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出版者:高等教育

作者:北京大学化学系《化学工程基础》编写组 编

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:1983-9

价格:22.60元

装帧:

isbn号码:9787040013917

丛书系列:

图书标签:

• 化学工程
• 化工原理
• 传热学
• 流体力学
• 化学反应工程
• 分离工程
• 过程控制
• 化工设备
• 物性
• 热力学

工业生态学：系统思维与可持续发展之路 图书简介 本书深入探讨了工业生态学（Industrial Ecology, IE）这一跨学科领域，旨在提供一套系统的理论框架和实践工具，以应对当代工业系统所面临的环境挑战和资源约束。工业生态学不仅仅是关于“绿色技术”或“末端治理”，它是一种全新的思维范式，主张将工业生产系统视为一个开放的、与自然生态系统紧密交织的复杂系统，追求物质流和能量流的闭环优化，最终实现经济效益与环境保护的和谐统一。 全书结构严谨，内容涵盖了从基础理论到前沿应用的多个层面，共分为六大部分，力求为读者构建一个全面而深入的知识体系。 --- 第一部分：工业生态学的基础与哲学（Foundations and Philosophy） 本部分奠定了工业生态学的理论基石，阐述了其区别于传统环境工程学的核心理念。我们首先追溯了工业生态学的历史演进，从“工业共生”概念的萌芽，到其在20世纪90年代的系统化发展。 核心章节聚焦于： 1. 系统思维的引入： 强调将工业活动置于更大的生命支持系统（如地球生物圈）的背景下进行分析。探讨了复杂系统理论、反馈机制在理解工业-环境相互作用中的作用。 2. 物质流与能量流分析（MFA/EFA）的理论基础： 详细介绍了物质流分析（Material Flow Analysis）作为核心工具的数学模型和数据采集方法。重点区分了“过程导向”与“区域导向”的物质流分析，并讨论了如何通过质量守恒定律识别系统的泄漏点和效率瓶颈。同时，能量流分析（Energy Flow Analysis）的引入，使得读者能够从热力学角度理解工业过程的不可逆性与效率极限。 3. 生态位与工业生态位的概念： 借鉴生态学原理，定义了“工业生态位”，即工业系统在地球承载力范围内核对资源的需求和废物排放的容纳能力。这为设定可持续发展的边界提供了理论依据。 4. “摇篮到坟墓”到“摇篮到摇篮”的范式转变： 深入剖析了生命周期思维（Life Cycle Thinking, LCT）的重要性，以及它如何挑战了传统的线性经济模式，为循环经济提供了哲学指导。 --- 第二部分：关键分析工具与量化方法（Key Analytical Tools and Quantification） 本部分是全书的操作指南，详细介绍了实现工业生态学目标所需的定量化工具和评估方法，强调数据驱动的决策制定。 1. 生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA）： 本章是全书的重点之一。我们不仅讲解了LCA的四个核心阶段（目标与范围定义、清单分析、影响评估、解释），还深入探讨了不同影响类别的选择（如全球变暖潜能值、酸化潜势、水体富营养化等）及其权重确定方法的争议与前沿进展。特别关注了“功能单位”的设定如何影响最终评估结果。 2. 投入产出分析（Input-Output Analysis, IOA）在环境核算中的应用： 阐述了如何利用经济普查数据构建环境投入产出表，通过里昂惕夫逆矩阵计算直接和间接的环境负荷。这对于揭示供应链中隐藏的环境影响至关重要。 3. 环境管理系统（EMS）的集成： 探讨了ISO 14001等标准如何为工业生态学实践提供管理框架，以及如何将过程导向的LCA数据融入持续改进（PDCA）循环中。 4. 系统动力学建模（System Dynamics）： 介绍如何利用该工具模拟长期、非线性和延迟效应在工业系统（如资源枯竭、技术替代）中的动态行为，预测不同政策干预下的系统响应。 --- 第三部分：工业共生与区域可持续发展（Industrial Symbiosis and Regional Sustainability） 本部分聚焦于宏观尺度的协作与网络构建，这是实现物质资源高效利用的关键途径。 1. 工业共生（Industrial Symbiosis, IS）的机制： 详细分类了不同类型的工业共生：物理共生（废弃物或副产品直接交换）、服务共生（基础设施共享）、信息共生。通过丰富的案例研究，分析了成功的共生网络（如卡伦堡工业园）的驱动因素、障碍和实现路径。 2. 城市与区域的物质流管理： 将工业生态学的视角扩展到城市尺度。探讨了城市作为“代谢中心”的物质和能量需求，重点分析了城市水循环、固体废弃物流和建筑材料流的优化潜力。 3. 产业集群与生态工业园区的规划设计： 提供了从概念设计到运营管理的工业园区生态化指导方针。强调了基础设施的协同设计、能源梯级利用以及水资源整合管理的重要性。 --- 第四部分：循环经济与资源效率（Circular Economy and Resource Efficiency） 本部分将工业生态学的理论转化为具体的经济实践策略，重点围绕“闭环”目标展开。 1. 从线性到循环的转型路径： 深入剖析了循环经济的三个核心维度：设计（消除浪费与污染）、保持产品和材料的最大效用、再生自然系统。 2. 产品设计与生态化： 重点讨论了面向拆解的设计（Design for Disassembly, DfD）、面向再制造的设计（Design for Remanufacturing, DfM）以及模块化设计在延长产品寿命中的作用。探讨了材料选择对产品生命周期终结处理的影响。 3. 先进的回收与再利用技术： 考察了不同类型废弃物（如电子废弃物、塑料、稀有金属）的回收技术现状与挑战。区分了物理回收、化学回收和热回收的优劣势及其在物质流闭环中的地位。 4. 服务化商业模式（Product-Service Systems, PSS）： 分析了企业如何通过提供“使用权”而非“所有权”来激励产品耐用性和可回收性，以及PSS对传统供应链和激励机制的颠覆性影响。 --- 第五部分：能源系统与气候变化响应（Energy Systems and Climate Response） 鉴于能源活动是影响环境负荷的主要因素，本部分专门探讨了工业生态学在能源转型中的应用。 1. 工业能源系统的热力学效率与集成： 分析了传统工业能源结构中的热损失和未被利用的低品位热能。详细介绍了热电联产（CHP/CCHP）在提高一次能源利用效率中的作用。 2. 低碳技术与系统集成： 评估了碳捕集、利用与封存（CCUS）技术在工业脱碳中的潜力与限制。探讨了氢能、生物质能等新型能源载体在工业流程中的替代和集成策略。 3. 工业流程的电气化与流程创新： 讨论了如何利用清洁电力取代化石燃料驱动的高温过程（如钢铁、水泥生产），以及流程本身的颠覆性创新（如电解炼钢）。 --- 第六部分：政策、治理与未来展望（Policy, Governance, and Future Outlook） 本部分将视角转向政策制定、社会接受度及工业生态学的未来发展方向。 1. 环境政策工具箱： 评估了基于生态效率的政策工具，如生产者延伸责任制（EPR）、税收激励（如碳税、资源税）以及差别化的环境许可制度，如何引导企业向可持续实践转型。 2. 社会接受度与行为经济学： 探讨了技术可行性与社会采纳度之间的差距。分析了消费者行为、公众感知对循环经济模式推广的影响，以及如何设计有效的激励机制来促进“使用-回收”行为。 3. 数字化转型对工业生态学的赋能： 讨论了物联网（IoT）、大数据和人工智能（AI）在实时监测物质流、优化供应链协同、预测设备维护和提高资源使用效率方面的革命性潜力。 4. 前沿展望：生物制造与自修复系统： 对工业生态学面向未来的发展趋势进行了展望，包括仿生设计、合成生物学在材料生产中的应用，以及构建更具韧性和自适应性的工业生态系统。 --- 本书面向对象： 本书适合环境工程、材料科学、工业管理、城市规划及可持续发展领域的本科高年级学生、研究生、科研人员，以及致力于推行绿色转型和循环经济的企业管理者和政策制定者。它不仅是理论参考书，更是推动工业系统实现长期可持续性的实践指南。

