环境材料学-材料的LCA课件.ppt

1、第二章第二章 材料的环境影响评价材料的环境影响评价n常见的环境指标及其表达方法常见的环境指标及其表达方法n材料的环境影响评价方法与标准材料的环境影响评价方法与标准nLCA的技术框架及评价过程的技术框架及评价过程n常用的常用的LCA评价模型评价模型nLCA的局限性的局限性n材料的环境性能数据库材料的环境性能数据库常见的环境指标及其表达方法常见的环境指标及其表达方法n能耗能耗n环境影响因子环境影响因子EAF（Environmental Affect Factor）n环境负荷单位环境负荷单位ELU（Environmental Load Unit）n单位服务的材料消耗单位服务的材料消耗MIPS（Mat

2、erials Intensity Per unit of Service）n生态指数生态指数EP（Eco-Point）n生态因子生态因子ECOI=EI/SP（Eco-Indicator;Environmental Impact;Service Performance）材料材料钢钢铝铝水泥水泥能耗能耗31.836.7142.41.一些材料生产过程的能耗比较一些材料生产过程的能耗比较 MJ/t2.环境影响因子环境影响因子environmental affect factorEAF=资源，能源，污染物，生物影响，区域性资源，能源，污染物，生物影响，区域性元素元素ELU/kg元素元素ELU/kg铁铁0

3、.38锡锡4200锰锰21.0钴钴12300铬铬22.1铂铂42000000钒钒42铑铑42000000铅铅363石油石油0.168镍镍700煤煤0.1钼钼42003.一些材料及元素的一些材料及元素的ELU比较比较材料材料环境负荷环境负荷环境影响评价与使用性能评价环境影响评价与使用性能评价环境影响评价环境影响评价使用性能评价使用性能评价使用性能使用性能环境消耗环境消耗能源消耗能源消耗废弃物废弃物声污染声污染热污染热污染其他污染其他污染机械性能机械性能电磁性能电磁性能光学性能光学性能热学性能热学性能化学性能化学性能其他性能其他性能LCA的起源的起源（Life Cycle Assessment）n

4、Life Cycle Assessment作为正式术语是由环境毒理和作为正式术语是由环境毒理和化学学会化学学会SETAC(Society of Envionmental Toxicology and Chemistry)在在1990年提出的，并给出年提出的，并给出了定义和规范。了定义和规范。nLCA源于六七十年代的源于六七十年代的“物质物质/能量流平衡方法能量流平衡方法”，出，出自化学工程，原本用来估算材料用量的方法，后来应用自化学工程，原本用来估算材料用量的方法，后来应用到产品整个的生命周期中到产品整个的生命周期中.典型材料的生命周期典型材料的生命周期矿石矿石半成品半成品成品成品零件零件使用

5、使用实体层次实体层次开发利用开发利用地形、地貌和植被破坏，水土流失等环境污染地形、地貌和植被破坏，水土流失等环境污染尾砂、固体悬浮物、废气、废水等污染尾砂、固体悬浮物、废气、废水等污染选矿、冶炼、加工制造、二次开发选矿、冶炼、加工制造、二次开发利用等实体层次以下开发利用利用等实体层次以下开发利用From cradle to graveLCA的定义的定义nLCA是是对产品或材料生命周期全过程中所涉及的各种对产品或材料生命周期全过程中所涉及的各种资源、能源、废弃物，特别是污染物对生态环境的损资源、能源、废弃物，特别是污染物对生态环境的损伤或破坏程度的定量或半定量分析描述。伤或破坏程度的定量或半定量

6、分析描述。nLCA的评估对象是产品系统或服务系统造成的环境影的评估对象是产品系统或服务系统造成的环境影响，响，而不是评估空间意义上的环境的质量而不是评估空间意义上的环境的质量，这与环境，这与环境科学的环境质量评估有着根本区别。科学的环境质量评估有着根本区别。n1997年制定了年制定了LCA标准标准ISO 14040系列，成为系列，成为ISO 14000的的6大系列标准之一大系列标准之一(EMS,EA,EL,EPE,LCA,TD)。LCA的技术框架的技术框架n目标和范围定义目标和范围定义goal and scope definitionn编目分析编目分析life cycle inventory

