中国钢铁工业可持续发展中的生态系统优化

工程4（2018）209研究可持续的建筑结构-文章工业生态系统与食物网：基于物质流分析的中国Stephen M.放大图片创作者：Mark J.Weissburgb，Bert Brasa乔治W。佐治亚理工学院机械工程学院，亚特兰大，GA 30332-0405，美国b美国佐治亚理工学院生物科学学院，亚特兰大，GA 30332阿提奇莱因福奥文章历史记录：2017年11月2日收到2017年12月1日修订2018年1月3日接受在线发售2018年保留字：生态网络分析质量流分析钢铁制造A B S T R A C T材料和能量在自然和工业系统之间转移，提供了一个标准，可用于推断这些系统之间的相互作用对这些流动的检查是讨论工业如何影响环境的重要部分。我们认为，体现可持续性的生物系统提供了方法和原则，可以导致更有用的方式来组织工业活动。将这些生物方法转移到钢铁制造中是通过有效利用可用材料、减少废物和降低当前可用技术的能源需求来实现的。本文通过基于系统的物质流分析，运用生态学度量方法，考察了中国钢铁工业的物质结构和物质流随时间的变化。利用现有数据，我们的分析结果表明，随着时间的推移，中国钢铁然而，钢铁生产生态系统的适当组织仍在进行中。我们的研究结果表明，通过合作产业的智能布局，可以利用钢铁制造产生的废物，中国钢铁工业的未来可以更好地反映生态系统的成熟度和健康，同时最大限度地减少废物。©2018 The Bottoms.Elsevier LTD代表中国工程院出版，高等教育出版社有限公司。这是一个在CC BY-NC-ND许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。1. 介绍生命在地球上已经存在了38亿年。通过数千年的自然选择，生物体随着自然环境不断进化成今天存在的系统通过对人类工程系统的生态学原理的适应和应用，除了产生总体的废物减少之外，还可以通过智能地使用能源和资源来提高效率[1研究生物系统自我组织的自然结构可能为在全球社会中形成系统提供一种更智能、更可持续的方式一个可持续的全球社区是一个满足当代人需求而不牺牲后代人需求的社区[5]。物质和能量流是影响环境可持续性的基本属性，因为它们是工业和自然系统之间的主要物理联系。生态学家*通讯作者。电子邮件地址：smalone31@gatech.edu（S.M. Malone）。可以通过使用食物网从生态系统中的这些通量中获得多个基于结构和基于流量的指标。这些指标描述了自然生态系统的结构，属性和生态系统中的捕食者-猎物关系[7，8]。以类似的方式，这种方法可以用来调查自然如何提供洞察力，创造和增强可持续的，性能驱动的工程系统。通过对工业景观进行基于系统的分析，可以系统地对复合过程进行建模，以便设计、规划和控制机制，从而产生一个更有效地移动材料和能源的系统。此外，本次调查揭示了整个建模系统的压力源，响应机制和资源开发的环境影响。工程师们可以利用这种分析，通过设计更接近健康生态系统的系统来修改产业结构。过去使用系统行为的测量来影响系统内的设计变更的例子已经被很好地记录了[4，6，9]。使用所分析的系统https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.03.0082095-8099/©2018 THE COMEORS.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志主页：www.elsevier.com/locate/eng210S.M. Malone等人/工程4 （2018）第209XX>：XX一些科学家认为，鉴于中国钢铁工业目前对资源和能源的高需求以及过去几年累积的环境退化，中国钢铁工业目前是不可持续的[10]。本文旨在使用基于系统的质量流分析（MFA）来模拟CSI的进展，以便使用生态度量来评估系统的性能和健康。我们从中国在第六个五年计划（1981-1985）和第七个五年计划（1986-1990）中开始在工业部门大规模投资节能项目开始调查历史上的综合钢铁制造业接下来，我们将研究目前广泛使用的集成钢铁制造工艺。最后，我们研究未来的情况。钢铁行业是中国经济的支柱，但快速增长也以环境为代价[12]。