工业生态学讲课2011年总课件.ppt

1、1工业生态学高成康 2011/9/12第一篇第一篇 绪绪 论论（1次课；次课；8.30）第二篇第二篇 经济增长与环境负荷经济增长与环境负荷 第四章第四章 环境保护的基本思路和工作内容（环境保护的基本思路和工作内容（0.5次课；次课；9.8）第五章第五章 经济增长过程中资源消耗量和废物排放量（经济增长过程中资源消耗量和废物排放量（1次课；次课；9.8）第六章第六章 穿越穿越“环境高山环境高山”（0.5次课；次课；9.13）第三篇第三篇 资源环境综合分析资源环境综合分析 第七章第七章 总物流分析（总物流分析（1.5次课；次课；9.15，9.22）第八章第八章 生态足迹分析（生态足迹分析（1次课，次

2、课，9.1 岳）岳）第九章第九章 系统动力学分析（系统动力学分析（1.5次课，次课，9.27，9.29）第四篇第四篇 生态设计和环境评价生态设计和环境评价 第十章第十章 生态设计（生态设计（1次课，次课，10.6）第十一章第十一章 生命周期评价（生命周期评价（1次课，次课，10.6）第十二章第十二章 环境影响评价（环境影响评价（1次课，次课，10.11）第五篇第五篇 循环经济和物质循环循环经济和物质循环 第十三章第十三章 循环经济概述（循环经济概述（1次课；次课；10.11）第十四章第十四章 社会层面上的物质循环（社会层面上的物质循环（2次课，次课，10.13，10.20）第十五章第十五章 生

3、态工业园生态工业园企业之间的物质循环（企业之间的物质循环（2次课，次课，10.25，10.25）第十六章 生产流程中物流对能耗物耗的影响（2次课，10.27，11.3）第六篇第六篇 企业的绿色化企业的绿色化（一次课加考试内容重点，（一次课加考试内容重点，11.8）考试：11.83工业生态学概述工业生态学概述nTEGraedel和B.R.Allenby在他们合著的Industrial Ecology中的表述：Industrial Ecology is the means by which humanity can deliberately and rationally approach and

4、maintain a desirable carrying capacity,given continued economic,cultural,and technological evolution.The concept requires that an industrial system be viewed not in isolation from its surrounding systems,but in concept with them.It is a systems view in which one seeks to optimize the total materials

5、 cycle from virgin material,to finished material,to component,to product,to obsolete product,and to ultimate disposal.Factors to be optimized include resources,energy,and capital.第一篇第一篇 绪绪 论论n人们利用这种工具，通过精心策划，合理安排，可以在经济文化和技术不断进步和发展的情况下，使环境负荷保持在所希望的水平上。为此要把工业系统同它周围的环境协调起来，而不是把它看成孤立于环境之外的独立系统。这是一个系统的观点

6、，它要求人们尽可能优化物质的整个循环系统，从原料到制成的材料、零部件、产品直到最后的废弃物，各个环节都要尽可能优化，优化的因素包括资源、能源、资金。4n2001年10月，在陆钟武院士倡导下，东北大学主持召开了国内首次“工业生态学国际研讨会”；2002年11月，国家环境保护总局（现国家环境保护部）批准东北大学、中国环境科学研究院、清华大学联合建立“国家环境保护生态工业重点实验室”。这是我国工业生态学研究领域的第一个重点实验室。n2004年3月，清华大学出版社出版了美国T.E.Graedel和B.R.Allenby教授的著作产业生态学第2版（中文版）。n2004年11月，清华大学联合耶鲁大学在国内

7、主持召开了第一次“工业生态学教学研讨会”。n2010年，在陆钟武院士主持下，东北大学工业生态学实验室出版了工业生态学基础。第一篇第一篇 绪绪 论论5工业生态学的基本学术思想（三个系统的定义和内容）图3-1 工业系统与自然生态系统的关系人类社会系统经济系统第一产业(农业)第三产业(服务业)第二产业(工业)自然生态系统第一篇第一篇 绪绪 论论6工业生态学的基本特点工业生态学的基本特点n整体性n全过程；n长远发展；n全球化；n科技进步；n多学科综合。第一篇第一篇 绪绪 论论工业技术工程学材料学管理学经济学社会学法学等生物科学 地学 化学 物理等图3-2 工业生态学的多科性自然科学社会科学工业生态学可

