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『簡體書』物质流分析的理论与实践

書城自編碼： 3799546
分類：簡體書→大陸圖書→工業技術→一般工业技术
作者： [奥地利]保罗·汉斯·布鲁纳、[奥地利]赫尔穆特·莱希伯格
國際書號(ISBN)： 9787122417237
出版社： 化学工业出版社
出版日期： 2022-10-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 160.0

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編輯推薦：
《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。
內容簡介：
《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。
關於作者：
保罗·汉斯·布鲁纳（Paul H.Brunner），奥地利维也纳工业大学名誉教授，在固体废弃物和资源管理领域做出开拓性工作。保罗与苏黎世联邦理工学院彼得·巴奇尼联合主编《人类圈的物质代谢》一书，提出人类活动、资源与环境之间相互作用的创新性理念，是代谢研究领域的里程碑式研究成果。保罗的研究聚焦废物处理的高级方法，以及刻画、评估和设计代谢系统的理念，在过去40是多年中，布鲁纳博士为欧洲、亚洲和美洲的科研和教学做出了突出贡献，他是多家杂志编委和会议组委，成功推动了物质流分析方法在资源和废物管理决策优化领域的应用。赫尔穆特·莱希伯格（Helmut Rechberger），2003年，被聘为奥地利维也纳工业大学资源管理方向教授，是废物与资源管理研究中心主任。赫尔穆特曾师从维也纳工业大学的保罗·汉斯·布鲁纳、苏黎世联邦理工学院彼得·巴奇尼和耶鲁大学的汤姆·格莱德尔，毕业后，他积极参与教学和科研活动，在资源与废物管理领域做出了出色成果，逐步获得了研究领域内的国际声誉。他领导开发了STAN物质流分析软件。如今，他的研究兴趣主要集中在推动可持续的区域和城市资源管理高级技术方法的发展。刘刚，南丹麦大学，化工、生物与环境研究中心，生命周期工程部门，教授。研究方向：产业生态学，社会代谢分析，金属/农业食品/城市系统/低碳技术研究。楚春礼，副教授，硕士生导师。研究领域：产业生态学，环境规划与管理，流域（区域）水环境评估与管理决策支持。主讲或参与主讲本科生产业生态学、环境学基础（国家精品课）、典型环境事件与对策（学校公选课）、海洋自然保护区与特别保护区概论、净零建筑设计与低碳；爱课程慕课“环境学基础”课程负责人；主讲Industrial Ecology、产业生态学进展。
目錄：
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领域的最新进展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
內容試閱：
Preface Chinese Edition
The management of resources in view of availability and environmental protection requires sound methodologies for measuring， evaluation and design of material flows and stocks. Because of the unprecedent high consumption pattern of modern societies， this topic is more relevant than ever. Today， many countries focus on the transition towards circular economies， aiming at less resource use and reduced environmental loadings.
Material Flow Analysis， originating in regions of traditional resource scarcity such as Switzerland， Austria， and Japan， thus comes in time. With circular economy as an emerging objective in many regions of the world， MFA methodology is instrumental to support policy measures for the transition from mainly linear resource use to circularity. Because of its mass balance approach， MFA is most useful to validate and impartially compare different measures taken around the globe.
China as the most populated nation in the world is a key driver for global resource consumption. Hence， implementation of Chinese policies aimed at sustainable resource use will have a large effect on worldwide resource distribution and availability. The methodology of MFA is an appropriate base for such policy development. It allows for linking measures and effects， and—if uniformly applied in different countries and regions—serves well to point out those strategies that are most successful on the way towards a circular economy.
The rapidly increasing applications of MFA in China show that the potential of MFA has been recognized there. Hence， in our opinion， the Chinese translation of our Handbook comes at the right time， and we are much obliged to Gang Liu and Chunli Chu for taking on this demanding task. Like the English edition， the Chinese version is directed at higher education as well as post graduate courses， and enables scientists， engineers， and in particular students to get to know and apply MFA in their daily practice. We do hope that the Chinese version of the Handbook will make its contribution to MFA becoming a “common language”， globally used for solving resource and environmental issues. We are convinced that it will support China on its path towards a more sustainable use of resources.