中国粗钢产量增长迅速，钢产量从1978年的3180万吨增加到2013年的8.2199亿吨[13]。 图 1 [13]描述了2004年至2013年粗钢产量的增长情况。钢铁行业占总能耗的18.3%，是中国三大温室气体排放源之一[14]。2012年，中国占全球二氧化碳排放量的29%因此，全球约3.48%的CO2排放来自中国钢铁制造业. CSI在节约能源和环境方面取得了重大进展，尽管在国际范围内仍有相当大的改进空间。根据2007年的数据，国际能源署确定，中国通过节能减排，可节约粗钢6.1GJ·t-1，2. 材料和方法2.1. 基于结构的度量生态学家使用一系列指标来理解生态系统结构与生态系统行为之间的联系[19]。也许当今最常用的物质流表示是食物网（FW），它是对给定生态系统内各行为体之间联系的图形描述。这些基于结构的指标的计算涉及到捕食者，猎物，以及它们在一个特定的FW中所代表的链接的识别。这种表示方法可以以矩阵形式示出，1表示成功的链接，0表示没有链接，并且列表示捕食者，行表示猎物（即，在图2[4]中，fij= 1表示猎物（i）和捕食者（j）之间的联系。在矩阵的上方和旁边对物种进行编号和列出，以表明它们在各行和各列中是相同的物种。在本文中，我们适应FW原则和随后的矩阵分析，在中国的钢铁行业，努力量化的影响和潜在的改善其结构的领域。本研究中使用的基于结构的指标定义如下：物种数（N）：FW中的物种总数。这个术语通常也表示为链接数（L）：FW中物种之间的直接链接数。该项由FW矩阵中的非零相互作用的数量表示[20]。采用现有最佳技术[17]。Mn传统的钢铁制造涉及两种工艺：高炉（BF）-氧气顶吹转炉（BOF）工艺，被称为“长工艺”，或电弧炉（EAF）工艺，被称为“短工艺”。长流程包括烧结、炼焦和使用高炉等工序，这些工序产生的污染比短流程大得多，短流程更依赖废料。中国主要是由于缺乏废料供应，L½fij1联系我们链接密度（LD）：网络中链接总数与物种总数的比率[21]。LD¼L=N200猎物：被至少一个其他物种吃掉的物种。这种关系由FW矩阵内的非零行的数量表示[21]。超过91%的钢铁生产依赖于长流程[18]。本文研究了钢铁产品的生命周期在一个系统的水平，并评估系统f行 ðiÞ¼8>< 1用于nnn=1fij>0ð3Þ逻辑启发的指标，努力提供定量的深入了解可持续改进的潜在领域0 forfij¼ 0j1Fig. 1. 中国和其他国家的粗钢产量（108公吨）。（改编自Ref。[13]）S.M. Malone等人/工程学4（2018）209211XX>：XX×n图二、（a）一个假设的FW，其编号对应于物种;（b）假设FW的FW矩阵（F）表示（改编自Ref。[4]）猎物M¼f1/1行 ðiÞð4Þ2.2. 基于流的度量生态学家还可以将基于流动的分析纳入到捕食者（Predator，npredator）：至少吃一种其他物种的物种这种关系由FW矩阵中的非零列的数量表示[21]。生态系统。基于流的度量计算需要结构信息和基于流的信息两者的基于流的分析遵循四种不同的流类别：(1) 跨越系统边界的输入fcol联系我们<1用于M1米fij>0ð5Þ(2)在系统边界内行动者之间流动的流动;(3) 跨越系统边界的出口;以及0 forfij¼ 01/1npredator¼fcolj1食饵-捕食者比率（PR）：被另一个物种消耗的物种数量与与另一个物种共存的物种数量之比。PR¼n猎物=n捕食者泛化（G）：FW内每个捕食者消耗的猎物平均数量。这是通过对FW矩阵中的列求和，然后除以包含非零元素的列数（n个捕食者）来计算的。G/L=n捕食者脆弱性（V）：FW中每个猎物的捕食者平均数量。这是通过对FW中的行求和，然后除以具有非零元素的行数（n个猎物）来计算的。V¼L=n猎物循环性（kmax）：这是系统内循环途径的强度和存在的量度。通过寻找FW矩阵转置的最大实特征值来计算循环性。FW矩阵的转置是A，I是单位矩阵[19，22]。k最大值;实特征值解：0<$A-kI最大值10 Ω连接度（C）：FW中实际直接交互的数量（L）除以可能交互的总数（N2）。如果禁止同类相食，则可能的相互作用的数量减少，导致分母成为FW中非零非对角元素的分数[8，20，23]。