8、持续发展7第一篇第一篇 绪绪 论论第二篇第二篇 经济增长与环境负荷经济增长与环境负荷 第四章第四章 环境保护的基本思路和工作内容环境保护的基本思路和工作内容 第五章第五章 经济增长过程中资源消耗量和废物排放量经济增长过程中资源消耗量和废物排放量 第六章第六章 穿越穿越“环境高山环境高山”第三篇第三篇 资源环境综合分析资源环境综合分析 第七章第七章 总物流分析总物流分析 第八章第八章 生态足迹分析生态足迹分析 第九章第九章 系统动力学分析系统动力学分析第四篇第四篇 生态设计和环境评价生态设计和环境评价 第十章第十章 生态设计生态设计 第十一章第十一章 生命周期评价生命周期评价 第十二章第十二章

9、环境影响评价环境影响评价第五篇第五篇 循环经济和物质循环循环经济和物质循环 第十三章第十三章 循环经济概述循环经济概述 第十四章第十四章 社会层面上的物质循环社会层面上的物质循环 第十五章第十五章 生态工业园生态工业园企业之间的物质循环企业之间的物质循环 第十六章 生产流程中物流对能耗物耗的影响第六篇第六篇 企业的绿色化企业的绿色化 考试：10.298第一篇第一篇 绪绪 论论第一节第一节 自然生态系统自然生态系统n自然生态系统是在一定的空间和时间范围内，在各种生物之间以及生物群落与其无机环境之间，通过能量流动和物质循环而相互作用的一个统一整体。n1)生产者生产者n生产者是指以简单的无机物制造食

10、物的自养生物，如陆地的各种绿色植物、水生的高等植物和藻类，还包括一些光能细菌和化能细菌。n2)消费者消费者n消费者是针对生产者而言，即它们不能从无机物质制造有机物质，而是靠自养生物或其它生物为食，来获得生存能量的异养生物。主要包括各种动物，如草食动物、肉食动物和寄生动物等，此外，还包括一些寄生菌类。n3)分解者分解者n分解者又称还原者，主要指微生物，包括细菌、真菌、放线菌等。第一章第一章 自然生态系统和工业系统自然生态系统和工业系统9n所谓食物链(又称营养链)是指生态系统内不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系，即物质和能量从植物开始，然后一级一级地转移到大型食肉动物。n所谓食

11、物网是指生态系统中各种食物链相互交错连接形成的网状结构。第一篇第一篇 绪绪 论论植物残体蚯蚓线虫节肢动物等 10自然生态系统的进化 第一篇第一篇 绪绪 论论生态系生态系统统资源废料图1-2 一级生态系统示意图(系统内物质单向流动)图1-3 二级生态系统示意图(系统内有物质的循环流动)资源废料生态系统生态系统图1-4 三级生态系统示意图(系统内形成物质的闭路循环)能源生态系统生态系统11第二节第二节 工业系统工业系统n“个体”“企业”（举例）n“种群”“同类型企业”n“生物群落”“某区域范围的工业体系”n“工业生态系统”“工业体系与外部环境构成”n个体之间的关系：寄生、捕食、共生第一篇第一篇 绪

12、绪 论论12n1)生产者生产者n生产者是利用基本环境要素(空气、水、土壤、岩石、矿物质等自然资源)生产初级产品的生产企业。如采矿厂、冶炼厂、热电厂等。n2)消费者消费者n消费者是加工生产企业，将资源生产企业提供的初级产品加工转换成能满足人类生产生活必需工业品。如机械制造、服装、电子、化工和食品加工企业等。n3)分解者分解者n分解者是对工业企业产生的副产品、废品以及产品报废后进行处置，转化为可再利用资源等的企业。如废品回收公司、资源再生公司等。第一篇第一篇 绪绪 论论13n所谓工业食物链是指在工业生产的代谢过程中，通过工业生产的产品、副产品、废品和能量，将不同企业连接在一起而形成的一种链状资源(