Paul H. Brunner and Helmut Rechberger
Vienna and Andermatt， November 2020



第二版前言
自本书第一版出版上市已经过去数年，再版需求愈发强烈。一方面，物质流分析（MFA）研究热度不断提升，从1975年每年发表百余篇论文已经发展到2015年每年发表超过5000篇，该领域得到了各界读者的广泛关注。另一方面， MFA的研究领域不断扩展，并且仍在快速发展，特别是最近数年，MFA方法不断丰富和完善，动态MFA、不确定性研究，以及相关软件研发，都取得了突破性进展。基于此，我们决定再版本书，以满足更广大工程师和科研工作者的需求。
最初，MFA着眼于刻画和分析各个单一过程，例如，化学生产或者废物管理中的单一过程。在过去二十年中，认识和评估复杂系统的研究快速发展，例如区域物质平衡、大尺度流域元素流动、国家和全球经济体中的物质流量和存量，其中必须要应对如何分析整个人类系统与自然系统复杂相互作用关系的挑战，这些挑战涉及不同尺度，包含不同子系统。在这样的背景下，MFA逐步发展成为产业生态学、资源管理、废物管理等学科领域的核心支持方法。此次出版的第二版本全面考虑了这些新的发展和挑战，新增引用文献覆盖了所有相关文献，新增案例研究阐释了MFA应对产业生态学挑战的潜力，新设STAN软件章节搭建了构建MFA模型的统一的标准化框架。而对于第一版中MFA方法涵盖的诸如物质账户、投入产出分析等方法在新的版本中并没有太多扩展。之所以如此，一方面是因为如前所述，近期MFA领域发展太过迅速，因此很难在一个版本中就将所有新的发展都囊括进来；另一方面，关于物质账户和投入产出分析已经有了很多优秀的参考书，我们在相关章节进行了推荐；最后，本书侧重于全面介绍不同尺度的物质流分析和元素流分析，纳入不确定性研究，提供能够综合分析商品、元素以及能源的功能强大的软件。读者可以在本书的主页上找到书中思考题的答案，在STAN主页上找到更多研究案例。
虽然在广度和深度上，第二版都有了一定拓展，但是本书仍然适用于一般读者，以及开始进入MFA领域的工程师和科学家，和具有了一定从业经验的工程师和研究者，提供基本的MFA方法和案例以及复杂系统的物质平衡应用案例。本书的宗旨始终是为人类系统分析、评估以及优化研究提供透明的、可重复的基础方法。我们希望，书中推荐的方法能够得到广泛应用，促进知识、思想的创新以及数据的更新，推动MFA领域的发展。无论何时，我们都要牢记，优化物质利用，不损害子孙后代的公平机会，不造成环境风险，保证足够的资源可获得性，需要全球共同的艰苦努力。
我们特别感谢维也纳工业大学（德语：Technische Universitt Wien）的同事们为此书所付出的诸多努力和真知灼见：感谢奥利弗·辛西奇（Oliver Cencic）编写23节和24节，感谢大卫·莱纳（David Laner）对第二章、第三章的贡献，感谢鲁道夫弗鲁维特（Rudolf Frühwirt）对第二章的统计分析的贡献，感谢塔娜·维津卡洛娃（Dana Vyzinkarova）对案例研究的贡献，感谢英格·亨格尔（Inge Hengl）和玛丽亚·古内施（Maria Gunesch）为书中的图表、参考文献以及版权的贡献。感谢泰勒弗朗西斯集团高级编辑伊尔玛·沙格拉·布里顿（Irma Shagla Britton）为推动本版图书出版所付出的巨大努力。

Paul H. Brunner and Helmut Rechberger
瑞士安德马特，奥地利维也纳




第一版前言
大约40年前，艾贝尔·沃尔曼（Abel Wolman）在《科学美国人》（Scientific American）发表的一篇文章中首先使用了城市代谢（metabolism of cities）这一表述，他创造性地将城市比作一个生命体，输入、贮存和输出物质和能量，从此，很多人受到该思想的启发，开展大量研究，刻画了诸多公司、区域、城市以及国家的代谢过程。尽管人类圈的称谓已经出现在诸多书本和文章中，关于人类圈研究的方法却发展相对缓慢。因此，本书旨在建立、推广一套研究人类社会系统的物质代谢的相对固定的、易懂的并且实用的方法体系。
作为本书的两位作者，我们都在物质流分析（MFA）领域耕耘多年，将该方法广泛应用于环境管理、资源管理、废物管理和水质管理等诸多领域并取得很好的效果。基于此，我们决定编著本书，分享我们多年的研究和实践经验，供工程领域的学生、专家以及其他读者参考。我们希望以此来推动MFA的发展，推动MFA形成统一的实践范式，从而帮助未来的工程师建立一套解决资源导向问题的通用方法、工具。
此外，本书还希望能够为推动资源节约、环境保护以及“可持续的物质管理”贡献力量，我们认为，人类活动不应该耗竭自然资源、破坏自然系统，我们的后代必须能够获得与我们同等的获取资源、享受环境的机会。而要实现这一目标，必须要进一步推进技术和社会科学的发展。本书中提供的研究案例有助于理解MFA在推进可持续物质管理方面的应用潜力。
本书为参考用书，着重服务实践。书中的14个研究案例阐释了如何在实践中应用MFA。每章之后设置“问题”，希望能够帮助读者练习书中方法，加深理解，拓展专业深度。书中的MFA工具尚不完善，有待于进一步改进。希望本书能够如我们所愿，切实帮助读者加深对人类社会系统的理解，优化人类社会系统设计。本书仅是一个开始而非终点，因此请广大读者向我们提出更多的评论和建议。同时，也希望本书能够推动MFA的广泛应用，促进有关MFA的讨论，如果读者有任何评论，可以联系我们。
我们特别感谢奥利弗·辛西奇（Oliver Cencic）编写23节MFA中数据不确定性的处理和24节MFA软件STAN，特别感谢维也纳工业大学固废与资源管理团队为本书终稿修改提供的支持，感谢德梅特·赛汉（Demet Seyhan）准备磷的研究案例，感谢鲍勃·艾瑞斯（Bob Ayres）和迈克尔·里特霍夫（Michael Ritthoff）为25节提出的重要建议，感谢英格·亨格尔（Inge Hengl）为本书设计和最终成稿所做的巨大贡献！赫尔穆特·莱希伯格（Helmut Rechberger）感谢彼得·巴奇尼（Peter Baccini）抽出宝贵时间为本书润色。最后，我们特别感谢鲍勃·迪恩（Bob Dean）、乌尔里克·洛姆（Ulrik Lohm）、斯蒂芬·摩尔（Stephen Moore）和雅科夫·韦斯曼（Yakov Vaisman）针对本书初成稿提出的建议。

Paul H. Brunner and Helmut Rechberger
瑞士安德马特，奥地利维也纳

 

 

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