7、analysisn环境影响评价环境影响评价life cycle impact assessmentn解释解释life cycle interpretation目标和范围定义目标和范围定义 编编 目目 分分 析析 环境影响评估环境影响评估解解 释释目标和范围的定义目标和范围的定义n4个定义个定义：产品系统功能、产品系统功能单元、产品：产品系统功能、产品系统功能单元、产品 系统、产品系统、产品系统边界系统边界n2个方法个方法：系统输入输出的分配方法、采用的环境影响评估方法及：系统输入输出的分配方法、采用的环境影响评估方法及相应的解释方法、采用的审核方法相应的解释方法、采用的审核方法n2个要求个要求

8、：数据要求、原始数据的质量要求：数据要求、原始数据的质量要求n另外定义另外定义：评估中采用的假设、评估中存在的局限性、评估报告：评估中采用的假设、评估中存在的局限性、评估报告的类型与格式的类型与格式n功能单元功能单元：产品系统提供的功能（使用价值）的度量单位，在不：产品系统提供的功能（使用价值）的度量单位，在不同的系统中功能单元的意义是不一样的。如在记录一个火电厂因同的系统中功能单元的意义是不一样的。如在记录一个火电厂因发电而产生的二氧化碳排放量时，要事先明确这种排放量是针对发电而产生的二氧化碳排放量时，要事先明确这种排放量是针对多少发电量而言的。多少发电量而言的。n系统边界系统边界：确定那些

9、处理过程应该被包括到：确定那些处理过程应该被包括到LCA评估中，即确定评估中，即确定被评估的系统。被评估的系统。编目分析编目分析n收集产品系统中定量或定性的输入输出数据，收集产品系统中定量或定性的输入输出数据，计算并量化的过程。计算并量化的过程。q系统和系统边界定义系统和系统边界定义q系统内部流程系统内部流程q数据的收集与处理，注意有多个产品或多个数据的收集与处理，注意有多个产品或多个系统之间的系统之间的分配问题（如多个产品）分配问题（如多个产品），以及，以及能源的类型（不同的石化能源、电能）能源的类型（不同的石化能源、电能）问题。问题。LCA编目分析示意图编目分析示意图目标和目标和范围定范围

10、定义义温室气体效应温室气体效应酸雨酸雨有机挥发物有机挥发物臭氧层破坏臭氧层破坏大气污染物大气污染物水污染物水污染物废渣排放废渣排放固体有害污染固体有害污染光、声、电磁波污染光、声、电磁波污染水水木材木材煤煤石油及天然气石油及天然气矿物资源矿物资源金属矿产金属矿产其他能源其他能源生态系统生态系统硅铁合金硅铁合金LCA的编目分析的编目分析电热法生产电热法生产硅铁硅铁电能电能硅石硅石焦炭焦炭电极糊电极糊新鲜水、循环水新鲜水、循环水钢屑钢屑废渣废渣CHX，悬浮物，悬浮物SO2，粉尘，粉尘聚乙烯塑料饮料瓶的生命周期聚乙烯塑料饮料瓶的生命周期（系统内部流程）（系统内部流程）油井开采油井开采原油运输原油运输

11、原油提炼原油提炼石油生产石油生产原料包装原料包装/运运输输塑料原料生塑料原料生产产聚乙烯生产聚乙烯生产乙烯生产乙烯生产塑料瓶生产塑料瓶生产饮料灌装饮料灌装整瓶包装整瓶包装饮料运输饮料运输饮料零售饮料零售饮用消费饮用消费丢弃丢弃废物废物环境影响评估环境影响评估n分类分类将编目条目与环境损害种类相联系并分组排将编目条目与环境损害种类相联系并分组排列列.q环境损害分为：环境损害分为：资源资源消耗、消耗、人体人体健康和健康和生态环境生态环境影响影响n表征表征采用计算当量来量化环境损害的程度，将当采用计算当量来量化环境损害的程度，将当量值与实际编目数据的量相乘来对比分析。量值与实际编目数据的量相乘来对比