13、包括能源)利用关系。n分类：依据工业食物链的不同属性，工业食物链可分为三类：产品食物链、副产品、废品食物链、能量食物链。n由于工业食物链中某些工业具有“多食性”特征，使不同的工业食物链交错成网，形成工业食物网。第一篇第一篇 绪绪 论论142.2 工业系统的进化工业系统的进化n第一阶段：简单、粗放、大量地开采资源和抛弃废物，这也正是日后产生各种环境问题第一阶段：简单、粗放、大量地开采资源和抛弃废物，这也正是日后产生各种环境问题的根源。的根源。n第二阶段：企业改进生产工艺和技术，采用节能环保型生产设备，实现清洁生产，最大第二阶段：企业改进生产工艺和技术，采用节能环保型生产设备，实现清洁生产，最大限

14、度地减少产品生产过程中的资源消耗和污染物排放。限度地减少产品生产过程中的资源消耗和污染物排放。n第三阶段：企业与企业，行业与行业之间协调配合、统一规划，形成生态工业链或生态第三阶段：企业与企业，行业与行业之间协调配合、统一规划，形成生态工业链或生态工业网，对一个企业或行业来说是废物，对另一个企业或行业来说却可能就是资源，大工业网，对一个企业或行业来说是废物，对另一个企业或行业来说却可能就是资源，大幅度减少资源消耗和污染物排放。幅度减少资源消耗和污染物排放。第一篇第一篇 绪绪 论论较少资源、能源较少废物 开采、开采、提炼工业提炼工业 制造制造 工业工业废废物物回回收收使用使用图1-5 较为理想的

15、工业系统示意图15复习思考题复习思考题n1 你怎样认识工业系统仿照自然生态系统的作用？n2 你认为需要通过哪些途径可以实现理想的工业系统？第一篇第一篇 绪绪 论论16第二章第二章 可持续发展观可持续发展观n“development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs”“既满足当代人的需求又不危既满足当代人的需求又不危及后代人满足其需求能力的发展。及后代人满足其需求能力的发展。”我们共同的未来（世界环境与

16、发展委员会，1987）n可持续发展不是指某个国家、地区，某个行业、单位或某种产品而言的。n恩格斯早在100多年前就说过：“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们”。（50年前的工业发达电影场面）第一篇第一篇 绪绪 论论17n为了实现可持续发展，有待解决的资源环境问题很多，其中主要的是以下几个方面：n（1）全球气候变化；n（2）有毒有害物质对人体的伤害；n（3）水资源短缺和水质下降；n（4）耕地面积缩小；n（5）化石燃料耗竭；n（6）矿物资源耗竭；n（7）平流层臭氧消耗；n（8）生物多样性消失；n（9）酸性物质沉降；18n从根本上讲，为了实现可持续发展，无

17、非是要努力争取做到以下几点：n可再生资源的消耗速度，不超过其再生速度；n不可再生资源及稀缺资源的消耗速度，不超过其可再生替代物的补充速度；n地球上的生物多样性，不受到严重影响；n污染物的排放速度，不超过自然生态系统的自净能力。第一篇第一篇 绪绪 论论19第二节第二节 可持续发展观的形成可持续发展观的形成n经过了十几年的经济增长，传统发展模式的弊端终于在20世纪60年代全面暴露了出来。从20世纪60年代到80年代，人们开始认真反思，第一篇第一篇 绪绪 论论专栏专栏 世界著名污染事件世界著名污染事件比利时马斯河谷烟雾事件。1930年12月，比利时马斯河谷工业区排放的工业废气（主要是二氧化硫）和粉尘

18、对人体健康造成了综合影响，在一周内引起几千人发病，致使近60人死亡，市民中心脏病、肺病患者的死亡率增高。美国洛杉矶烟雾事件。1943年5月，美国洛杉矶市大量汽车废气产生的光化学烟雾造成大多数居民患眼睛红肿、喉炎、呼吸道疾患恶化等病，致使65岁以上老人死亡400多人。美国多诺拉事件。1948年10月，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇中二氧化硫因综合作用产生酸雾，4天内致使17人死亡。英国伦敦烟雾事件。1952年12月，由于冬季燃煤和工业排放烟雾，伦敦上空连续四、五天烟雾弥漫，大气污染物在4天内致使4000多人死亡，2个月后，又有8000多人陆续丧生。日本水俣病事件。1953年，人们由于误食了熊本县水俣湾