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**第五段评价：** 我给这本书的参考价值打高分，主要基于其广博的覆盖面和作为工具书的潜力。几乎所有基础化工单元操作的核心知识点，它都囊括进去了，而且涵盖的范围远超出了我预期的基础范畴，甚至触及了一些跨学科的交叉领域，比如材料科学在分离过程中的应用。我发现自己经常把它当作“字典”来查阅特定术语的规范定义和适用边界。排版上，附录部分的表格数据非常详尽，尤其是各种物性常数表，检索起来十分方便，为我进行快速估算提供了极大的便利。唯一的缺点可能在于，由于内容过于全面，使得某些特定领域的深度略有分散，如果读者只关注某一个细分领域，可能还需要配合更专业的单行本进行补充阅读。总而言之，这是一本值得长期保留在书架上的“镇库之宝”。

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**第二段评价：** 我对这本书的理论深度感到非常满意，它并没有停留在表面概念的罗列上，而是深入挖掘了许多底层原理，这对于我们这些希望未来能从事研发工作的人来说至关重要。例如，在热力学那一章，作者对熵增原理的阐述，不仅仅是套用了经典的数学模型，还结合了统计力学的基础，使得整个理论体系的构建逻辑异常严密。我特地对比了手边其他几本同类书籍，发现这本书在推导过程中对假设条件的讨论最为详尽，这保证了我们在实际应用中能够准确判断公式的适用范围，避免盲目套用。当然，这也意味着对读者的基础知识要求稍高一些，如果是在大一、大二刚接触这些概念时阅读，可能需要配合大量的习题和教师的辅导才能完全消化。但对于进阶学习者来说，这本书无疑是一本极佳的参考手册。

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**第一段评价：** 这本书的装帧设计实在是很用心，封面那种略带磨砂质感的深蓝色，配上银灰色的书名印刷，透着一股沉稳和专业感。拿到手里沉甸甸的，感觉内容肯定很扎实。我最欣赏的是它内页的排版，字体选择上明显是考虑到了长时间阅读的舒适度，字号和行间距把握得恰到好处，使得那些复杂的公式和图表不会显得拥挤。特别是那些工艺流程图，线条清晰、逻辑分明，即便是初学者也能很快抓住核心步骤。不过，有一点小小的建议，如果能在关键概念的旁边增加一些简短的、生活化的类比注释，或许能让一些理论知识点更容易被非专业背景的读者迅速吸收。整体而言，从阅读体验和视觉感受上来说，这本书无疑是教科书级别的典范，让人在学习的过程中也能享受到一种专业的美感。

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**第三段评价：** 这本书的实用性和工程应用层面的内容，说实话，是我最期待的部分，但实际体验上略感不足。我特别希望能看到更多关于现代化工过程控制系统（如DCS/PLC）在实际装置中的应用案例，或者至少是更详细的关于设备选型和操作优化实例的分析。书里提供的计算例题虽然经典，但往往聚焦于理想状态下的稳态计算，对于现实世界中常见的非稳态操作、启动停车过程中的挑战，着墨不多。这使得我们在合上书本，尝试将理论知识投射到真实的工厂场景时，总感觉隔着一层“理想化”的薄膜。如果作者能在后续版本中增加一些关于“工业4.0”背景下的智能制造、过程模拟软件（如Aspen Plus/HYSYS）的高级应用模块的探讨，那就完美了。

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**第四段评价：** 这本书的语言风格非常成熟、客观，读起来让人感到非常信服，但同时也略显严肃。作者在行文过程中保持了一种近乎冷静的科学叙事方式，数据和事实的陈述非常精确，很少使用修饰性的语言。这对于学术交流是极大的加分项，能确保信息的准确无误。然而，对于那些希望通过生动的叙事来激发学习热情的读者，可能会觉得略微枯燥。我花了大量时间去理解一些前沿概念，发现如果能穿插一些历史上的突破性发现，或者创始人的一些研究趣闻，或许能更好地调动读者的积极性。比如，在介绍反应动力学时，如果能提及某些关键发现背后的“Eureka”时刻，学习体验会更加立体和人性化。

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