12、分析。n归一化归一化量化处理量化处理n评价评价通过对数据采用加权或分级，比较和量化不通过对数据采用加权或分级，比较和量化不同种类的环境损害必须清楚地描述出在过程中用到的同种类的环境损害必须清楚地描述出在过程中用到的假设和价值判断。假设和价值判断。常用表征指标常用表征指标环境损害类型环境损害类型指标名称指标名称参照物参照物温室效应温室效应GWP100CO2臭氧层变薄臭氧层变薄ODPCFC11酸雨酸雨APSO2富营养化富营养化NPP电能电能燃料燃料内在能量内在能量CO2SO2NOX碳氢化合物碳氢化合物粉尘粉尘CO氟利昂氟利昂CODTOCTON有知有知苯酚苯酚生物资源消耗生物资源消耗非非生物资源消耗

13、生物资源消耗臭氧层减少臭氧层减少全球变暖全球变暖土壤酸化土壤酸化人体毒性人体毒性土地占用土地占用生物多样性损失生物多样性损失人体健康损失人体健康损失自然自然资源损失资源损失产出损失产出损失相对生物多样性损失相对生物多样性损失相对人体健康损失相对人体健康损失相对相对自然自然资源损失资源损失相对相对产出损失产出损失评价评价valuation编目分析结果编目分析结果分类分类classification表征表征characterization归一化归一化normalization环境解释环境解释 将编目分析和环境影响评估的结果结合将编目分析和环境影响评估的结果结合在一起，并得出结论或建议。在一起，并得

14、出结论或建议。能源与资源能源与资源高硅铁合金高硅铁合金低硅铁合低硅铁合金金废弃物排废弃物排放放高硅铁高硅铁合金合金低硅铁低硅铁合金合金电能电能/千瓦时千瓦时8400880045004800废渣废渣/吨吨0.030.030.05硅石硅石/吨吨1.781.851.001.05CHX/克克30.1426.4焦炭焦炭/吨吨0.890.930.510.53悬浮物悬浮物/克克502442电极糊电极糊/吨吨0.0450.0550.020.03SO2/千克千克8.107.10循环水循环水/吨吨101.283.5粉尘粉尘/千克千克23.5120.11新鲜水新鲜水/吨吨42.1735.1钢屑钢屑/吨吨0.220.

15、230.560.58每吨高硅铁合金与低硅铁合金的环境影响评价分析每吨高硅铁合金与低硅铁合金的环境影响评价分析常用的常用的LCA评价模型评价模型1.输入输出法输入输出法材料生产过材料生产过 程程或使用过程或使用过程资源资源能源能源有效产品有效产品废弃物废弃物废水废水温室效应温室效应污染程度污染程度输入参数输入参数输出参数输出参数材料的环境负荷材料的环境负荷Environmental Load ValueELVF资源，能源，废弃物资源，能源，废弃物过过 程程n资源（资源（EF1）能源（能源（EF2）产品（产品（EF0）废弃物（废弃物（EF3）其他形态污染（其他形态污染（EF4）材料环境负荷的组成结

16、构示意图材料环境负荷的组成结构示意图 等效资源环境等效资源环境指数（指数（Ii）等效能源环境等效能源环境指数（指数（Ii）等效废弃物环等效废弃物环境指数（境指数（Ii）资源环境因资源环境因子子EF1能源环境因能源环境因子子EF2废弃物环境废弃物环境因子因子EF3环境负荷值（环境负荷值（ELV）ELV=KiEFi i1，2，3式中式中EFi 为各种环境因子；为各种环境因子；Ki为相应的权重系为相应的权重系数数均值型模型：均值型模型：nEF11/nCi IinEF2=1/mCi Ii n,m,k各子项的取值各子项的取值nEF3=1/k Ci”Ii”nELV=1/3KkEFk均方根模型：均方根模型：