19、中含汞污水污染的水生动物，造成近万人中枢神经疾患，66名甲基汞患者死亡。日本四日市哮喘病事件。1955年，四日市由于石油冶炼和工业燃油产生大量废气严重污染大气，引发居民呼吸道疾患剧增。日本爱知县米糠油事件。1963年，爱知县多氯联苯污染物混入米糠油内，酿成13000多人中毒，数十万只鸡死亡的严重污染事件。日本富山骨痛病事件。1955年，日本富山平原地区的人们由于饮用了含镉的河水和食用了含镉的食物，引起“骨痛病”，258名患者中死亡207人。摘自摘自绿叶绿叶2007.420n1972年斯德哥尔摩联合国人类环境会议通过了联合国人类环境宣言。n1987年，世界环境与发展委员会（WCED）向联合国提出

20、了一份题为我们共同的未来的报告，对可持续发展的内涵作了界定和详尽的理论阐述。n1992年6月，联合国在巴西里约热内卢召开全球环境与发展大会，这是一次确立可持续发展作为人类社会发展新战略的具有历史意义的大会，是人类有关环境与发展问题思考的第二个里程碑。n2002年9月，在人类社会刚刚迈进21世纪的时刻，世界各国政府首脑齐聚南非约翰内斯堡，举行可持续发展首脑峰会。第一篇第一篇 绪绪 论论21第三节第三节 中国的科学发展观中国的科学发展观n1994年，国务院制定并发布了中国21世纪议程。明确表明了中国政府履行里约环境与发展宣言责任和义务 n1996年，国务院发布了关于环境保护若干问题的决定。确定了“

21、一控双达标”的目标，即全国实施排污总量控制、2000年排污达到规定的排放标准、重点城市达到规定的环境质量标准；提出了关闭“15小”。n2003年10月，胡锦涛总书记在党的十六届三中全会上明确提出了中国的科学发展观。即：以人为本，全面、协调、可持续的发展观 第一篇第一篇 绪绪 论论22复习思考题复习思考题n你怎样认识可持续发展观和科学发展观的内涵？n地球资源环境问题产生的根源是什么？n人类如何才能做到可持续发展？第一篇第一篇 绪绪 论论23n9.8开始第二次n1.自然生态系统和工业生态系统有何异同n2.我国钢铁企业在实现可持续发展过程中，现存在何种问题？n3.你如何看待我国钢产量现状？24第四章

22、第四章 环境保护的基本思路和工作内容环境保护的基本思路和工作内容社会经济系统可划分为稳态和非稳态两类。凡是系统内的物质社会经济系统可划分为稳态和非稳态两类。凡是系统内的物质量不随时间变化的，都是稳态系统，否则是非稳态系统。量不随时间变化的，都是稳态系统，否则是非稳态系统。n稳态系统稳态系统（公式）（公式）n非稳态系统非稳态系统（公式）（公式）问题：我们的社会属于哪种系统？问题：我们的社会属于哪种系统？第四章第四章图图4-1社会经济系统与自然界之间的物质交换社会经济系统与自然界之间的物质交换*通常不把空气看成是资源；但在质量平衡中，必须列入此项，否则输入与输出不相等。资源资源废物废物 非生物资源

23、非生物资源水水空气空气*生物资源生物资源固体废物固体废物废水废水废气废气社会经济系统社会经济系统25第二节 环境保护的基本思路 第四章第四章 n 控制资源消耗量：就是要降低资源消耗量。控制资源消耗量：就是要降低资源消耗量。n 完善末端治理：末端治理是指在生产过程的末端，针对完善末端治理：末端治理是指在生产过程的末端，针对产生的污染物开发并实施有效的治理技术。产生的污染物开发并实施有效的治理技术。n 提高环境自净（及自修复）能力：这是借助自然界的力提高环境自净（及自修复）能力：这是借助自然界的力量改善环境的重要措施。量改善环境的重要措施。环保思路环保思路传统环保思路传统环保思路控 制控 制资 源