C¼L=N2111mm(4) 耗散损失（大部分与水有关或能量）。与基于结构的度量的计算相反，基于流量的度量计算使用（N+3）（N+ 3）FW流量矩阵，其包括来自系统外部的输入（第0行）、到系统外部的输出（第N+ 1列）和来自系统的损失（第N+ 2列）（图3）[24]。从演员i到演员j的流由tij表示为实值，t ij是该矩阵中的第i行和第j列条目。tij的值为0意味着没有物质或能量从参与者i流向参与者j;因此，不存在链接。本研究中使用的基于流量的指标定义如下：总系统吞吐量（TSTp）：这是生态系统中所有流量的总和。TSTp是活动的大小或水平的量度，并且图三. 流矩阵示例。（改编自Ref。[24]）212S.M. Malone等人/工程4 （2018）第209XXN2N2·log24。P- 是的PΣ5ð13ÞDC2DCX“。X因此，在本研究中，它与估计一个国家整体经济活动的国民生产总值（GNP）相当[9，25，26]。N2N2其中，Tj包含输入矩阵列中的流量总和，TSTc是循环通过流量的总系统。平均路径长度（MPL）或平均路径长度（APL）：这是物质或能量流“访问”的参与者数量TSTp¼tij12毫米联系我们平均互信息（AMI）：这是一个特殊的程度。氮素2MPL ¼TSTp=j¼0t0j！ð19Þ系统中的城市化或对材料和/或能量流的约束的数量AMI被认为是生态系统发展状态或系统成熟度的指示[9]。耐用性（R）：这测量了ASC和DC之间的关系，或者系统中的组织约束与冗余之间的关系，从而规范了系统的“有序度”[25，28]。XXtij联系我们TSTp2tij·TSTp3N=2t/ 1 IJR¼-k。ASC的日志。美国标准学会20周年系统优势（ASC）：衡量生态系统以有效方式分布的媒介数量。因此，它提供了系统内在的生长和发育的单一测量[9，25，26]。美国国家标准委员会（ASC） AMI· TST第14页开发能力（DC）：这是系统可用于实现进一步改进的最大潜力;它也是ASC的上限[9，25，26]。2.3. 钢铁行业应用如前所述，一些科学家认为，目前的CSI正在沿着一条不可持续的路线前进。在评估这一论断时，我们不能忽视成品整个生命周期的重要性，因为钢是世界上回收利用最多的材料。金属不会因回收而降解;因此，从钢铁制造过程中流出的材料流，然后在产品寿命的后期被回收直流电1/4·N2N2联系我们tij！·log2氮素2j¼0tij！#DC≥ ASC≥ 0<$15mA关于物质流的反馈回路。图4示出了进入钢铁制造过程的能量、水、原材料和废料的输入，以及其他输入。总系统开销（TSO）：这与冗余流在网络中，可能是灵活性和效率之间的最佳点的指标[9，25，26]。TSO¼ DC- ASC16寸循环指数（CI）或Finn循环指数（FCI）：这是一个无量纲数字，表示循环产生的所有通量的百分比，或系统中用于循环的总活动的分数[9，27]。Xn . tjj-1导弹钢的生命周期中涉及的过程。了解钢铁制造过程系统边界之外的钢铁的全部影响和用途，可以进行更准确的分析网络结构中的系统。为了准确地模拟钢铁制造过程中的变化，必须首先定义系统边界。观察核心物质和能量的转移使得研究边界内的嵌入过程如何随着时间的推移而进展成为可能。TSTc¼j1tjjTJ 172.3.1. 历史上的一体化钢铁制造工艺吨钢能耗由1285kgce·t-1下降到1017 kgce·t-1（1 kgce =29.727MJ·kg-1），下降了20.9%[29]，CI¼ TSTc= TSTp18 °C从1980年到1990年。在此期间，中国制定了战略见图4。 钢铁的生命周期流程.XAMI ¼-k.XS.M. Malone等人/工程学4（2018）2092133提高能源效率和节能管理，提供财政激励，指导研发，启动信息技术服务，改善教育和培训[30]。其中许多战略侧重于优化炼钢工艺，包括淘汰能源密集型机械和电气设备，采用连铸等新技术对于我们的历史分析，我们选择使用来自中国钢铁发展研究院[31]的主要工艺级物料流值，用于1988年鞍山钢铁集团公司在补充信息S1中列出了焦炭率、连铸产率、外部废料使用率和生产水平中的每个阶段的材料流量值以及所有型号配置。