17、nEF11/nCi Ii2nEF2=1/mCi Ii n,m,k各子项的取值各子项的取值nEF3=1/k Ci”Ii”nELV=1/3KkEFk输入输出法评价实例输入输出法评价实例 建筑瓷砖建筑瓷砖n目标定义：只考察其生产过程对环境的影响目标定义：只考察其生产过程对环境的影响n范围界定：直接原料消耗和直接废物排放，不范围界定：直接原料消耗和直接废物排放，不考虑原料的生产加工过程以及废水、废渣的再考虑原料的生产加工过程以及废水、废渣的再处理过程处理过程n编目分析：如能耗可按加热、照明、取暖等过编目分析：如能耗可按加热、照明、取暖等过程进行编目；资源消耗可按原料配比编目；污程进行编目；资源消耗可按

18、原料配比编目；污染物可按废气、废水、废渣等进行编目分析。染物可按废气、废水、废渣等进行编目分析。加水加水配料配料球磨球磨搅拌搅拌废水废水成形成形干燥干燥烧成烧成包装包装废渣废渣加热加热废气废气某瓷砖生产工艺示意图某瓷砖生产工艺示意图n环境影响评价环境影响评价由钢渣生产瓷由钢渣生产瓷砖的过砖的过 程程资源资源能源能源瓷砖瓷砖废渣废渣废水废水全球温室效应全球温室效应输入参数输入参数输出参数输出参数n环境解释环境解释q该瓷砖生产过程的能耗和水消耗比较大；该瓷砖生产过程的能耗和水消耗比较大；q利用钢渣作原料属于再循环利用生产工艺；利用钢渣作原料属于再循环利用生产工艺；q废渣排放量少，废水可再循环利用，

19、温室效应大。废渣排放量少，废水可再循环利用，温室效应大。q通过对该瓷砖的生产过程的通过对该瓷砖的生产过程的LCA评价，提出的改进评价，提出的改进工艺主要有降低能耗、降低废水排放量、减少温室工艺主要有降低能耗、降低废水排放量、减少温室气体效应影响。气体效应影响。输入输出法评价实例输入输出法评价实例 聚氨酯防水涂料聚氨酯防水涂料n目标定义目标定义：只考虑该防水涂料的生产过程对环境的影响：只考虑该防水涂料的生产过程对环境的影响n范围界定范围界定：直接原料消耗和直接废物排放，以及其他因素对环：直接原料消耗和直接废物排放，以及其他因素对环境的直接影响境的直接影响n编目分析编目分析：如能耗可按加热、照明、

20、取暖等过程进行编目；资：如能耗可按加热、照明、取暖等过程进行编目；资源消耗可按原料配比编目；污染物可按废气、废水、废渣等进行源消耗可按原料配比编目；污染物可按废气、废水、废渣等进行编目分析。编目分析。配料配料搅拌搅拌脱水脱水调配调配反应反应包装包装废气废气废渣废渣某防水涂料的生产工艺示意图某防水涂料的生产工艺示意图n环境影响评价环境影响评价n环境解释环境解释q该涂料生产过程的能耗比较高；该涂料生产过程的能耗比较高；q固体废弃物排放量少，但温室效应大。固体废弃物排放量少，但温室效应大。q通过对该涂料的生产过程的通过对该涂料的生产过程的LCA评价，提出的改进评价，提出的改进工艺主要有提高资源效率、

21、降低能耗、降低总有害工艺主要有提高资源效率、降低能耗、降低总有害物排放量、减少温室气体效应影响等。物排放量、减少温室气体效应影响等。常用的常用的LCA评价模型评价模型2.线性规划法线性规划法其原理是在一定约束条件下寻求目标函数的极值其原理是在一定约束条件下寻求目标函数的极值问题。问题。Ai,j Bi,j=Fi,j(i,j=1,2,n)A环境影响的分类因子；环境影响的分类因子；B各环境影响因子在系统各个阶段的环境影各环境影响因子在系统各个阶段的环境影响数据；响数据；F该环境影响因子的环境影响评价结果；该环境影响因子的环境影响评价结果；i,j 系统各阶段序号。系统各阶段序号。常用的常用的LCA评价