24、资 源消 耗消 耗量量完 善完 善末 端末 端治理治理提 高提 高环 境环 境自 净自 净能力能力26专栏专栏4-2 2008年单位国内生产总值能耗下降年单位国内生产总值能耗下降4.59%经过各方面努力，节能减排已取得积极进展，经过各方面努力，节能减排已取得积极进展，2008年单位国内生产总年单位国内生产总值能耗比上年下降值能耗比上年下降4.59，化学需氧量、二氧化硫排放总量分别减少，化学需氧量、二氧化硫排放总量分别减少4.42和和5.95。20062008三年累计，单位国内生产总值能耗下三年累计，单位国内生产总值能耗下降降10.08%，化学需氧量、二氧化硫排放量分别减少，化学需氧量、二氧化硫

25、排放量分别减少6.61%和和8.95%。摘自。摘自2009年年政府工作报告政府工作报告 经济日报，经济日报，2009年年3月月15日第日第1版版专栏专栏4-1 节能减排节能减排我国我国“十一五十一五”规划纲要提出，规划纲要提出，“十一五十一五”期间（期间（20062010年）单位国内生产总值能耗降低年）单位国内生产总值能耗降低20左右、主要污染物排放左右、主要污染物排放总量减少总量减少10。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推

26、进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。族长远利益的必然要求。摘自摘自十一五规划纲要十一五规划纲要第四章第四章27第三节第三节 环境保护的工作内容环境保护的工作内容（1）控制高耗能高污染行业过快增长：电力、钢铁、有色、建）控制高耗能高污染行业过快增长：电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等行业，是能源消耗和污染排放的大头。材、石油加工、化工等行业，是能源消耗和污染排放的大头。第四章第四章专栏专栏4-3 淘汰落后生产能力淘汰落后生产能力“十一五十一五”期间，关停期间，关停5000万千瓦小火电机组，今年（即

27、万千瓦小火电机组，今年（即2007年）要年）要关停关停1000万千瓦；五年淘汰落后炼铁产能万千瓦；五年淘汰落后炼铁产能1亿吨、落后炼钢产能亿吨、落后炼钢产能5500万万吨，今年力争分别淘汰吨，今年力争分别淘汰3000万吨和万吨和3500万吨。加大淘汰水泥、电解铝、万吨。加大淘汰水泥、电解铝、铁合金、焦炭、电石等行业落后产能的力度。铁合金、焦炭、电石等行业落后产能的力度。摘自摘自2007年年政府工作报告政府工作报告，光明日报，光明日报，2007年年3月月18日日近两年（即近两年（即20062007年）年）依法淘汰一大批落后生产能力，关停依法淘汰一大批落后生产能力，关停小火电小火电2157万千瓦、

28、小煤矿万千瓦、小煤矿1.12万处，淘汰落后炼铁产能万处，淘汰落后炼铁产能4659万吨、炼万吨、炼钢产能钢产能3747万吨、水泥产量万吨、水泥产量8700万吨。万吨。摘自摘自2008年年政府工作报告政府工作报告，光明日报，光明日报，2008年年3月月20日日（增加钢产量的有关知识）（增加钢产量的有关知识）28o 问题分析问题分析n1.钢需求量的分析与预测292000-2007年我国钢铁工业能耗及占全国总能耗比例年我国钢铁工业能耗及占全国总能耗比例20002001200220032004200520062007全国总能耗全国总能耗(万万tce)138553143199151797174990203

29、227222468246270265583钢铁工业能耗钢铁工业能耗(万万tce)15130.91 15770.65 17041.17 21143.06 25693.27 30704.20 34174.25 38216.40钢铁工业能耗占钢铁工业能耗占全国总能耗比全国总能耗比例例(%)10.9211.0111.2312.0812.6413.8013.9214.39 2000-2007年我国钢铁工业增加值及占全国年我国钢铁工业增加值及占全国GDP比例比例 20002001200220032004200520062007GDP(亿元亿元)9918210929611996613577015980318

30、3346211615249505钢铁工业增加值钢铁工业增加值(亿元亿元)1299.29 1530.151799.492824.014298.75445.377004.459007.14钢铁工业增加值钢铁工业增加值占全国占全国GDP比例比例(%)1.311.401.502.082.692.973.313.6130o 问题分析问题分析n5.钢需求量的分析与预测钢需求量的分析与预测31钢产量增长过快的原因钢产量增长过快的原因:在经济运行方面的下列在经济运行方面的下列1616种现象，对钢产量增速的影响较为显著种现象，对钢产量增速的影响较为显著：1.拆迁房屋拆迁房屋2.豆腐渣工程豆腐渣工程3.烂尾工程烂

