本书内容包括绪论、总物质流分析、典型元素流分析、环境负荷及生态风险评价、环境负荷对策分析及预警措施几部分，以物质流和元素流的分析方法为基础，介绍了该方法在分析具体典型案例中的实际应用，并针对具体案例提出了相应的解决对策，为指导改善生态环境提供了理论支撑，旨在运用工业生态学的基础方法，结合实际案例，为解决生态环境问题提供理论指导、技术支持和案例借鉴。
本书注重理论分析与实践结合，具有较强的应用性和针对性，可供环境、冶金、化工、生态等领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也供高等学校环境科学与工程、生态工程及相关专业师生参阅。
高成康，东北大学冶金学院教授，主要研究方向为流程工业的环境系统研究，工业、区域污染源解析，承担《工业生态学基础》《工业系统的环境模拟与应用》等课程的教学，近年来主要在排放清单源分析，区域或工业系统能源-物质-水-气的利用优化模型，区域的物质能量代谢等方面开展了大量的研究工作，先后承担或执行负责科研项目20多项。
第1章绪论 001
1.1物质代谢的发展 001
1.2物质流分析的发展背景与现状 003
1.2.1总物质流 003
1.2.2氮、硫、磷等元素物质流 005
1.3物质代谢引起的水环境生态负荷问题 008
1.3.1国内水环境风险研究的发展 009
1.3.2国外水环境风险研究的发展 010
1.4物质代谢研究的比较优势和制约因素 012
1.4.1制约因素 012
1.4.2研究展望 013
参考文献 013
第一篇总物质流分析 019
第2章物质流分析与核算 020
2.1物质流分析框架 020
2.2物质流分析评价指标 021
2.3物质流核算：以广东省为例 023
2.3.1广东省概况 024
2.3.2数据来源与处理 025
2.3.3物质流核算 026
参考文献 039
第3章物质流的模型仿真技术 040
3.1系统动力学简介 040
3.1.1系动力学概念及模型特点 040
3.1.2系统动力学模型的基本要素 040
3.1.3系统动力学的建模步骤 042
3.2MFA-SD模型理论及建构 042
3.2.1MFA-SD模型指标的选取 043
3.2.2MFA-SD模型的构建 047
3.2.3模型子系统的构建 048
3.3基于MFA-SD模型的循环经济评价分析 058
3.3.1模型检验 058
3.3.2模型仿真方案设计与分析 060
3.3.3模型的模拟与调控 061
3.3.4广东省循环经济发展政策性建议 072
参考文献 074
第二篇典型元素流分析 075
第4章我国社会磷代谢的时空特征 076
4.1空间边界与时间边界的选取 076
4.1.1空间边界 077
4.1.2时间边界 077
4.2磷元素在社会经济系统的流动 078
4.3时间特征 079
4.3.1磷化工工业系统 079
4.3.2农业种植系统 080
4.3.3城市居民生活系统 082
4.3.4农村居民生活系统 084
4.3.5规模养殖系统 086
4.3.6家庭饲养系统 0884.4空间特征 089
4.4.1磷化工工业系统 089
4.4.2农业种植系统 092
4.4.3规模化养殖系统 094
参考文献 096
第5章食品链的氮、磷元素流分析:以广州市为例 097
5.1食品链氮、磷流代谢结构与特征 098
5.1.1能源代谢特征 098
5.1.2数据来源与处理 099
5.2农业种植业 100
5.3规模化畜禽养殖、非规模化畜禽养殖 102
5.4城镇和农村居民生活 103
5.5食品加工部门 106
参考文献 108
第6章省级层面氮、硫、磷元素代谢分析 109
6.1辽宁省概况 109
6.2氮、磷、硫代谢分析方法 111
6.2.1元素代谢系统边界 111
6.2.2元素代谢系统框架 111
6.2.3元素代谢途径 111
6.2.4元素代谢拓扑结构 112
6.2.5量化分析模型 114
6.3辽宁省氮元素代谢分析 120
6.3.1辽宁省工业系统氮元素代谢分析 120
6.3.2辽宁省农业系统氮元素代谢分析 123
6.3.3辽宁省居民生活系统氮元素代谢分析 124
6.4辽宁省磷元素代谢分析 125
6.4.1辽宁省工业系统磷元素代谢分析 125
6.4.2辽宁省农业系统磷元素代谢分析 127
6.4.3辽宁省居民生活系统磷元素代谢分析 129
6.5辽宁省硫元素代谢分析 130
6.5.1辽宁省工业系统硫元素代谢分析 130
6.5.2辽宁省居民生活系统硫元素代谢分析 131
参考文献 132
第三篇环境负荷及水环境风险评价 135
第7章物质代谢的环境负荷分析 136
7.1物质代谢结构与通量分析 136
7.2物质代谢的水体环境负荷 140
7.3物质代谢的大气环境负荷 141
7.4物质代谢的土壤环境负荷 143
参考文献 144
第8章物质代谢的水环境风险评价 145
8.1“深圳国际低碳城”发展概况 145
8.1.1地理位置及规划分区 145
8.1.2经济发展状况 146
8.1.3产业结构 146
8.1.4水资源状况 147
8.2“深圳国际低碳城”水环境现状 148
8.2.1龙岗河 149
8.2.2丁山河 150
8.2.3杶梓河 152
8.3水环境风险评价方法 154
8.3.1风险源识别与受体分析 154
8.3.2评价指标体系的构建 155
8.3.3评价指标分级标准 156
8.3.4评价指标权重的确定 157
8.3.5模糊综合评价法 159
8.4水环境风险评价结果 162
参考文献 163
第四篇环境负荷对策分析及预警措施 165
第9章物质代谢环境负荷的模拟评估及对策 166
9.1典型行业环境控制对策模拟评估 166
9.2流入地表水体磷元素调控措施的模拟分析 168
9.2.1预测方法的选择 168
9.2.2基于BP神经网络预测流入水体磷流量 169
9.3环境控制对策 176
9.3.1水环境负荷控制对策 177
9.3.2大气环境负荷控制对策 178
9.3.3土壤环境负荷控制对策 179
参考文献 180
第10章降低物质代谢水环境风险的预警模拟及措施建议 181
10.1河流污染物扩散模型 181
10.1.1污染物的运动特征 181
10.1.2基本模型的推导求解 183
10.2水环境风险预警模型建立方法 185
10.2.1水质模型建立方法描述 185
10.2.2模型假设 186
10.2.3模型参数估计 186
10.2.4GIS与数学模型结合 188
10.3模型预测及结果分析 190
10.3.1瞬时源 190
10.3.2稳定源 195
10.4风险预警建议和措施 197
参考文献 198
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