然而，由于无法找到单一来源，因此需要通过文献从来源获取某些数值 图图5展示了1987年CSI的简化物料流。原材料库包括原水、石灰、煤和铁矿石。在钢铁生产的长流程中，主要流程包括焦化厂、烧结厂、石灰厂、制氧厂和水处理厂。在生产流程之后，炼钢过程的核心功能包括炼焦、烧结、高炉炼铁、转炉炼钢和轧钢。二次工艺因工厂而异，包括铁水预处理类型、不同类型的二次冶金以及在轧制或板材轧机之前的再加热方法。我们的历史模型假设如下：1988年，焦炉煤气（COG）、高炉煤气（BFG）和碱性氧气炉煤气（BOFG）等副产品气体未用于发电，因此被释放到环境中[29]。● 颗粒、无烟煤、氧气厂的氧气鼓风，或整个工厂的水流分布与今天相同的工艺相同，尽管使用率差异很大[35]。从石灰厂、铁矿粉和石灰从原料库到烧结厂的流量与目前的数量保持可从该历史工厂的产品或废物流中受益的行业的共同定位在历史系统边界之外。由于钢铁制造所用的燃料主要是煤，因此将废气转化为煤当量是假设的。上述假设是需要的，主要是由于在20世纪80年代后期关于CSI的数据在必须假定价值的地方（即，石灰流量、排放量），进行保守估计以避免模型失真。2.3.2. 目前的综合钢铁制造工艺自1990年以来，通过结构调整和能源物流优化，CSI在节能方面取得了重大进展。CSI侧重于废热回收和再利用技术、原材料和燃料预处理技术、工厂布局优化、能源管理和使用自动化技术的控制[29]。当前钢铁制造过程的系统边界和整个系统中穿过该边界的流程如图所示。第 六章在整个研究过程中，该模型假设了与图6类似的结构，其中副产品气体被输送到发电厂的锅炉中以产生蒸汽，然后通过涡轮机将蒸汽转化为电能副产品气体也可在再热炉中再利用这一假设与观测结果一致，观测结果显示，2007年，90%的大于1000立方米的高炉是石灰不用于炼铁[32]。每公吨粗钢消耗210 m水;由于缺乏1988年的数据，这是1998年的估计值[31]。由于缺乏1988年的数据，BOF炉渣被假定为每公吨粗钢0.0085吨[33]。● 轧屑不回收到烧结厂[34]。配备炉顶煤气压力恢复涡轮机（TRT）。截至2004年底，CSI近25%的工厂安装了干法熄焦（CDQ）装置并投入运行[17，36]。此外，截至2006年底，77%的中国重点钢铁企业安装了高炉煤气回收设备，64%安装了焦炉煤气和BOFG等其他气体的回收设备[36]。就现行模式作出的假设如下：图五.简化的历史整合钢铁制造过程。●●●●●●●214S.M. Malone等人/工程4 （2018）第209见图6。简化了目前的综合钢铁制造工艺。可从该历史工厂的产品或废物流中受益的行业的共同定位在历史系统边界之外。由于钢铁制造所用的燃料主要是煤，因此将废气转化为煤当量是假设的。副产品气体的产生不规则性被认为是可以忽略的，尽管在现实中，不确定性因素，如设备维护可能会影响气体的稳定生产。2.3.3. 张和王[10]认为，需要一种新型的发展，以减少能源和资源通过生态改革。CSI目前正在进行项目，以证实这些索赔;这些项目的例子是鲅鱼圈生态工业园区，该工业园区由鞍山钢铁集团公司和其他公司共同建造。虽然鲅鱼圈生态工业园目前正在建设中，但其目标是利用园区内钢铁厂产生的废物流和产品，这一过程首先由丹麦的卡伦堡生态工业园引入实践[37]。这种配置在图7中示出。通过更好地利用废物流，新的配置减少了半封闭循环行业产生的废物量。此外，其他行业通过协调地理效率和共享资源（如现场发电厂）从这种配置中受益值得注意的见图7。简化未来的综合钢铁制造工艺。●●●S.M. Malone等人/工程学4（2018）209215该配置仅基于当前的数据;需要进一步的研究来优化进出这些工业的废物流，以便最大化生产和最小化废物。 由于我们的研究仅关注钢铁制造过程，因此我们选择了图1所示的配置。第七章就未来模式作出之假设如下：未来的钢铁制造将继续使用BOF工艺。由于钢铁制造所用的燃料主要是煤，因此将废气转化为煤当量是假设的。副产品气体在生成过程中的不规则性被认为可以忽略不计，但实际上，设备维护等不确定因素可能影响气体的稳定生产。3. 结果和讨论生态模型的基于结构的统计结果见表1。当将图5中所示的历史配置与图1和图2中的当前和未来配置进行比较时，如图6和图7所示，可以观察到k max的增加，这与整体结构内更高的循环潜力相关。