31、尾工程4.废置的违规建设项目废置的违规建设项目5.事故损毁的固定资产事故损毁的固定资产6.天灾损毁的固定资产天灾损毁的固定资产7.淘汰落后产能淘汰落后产能8.形象工程形象工程9.政绩工程政绩工程10.过剩产能过剩产能11.空置房空置房12.超标建筑超标建筑13.部分钢制品寿命偏短部分钢制品寿命偏短14.重化工业重化工业15.出口钢出口钢16.民生工程、生态环境保护工程、科教民生工程、生态环境保护工程、科教文卫事业以及军队现代化建设等文卫事业以及军队现代化建设等32情景分析情景分析ng1=7%;g1=5%;H=1079美元美元/吨；吨；=25年，纯理论年，纯理论n工业化时期，工业化时期，GDP与

32、钢产量（或重工业产品）是无法脱钩的，中国的与钢产量（或重工业产品）是无法脱钩的，中国的GDP包括使钢产品变成无效钢过程中的包括使钢产品变成无效钢过程中的“价值价值”消耗，比如提前拆迁等消耗，比如提前拆迁等当前势头当前势头无效钢无效钢与与GDP脱钩脱钩 软着陆软着陆 33n（2）调整产业结构：发展第三产业、发展环保产业、发展）调整产业结构：发展第三产业、发展环保产业、发展“静脉静脉”产业、淘汰落后产业。产业、淘汰落后产业。n（3）调整产品结构：发展高附加值产品、开发环境友好材料、）调整产品结构：发展高附加值产品、开发环境友好材料、开发环境友好产品；开发环境友好产品；n（4）发展循环经济、推进清洁

33、生产）发展循环经济、推进清洁生产 n（5）调整能源结构：加强核电建设、加大天然气比重、发展）调整能源结构：加强核电建设、加大天然气比重、发展可再生能源的利用：如水能、风能、太阳能、生物质能、地可再生能源的利用：如水能、风能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等；热能、潮汐能等；n（6）完善末端治理：增设和完善废气、废水、固废的治理装）完善末端治理：增设和完善废气、废水、固废的治理装置等；置等；n（7）生态环境的保护、修复、改善：治理河道、植树造林、）生态环境的保护、修复、改善：治理河道、植树造林、退耕还林、还草、限牧禁渔等；退耕还林、还草、限牧禁渔等；n（8）加强宣传教育：媒体宣传、科普教育、大

34、、中、小学教）加强宣传教育：媒体宣传、科普教育、大、中、小学教育；育；第四章第四章34n复习思考题：复习思考题：n1 你认为我国目前的社会经济系统更接近于稳态还是非你认为我国目前的社会经济系统更接近于稳态还是非稳态？对于我国的环境保护工作来说，你从资源环境关稳态？对于我国的环境保护工作来说，你从资源环境关系式能得到什么启示？系式能得到什么启示？n2 正确的环保工作思路应是怎样的？它与传统的环保工正确的环保工作思路应是怎样的？它与传统的环保工作思路有怎样的差别？正确的和传统的环保工作思路分别作思路有怎样的差别？正确的和传统的环保工作思路分别会产生怎样的环境影响？会产生怎样的环境影响？第四章第四章

35、35第五章第五章 经济增长过程中资源消耗量和废物排放量（经济增长过程中资源消耗量和废物排放量（9.2）第一节第一节 IPAT方程方程例例5-1.设设2005年我国人口为年我国人口为 人，人均人，人均GDP为为 元元/人，万元人，万元GDP能源消耗为能源消耗为 吨标煤吨标煤/万元万元GDP；2010年人口为年人口为 人，人均人，人均GDP为为 元元/人，人，万元万元GDP能源消耗比能源消耗比2005年降低年降低20。求。求2010年全国的年全国的GDP、能源消耗量，并与能源消耗量，并与2005年进行对比。年进行对比。第五章第五章第二节第二节 IGT方程经济增长过程中的环境负荷方程经济增长过程中的