22、模型评价模型3.层次分析法层次分析法AHP目标层目标层准则层准则层方案层方案层LCA的目标、范围定义、环境影响因子的目标、范围定义、环境影响因子LCA的数据层的数据层LCA的环境影响的评价结果的环境影响的评价结果层次分析法结构示意图层次分析法结构示意图AHP分析常用材料环境分析常用材料环境影响的编目分析示意图影响的编目分析示意图环境指数环境指数ECOI环境影响环境影响EI材料性能材料性能SP总能耗总能耗E1资源消耗资源消耗E2温室效应温室效应E3废气废气E4废水废水E5废渣废渣E6区域毒性水平区域毒性水平E7拉伸强度拉伸强度S1线膨胀系数线膨胀系数S2热容热容 S3电导率电导率S4电极电位电极

23、电位S5ECOI=EI/SPS=E=FeAlHEDPFeAlHEDPE11 E12 E13 E14 E15E21 E22 E23 E24 E25E31 E32 E33 E34 E35S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17S21 S22 S23 S24 S25 S26 S27S31 S32 S33 S34 S35 S36 S37FeAlHEDP环境影响环境影响2.027659.95131.9384材料性能材料性能1.11161.30312.9910环境指数环境指数1.824046.00670.6481材料的环境影响及性能指标的材料的环境影响及性能指标的AHP分析结果分析结果LCA

24、的局限性的局限性n应用范围的局限性应用范围的局限性n评估范围的局限性评估范围的局限性n评估方法的局限性评估方法的局限性n时间和地域的局限性时间和地域的局限性一些典型的环境影响数据库一些典型的环境影响数据库时间时间建立单位建立单位内容内容环境指标环境指标1990年年瑞士联邦环境局瑞士联邦环境局包装材料包装材料生态指标生态指标1992年年国际国际LCA发展组织发展组织产品产品单项单项1993年年荷兰莱登大学荷兰莱登大学产品产品加权系数加权系数1993年年美国中西部研究所美国中西部研究所容器、包装材料容器、包装材料单项单项1994年年瑞典环境所瑞典环境所汽车、钢铁汽车、钢铁环境因子环境因子1994年

25、年欧洲塑料协会欧洲塑料协会塑料塑料单项单项1995年年德国斯图加特大学德国斯图加特大学塑料、汽车塑料、汽车单项单项1996年年日本三菱电力日本三菱电力发电发电单项单项1996年年中国清华大学中国清华大学涂料涂料生态因子生态因子1998年年中国中国863计划计划原材料原材料单项单项材料环境影响数据库框架结构示意图材料环境影响数据库框架结构示意图主菜单主菜单输入输入输出输出LCA数据库数据库能量能量产品产品目标与范围定义目标与范围定义表面处理表面处理资源资源废物排放废物排放编目分析编目分析涂料涂料确认确认全球温室效应全球温室效应环境影响评价环境影响评价建筑材料建筑材料返回返回放射性放射性结果解释结

26、果解释稀土稀土输入输出法输入输出法线性规划法线性规划法模糊数学模糊数学分析法分析法层次分析法层次分析法其他其他其他其他优化优化钛钛打印打印其他其他第三章第三章 材料的生态设计材料的生态设计n材料产业的可持续发展材料产业的可持续发展n工业生态学工业生态学n材料流分析材料流分析n材料生产的资源效率材料生产的资源效率n材料的生态设计材料的生态设计影响材料可持续发展的一些因素影响材料可持续发展的一些因素材料材料可持续发展可持续发展原料原料工艺工艺评价评价产品产品资源资源F-4材料流材料流F-10污染控制污染控制污染修复污染修复再利用再利用污染治理污染治理清洁生产清洁生产再循环再循环标准标准LCA方法方

