA作为废物管理的决策支持工具210
思考题——3.3节235
3.4产业应用236
3.4.1案例研究16：MFA作为制造业优化的支持工具237
3.5区域物质管理249
3.5.1案例研究17：区域铅管理249
3.5.2案例研究18：磷账户作为决策支持工具252
思考题——3.5节257

第四章展望：未来的方向258
4.1关于MFA的未来258
4.2标准化260
4.3MFA与立法261
4.4产业生态学与人类社会代谢262
4.4.1MFA与IE262
4.4.2MFA作为产品设计和工艺改进的工具263
4.4.3MFA作为系统设计的工具263
4.4.4MFA作为人类社会代谢设计的工具263

参考文献265