在未来的结构中，随着更多的出口从系统发送到姐妹产业，周期性降低。如果材料流从这些姊妹工业引入到钢铁制造系统中，则预计kmax将大于当前配置。我们的结果表明，从历史配置到未来配置，G增加，V减少，通路增殖率更高。考虑到在当前和未来配置中可观察到的连接中的循环性、连通性和路径增殖的更大潜力，很明显，钢铁制造过程的整体结构随着时间的推移而得到改善，并且变得更像自然系统。表2总结了基于流量的统计结果。表2中的结果表明，就FCI、MPL和AMI而言，从历史到当前，该系统已经有了实质性的改进MPL的变化表明，当前配置允许材料在导出之前在整个系统中“接触”更多的在未来的配置中，结构变得更加精简。因此，未来的配置表明需要更高的周期性，因为MPL度量表明未来网络中使用的资源这并不意味着历史配置是一个性能更好的结构;相反，它表明未来配置具有未实现的回收潜力，以前不存在，如表1中的指标所示。FCI显示了整个系统中致力于循环性的活动，因此这些结果表明，致力于循环性的总系统活动的数量正在减少。FCI是一个无量纲数，MPL也是，它占所有产生的通量的百分比由周期性，或系统中用于周期性的总活动的分数。此外，AMI增加表明系统内的系统成熟度和周期性增加[1]。TSTp补充了这些值，表明通过其降低值提高了工艺效率。TSTp的下降很可能是由于钢铁行业内排放量的总体下降。我们的研究结果还表明，整个系统的R增加，相应的减少ASC/DC。鲁棒性表明对流量的约束较低，这允许系统在面临扰动时保持功能。相比之下，ASC/DC的降低表明对流量的限制较低，导致效率较低。我们的分析表明，CSI的进展是一个系统，这是增加冗余的指示，并在结构上的变化持有更大的周期性，没有被利用的潜力，从而降低效率。据观察，大多数生态系统，特别是那些被独立标准视为健康的生态系统，在效率和系统冗余或稳健性之间保持平衡。当ASC/DC相对于R作图时，峰值证明了这种平衡。Layton等人[4]结合了经济资源网络、使用Bodini等人[26]数据的水网络、使用Kharrazi等人[38]数据的经济网络和93个自然生态系统，并将其结果绘制在这条曲线上，如图8所示。在图8中，高度冗余的系统，如哈拉齐经济网络，表现出高冗余和低效率，而高效的行业，如博迪尼的意大利市政当局和历史和当前的钢铁行业配置，反映出较低的冗余和低效率见图8。钢铁行业稳健性曲线上的配置。表1基于结构的历史、当前和未来BOF钢铁制造流程统计。结构统计kmaxLDPRGVNL捕食者猎物C历史1.44230.950.8001.9002.37520191080.048电流2.15511.701.0002.6152.615203413130.085未来2.11121.901.3852.9232.111203813180.095表2历史、当前和未来转炉炼钢流程的流量统计基于流的统计FCIMPLAMIASCDCTSOTSTPASC/DCR历史0.7167.2121.922425.561782.050356.488194.3750.54420.4777电流0.73611.4122.053173.356321.066147.70977.6640.53990.4801未来0.2773.7732.12253.941115.31961.37818.5960.46780.5127●●●216S.M. Malone等人/工程4 （2018）第209鲁棒性更强，效率更高。我们的分析补充了Layton等人的分析。[4]通过展示钢铁制造随时间的进展。CSI的未来配置是观察冗余和效率的健康平衡的唯一配置Ulanow-icz等人[39]将自然生态系统栖息的高峰称为如表1、表2和图8所示，钢铁工业正朝着自然生态系统的平衡发展。然而，我们的研究结果也表明，钢铁制造业的未来有进一步改善的潜力。如图7所示，钢铁制造业与姊妹行业的合并可以进行配置。这些行业可以共享资源或废物流，这已被证明可以进一步减少浪费和资源消耗，同时仍然模仿自然生态系统所保持的冗余和效率之间的平衡。这些结果表明，了解工业生态系统如何相互作用，可以帮助未来的设计，开发和可持续工业系统的运行。我们建议，合作的行业，耦合，以最大限度地提高资源的有效利用，同时尽量减少浪费的设计，可以进一步提高整体的可持续性的CSI生态指标的例子。