36、环境负荷 例例5-2.设某地设某地2005年年GDP为为 元，能源消耗量为元，能源消耗量为 吨吨标煤；按计划标煤；按计划2010年万元年万元GDP能源消耗比能源消耗比2005年降低年降低20。（1）若）若2010年年GDP增至增至 元，求该年能源消耗量；（元，求该年能源消耗量；（2）若若2010年年GDP增至增至 元，求该年能源消耗量。元，求该年能源消耗量。801007.13P401039.1A22.10T8104.13P41095.1A80102500G40103500I8103400810500036例例5-3.已知某市已知某市2000年年GDP为为 元，新水耗量为元，新水耗量为 m3；2

37、010年年GDP增至增至 元。问：如新水耗量只允许增加元。问：如新水耗量只允许增加20，2010年万元年万元GDP新水耗量应为多少，并与新水耗量应为多少，并与2000年作对年作对比。比。2.2 IGT方程的另一种形式方程的另一种形式第五章第五章 经济增长过程中资源消耗量和废物排放量（经济增长过程中资源消耗量和废物排放量（9.2）第五章第五章80101500G801018I8104500GnnntgTGI)1()1(00nnntgII)1()1(0372.2 IGT方程的另一种形式方程的另一种形式第五章第五章表表5-1（1+g）n的计算值的计算值ng0.010.020.030.040.050.0

38、60.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.2011.0101.0201.0301.0401.0501.0601.0701.0801.0901.1001.1101.1201.1301.1401.1501.1601.1701.1801.1901.20021.0201.0401.0611.0821.1031.1241.1451.1661.1881.2101.2321.2541.2771.3001.3231.3461.3691.3921.4161.44031.0301.0611.0931.1251.1581.1911.2251.260

39、1.2951.3311.3681.4051.4431.4821.5211.5611.6021.6431.6851.72841.0411.0821.1261.1701.2151.2621.3111.3601.4121.4641.5181.5741.6301.6891.7491.8111.8741.9392.0052.07451.0511.1041.1591.2171.2761.3381.4031.4691.5391.6111.6851.7621.8421.9252.0112.1002.1922.2882.3862.48861.0621.1261.1941.2651.3401.4191.5011.

40、5871.6771.7721.8701.9742.0822.1952.3132.4362.5652.7002.8402.98671.0721.1491.2301.3161.4071.5041.6061.7141.8281.9492.0762.2112.3532.5022.6602.8263.0013.1853.3803.58381.0831.1721.2671.3691.4771.5941.7181.8511.9932.1442.3052.4762.6582.8533.0593.2783.5113.7594.0214.30091.0941.1951.3051.4231.5511.6891.83

41、81.9992.1722.3582.5582.7733.0043.2523.5183.8034.1084.4354.7855.160101.1051.2191.3441.4801.6291.7911.9672.1592.3672.5942.8393.1063.3953.7074.0464.4114.8075.2345.6956.19238第五章第五章2.2 IGT方程的另一种形式方程的另一种形式表表5-2（1t）n的计算值的计算值nt0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.201

42、0.9900.9800.9700.9600.9500.9400.9300.9200.9100.9000.8900.8800.8700.8600.8500.8400.8300.8200.8100.80020.9800.9600.9410.9220.9030.8840.8650.8460.8280.8100.7920.7740.7570.7400.7230.7060.6890.6720.6560.64030.9700.9410.9130.8850.8570.8310.8040.7790.7540.7290.7050.6810.6590.6360.6140.5930.5720.5510.5310.5

43、1240.9610.9220.8850.8490.8150.7810.7480.7160.6860.6560.6270.6000.5730.5470.5220.4980.4750.4520.4300.41050.9510.9040.8590.8150.7740.7340.6960.6590.6240.5900.5580.5280.4980.4700.4440.4180.3940.3710.3490.32860.9410.8860.8330.7830.7350.6900.6470.6060.5680.5310.4970.4640.4340.4050.3770.3510.3270.3040.282

44、0.26270.9320.8680.8080.7510.6980.6480.6020.5580.5170.4780.4420.4090.3770.3480.3210.2950.2710.2490.2290.21080.9230.8510.7840.7210.6630.6100.5600.5130.4700.4300.3940.3600.3280.2990.2720.2480.2250.2040.1850.16890.9140.8340.7600.6930.6300.5730.5200.4720.4280.3870.3500.3160.2860.2570.2320.2080.1870.1680.