然而，未来的工作需要证明工业过程中材料效率的变化如何转化为生态系统统计数据，如本研究中使用的统计数据。工业绩效的转化及其与生态系统指标的关系尚未得到很好的理解，导致对如何将这些指标用作自然系统之外的绩效指标缺乏了解。4. 结论通过对过去和未来钢铁制造业中物质流的生态分析，我们的分析表明，采用转炉工艺的中国钢铁制造业正在走上一条可持续发展的道路。分析表明，80年代中国钢铁生产过程中存在着材料资源浪费严重和材料周期性低的问题。然而，在过去的三十年中，整个行业已经做出了很大的努力来整合新的技术、政策和优化。钢铁制造过程的当前结果表明，各个过程之间的周期性网络更强，效率更高，“生态系统”成熟度更高。我们对未来行业计划的分析结果表明，通过与姐妹行业的合作，可以实现进一步的改进，以平衡系统的效率和稳健性，同时减少浪费。此外，通过对效率与稳健性平衡的调查，我们的分析表明，钢铁制造业可以继续改善，同时加强更接近自然生态系统的相互作用。我们建议，未来的研究应进一步深入研究工业之间可能存在的物质和能量流动，以促进对工业系统的创造和重组的有意义的决策支持;我们还建议开展进一步的工作，以了解对自然系统的生态理解如何转化为工业绩效。确认本材料基于国家科学基金会（CBET-1510531和EFMA-1441208）支持的工作。在此外，我们还要感谢中国科学院和布鲁克拜尔斯可持续系统研究所在推进可持续发展研究的多个方面所给予的坚定支持。本材料中表达的任何观点、发现、结论或声明均为作者的观点，不一定反映国家科学基金会或其各自主办机构的观点。遵守道德操守准则Stephen M. Malone、Marc J. Weissburg和Bert Bras声明他们没有利益冲突或财务冲突需要披露。附录A.补充数据与本文相关的补充数据可在https://doi.org/10.1016/j.eng.2018.03.008的在线版本中找到。引用[1] 欧达姆EP.生态发展战略。Science 1969;164（3877）：262-70.[2] 收割JJ 整体仿生学：一个生物启发的方法，以环境良性工程[论文]。亚特兰大：佐治亚理工学院; 2009年。[3] 李文斌，李文斌，李文斌.热力循环的热力效率与生态循环性的相关性。PLoSOne2012;7（12）：e51841.[4] 放大图片Layton A，Bras B，Weissburg M.工业生态系统和食物网：扩展和更新生 态 工 业 园 区 的 现 有 数 据 ， 并 了 解 他 们 希 望 模 仿 的 生 态 食 物 网 。 J IndEcol2016;20（1）：85-98.[5] 世界环境与发展委员会。世界环境与发展委员会的报告：我们共同的未来。次报告.纽约：联合国大会; 1987年 8月。[6] Bailey R，Allen JK，Bras B.将生态投入产出流分析应用于工业系统中的物质流：第一部分：追踪流。工业生态学杂志2004;8（1- 2）：45-68.[7] 罗 伯 茨 FS 。 离 散 数 学 模 型 ： 应 用 于 社 会 、 生 物 和 环 境 问 题 。 London ：Pearson;1976.[8] Yodzis P.《真实生态系统的连通性》Nature1980;284（5756）：544-5.[9] Bodini A，Bondavalli C.实现水资源的可持续利用：利用网络分析的全生态系统方法。国际环境污染杂志2002;18（5）：463-85.[10] 张超，王宏.中国钢铁行业的循环经济：两个试点企业的案例研究。次报告.北京：中国&钢铁研究总院;[11] Liu Z，Sinton JE，Yang F，Levine MD，Ting MK.《中华人民共和国第七个五年计划（1986-1990年）工业部门节能方案》。次报告.伯克利：加利福尼亚大学; 1994年9月报告编号：LBNL-36395合同编号：DE-AC03 -76SF00098。[12] 尹 X ， 陈 伟 . 中 国 钢 铁 需 求 的 趋 势 与 发 展 ： 自 下 而 上 的 分 析 。 ResourPolicy2013;38（4）：407-15.[13] 国际回收局，黑色金属司。