45、1500.134100.9040.8170.7370.6650.5990.5390.4840.4340.3890.3490.3120.2790.2480.2210.1970.1750.1550.1370.1220.10739n例5-4.以2005年为基准，设某地在20062010年期间GDP年增长率为 ，单位GDP能源消耗量年下降 率为 。问该地2010年能源消耗比2005年增加百分之几？第五章第五章2.2 IGT方程的另一种形式方程的另一种形式07.0g04.0t40n例例5-5.若将例若将例5-4中的中的 值提高为值提高为0.09，0.11，0.13，0.15，0.17，问在这，问在这5种

46、情况下该地种情况下该地2010年的能源消耗比年的能源消耗比2005年分别增加百分之几？年分别增加百分之几？n解：计算方法同例解：计算方法同例5-4。计算结果列于下表中。计算结果列于下表中。第五章第五章2.2 IGT方程的另一种形式方程的另一种形式gtgI5/I0能耗增加的百分数能耗增加的百分数,0.040.09(1+0.09)5(10.04)51.25425.40.11(1+0.11)5(10.04)51.37337.30.13(1+0.13)5(10.04)51.50150.10.15(1+0.15)5(10.04)51.63963.90.17(1+0.17)5(10.04)51.78678

47、.6419.13问题n推导：IPATIGTt临界值n标出各符号的意义。422.3 单位单位GDP环境负荷年下降率的临界值环境负荷年下降率的临界值 09.13n以以tk为判据，环境负荷在经济增长过程中的变化，有以下三为判据，环境负荷在经济增长过程中的变化，有以下三种可能：种可能：n若若 ，则环境负荷逐年下降。，则环境负荷逐年下降。第五章第五章gggtk1111表表5-3 的计算值的计算值0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.00990.01960.02910.03850.04760.05660.06540.07

48、410.08260.09090.09910.10710.1150 0.12280.1304)1(ggtkktgtktttktkt43n例例5-6.设某地设某地2005年能源消耗量为年能源消耗量为 吨标煤，按吨标煤，按计划计划GDP年增长率为年增长率为 。求以下三种情况下该地。求以下三种情况下该地2010年的能源消耗量。年的能源消耗量。n （1）t t k；（；（2）t=0.04；（；（3）t0.07。第五章第五章40103000I07.0g2.4 GDP年增长率与单位年增长率与单位GDP环境负荷年下降率之间的合理匹配环境负荷年下降率之间的合理匹配n在我国第十一个五年规划（在我国第十一个五年规划

49、（20062010年）中，提出了两年）中，提出了两方面的具体目标值，即：（方面的具体目标值，即：（1）实现）实现2010年人均国内生产总年人均国内生产总值（值（GDP）比）比2000年翻一番；（年翻一番；（2）单位国内生产总值能源）单位国内生产总值能源消耗比消耗比期末降低期末降低20左右；主要污染物排放总量减少左右；主要污染物排放总量减少10。44第三节第三节 IeGTX方程经济增长过程中的废物排放量方程经济增长过程中的废物排放量 n3.1 IeGTX方程方程第五章第五章XTGIe）产生量排放量（）产生量（排放量2222SOSOGDPSOGDPSOeeTGI453.2 IeGTX方程的另一种形

50、式方程的另一种形式第五章第五章nnneenxtgII)1()1()1(0000eeTGIennenTGI463.3 废物排放率年下降率的临界值废物排放率年下降率的临界值(9.10结束结束)n若若xxk，则废物排放量逐年下降。，则废物排放量逐年下降。第五章第五章neenxtgII)1()1()1(0)1)(1(11tgxk47第五章第五章48n主要参考文献：主要参考文献：n陆钟武陆钟武.经济增长与环境负荷之间的定量关系，环境保护，经济增长与环境负荷之间的定量关系，环境保护，2007，(7)：13-18nRAO,P.K.Sustainable Development:Economics and P