2010-2014年世界钢铁回收数据。布鲁塞尔：国际回收局，黑色金属部门; 2015年。[14] 国家局的统计的中国中国统计年鉴2012北京：中国统计出版社;2012.[15] Olivier JGJ，Janssens-Maenhout G，Muntean M，Peters JAHW.全球二氧化碳排放趋势：2013年报告。海牙：PBL荷兰环境评估局; 2013年。[16] 李林，雷毅，潘东。基于经济投入产出生命周期评价的中国钢铁工业CO2排放研究。Nat Hazards 2016;81（2）：957-70.[17] 国际能源署。跟踪工业能源效率和二氧化碳排放量.能源政策2007;30：849-63.[18] 中国钢铁工业协会。中国钢铁年鉴2005-2010。北京：冶金工业出版社; 2005-2010.中文.[19] FathBD，Halnes G. 生态食物网中的循环能量途径 生态模型2007;208（1）：17-24。[20] 白里安·F食物网结构的环境控制。Ecology 1983;64（2）：253-63.[21] SchoenerTW. 从小到大的食物网：罗伯特H。麦克阿瑟奖演讲。生态学1989;70（6）：1559-89.[22] [1] AlesinaS，Bondavalli C，Scharler UM. 生态网络中碎屑池聚集的后果。 生态模型2005;189（1-2）：221-32。[23] 沃伦博士食物网结构的变化：连通性的决定因素《美国自然》1990年;136（5）：689-700页。S.M. Malone等人/工程学4（2018）209217[24] [10]杨文，李文，李文.利用营养层次来了解食物网结构。 Oikos 2009;118（11）：1695-702。[25] 乌拉诺维奇RE.优势：衡量生态系统绩效的指标。见：Jørgensen SE，MüllerF，编辑。生态系统理论与管理手册。Boca Raton：Lewis Publishers; 2000. p.303- 15[26] 放大图片Bodini A，Bondavalli C，Allesina S. 城 市 作为生态系统：增长、发展和对可持续性的影响。E c o l Model 2012;245：185-98.[27] 芬恩·JT流量分析：一种通过生态系统模型追踪流量的方法。雅典：乔治亚大学;1977年。[28] Fath BD。量化经济和生态可持续性。海洋海岸管理2015;108：13-9.[29] 孙伟，蔡杰，叶忠。中国钢铁工业节能进展。Sci World J 2013;2013：247035.[30] 杨文，李文，王强.中国的能源效率：成就与挑战。能源政策1998;26（11）：813-29。[31] 中国钢铁发展研究院。中国钢铁工业年鉴。北京：《中国钢铁工业年鉴》编辑部;中文.[32] 作者：Ross M，Feng L.中国钢铁工业的能源效率。能源1991;16（5）：833-48。[33] 茵河冶金过程工程Be r l i n ：Springer-Verlag.[34] 吴晓波，李晓波. 通过铁矿石造粒工艺回收钢铁厂的氧化铁皮。Ironmak Steelmak2009;36（6）：409-15.[35] [10]李晓，李晓，李晓.玻璃行业的能源效率改进和成本节约机会：能源和工厂经理的能源之星®指南。Berkeley：University of California; 2008.[36] SongL ， Liu H.中 国 钢 铁 业 的 转 型 ： 结 构 变 化 、 绩 效 和 资 源 需 求 。Cheltenham：Edward ElgarPublishing; 2013.[37] Hewes AK，Lyons DI.生态工业园区的人文方面：拥护者和信任的作用。注册研究2008;42（10）：1329-42。[38] [10]李文，李文，李文.量化经济资源网络的可持续性：基于生态信息的方法。EcolEcon2013;90：177-86.[39] Ulanowicz RE，Holt RD，Barfield M.生态系统营养复杂性的限制：生态网络分析的启示。Ecol Lett2014;17（2）：127-36.