27、法数据库数据库指标指标环境协调材料环境协调材料绿色材料绿色材料生态设计生态设计环境工程材料环境工程材料环境降解材料环境降解材料工业生态学工业生态学无限的资源无限的资源无限的废物无限的废物有限的资源有限的资源有限的废物有限的废物能源能源一级生态系统一级生态系统二级生态系统二级生态系统三级生态系统三级生态系统理想的工业生态系统示意图理想的工业生态系统示意图有限的资源和能源有限的资源和能源材料材料制造制造废弃废弃消费消费服务服务工业生态学理论框架示意图工业生态学理论框架示意图可持续发展可持续发展工业生态学工业生态学技术系统技术系统自然系统自然系统文化系统文化系统凯隆堡工业生态系统示意图凯隆堡工业生态

28、系统示意图STATOIL炼油厂炼油厂ASNAES燃煤电燃煤电厂厂1500MWNOVO生生物制药物制药温室温室区域供热站区域供热站GYPROC墙墙板厂板厂养鱼场养鱼场水泥长筑路水泥长筑路公司公司硫酸厂硫酸厂农场农场蒂斯湖蒂斯湖硫硫废热废热废废热热燃燃料料气气冷冷却却水水蒸蒸气气淡水淡水蒸蒸气气废热废热除尘渣除尘渣飞灰飞灰废渣作肥料废渣作肥料沉渣作肥料沉渣作肥料材料流分析材料流分析n材料流的概念材料流的概念n材料流材料流material flow又称物质流又称物质流mass flow，也称材料链，也称材料链substance chain。n材料流理论是指用数学物理的方法对在工业生产过程中按照一定材

29、料流理论是指用数学物理的方法对在工业生产过程中按照一定的生产工艺所投入的原材料的流动方向和数量大小的一种定量分的生产工艺所投入的原材料的流动方向和数量大小的一种定量分析理论。析理论。n是一种方法学，主要用于研究、评价工业生产过程中所投入的是一种方法学，主要用于研究、评价工业生产过程中所投入的原材料的资源效率，找出提高资源效率的途径。原材料的资源效率，找出提高资源效率的途径。n环境污染在很大程度上是因为在工业生产过程中所投入的原材料环境污染在很大程度上是因为在工业生产过程中所投入的原材料不能变成有效的产品，而作为副产物排放到环境中，形成环境过不能变成有效的产品，而作为副产物排放到环境中，形成环境

30、过量承载的一种现象。通过对工业生产过程进行材料流分析，找出量承载的一种现象。通过对工业生产过程进行材料流分析，找出污染物排放的原因，通过技术措施，从源头开始控制工业污染，污染物排放的原因，通过技术措施，从源头开始控制工业污染，是实现工业可持续发展的关键。是实现工业可持续发展的关键。典型的材料流循环过程典型的材料流循环过程矿石矿石半成品半成品成品成品零件零件使用使用几种有代表性的材料流理论几种有代表性的材料流理论n四倍因子理论（四倍因子理论（factor 4）n它是德国它是德国von Weizsaecker教授于教授于20世纪世纪90年代初首先提出来的，年代初首先提出来的，主要是针对消除社会的贫

31、富悬殊，实现各国间健康、和平发展的主要是针对消除社会的贫富悬殊，实现各国间健康、和平发展的一种技术目标。一种技术目标。n该理论的科学含义是在经济活动和生产过程中，通过采取各种技该理论的科学含义是在经济活动和生产过程中，通过采取各种技术措施，将能源消耗、资源消耗降低一半，同时将生产效率提高术措施，将能源消耗、资源消耗降低一半，同时将生产效率提高一倍。由此，在同样能源消耗和资源消耗的水平上，得到了四倍一倍。由此，在同样能源消耗和资源消耗的水平上，得到了四倍的产出：的产出：R=P/I=2/0.5=4其中其中R表示资源效率；表示资源效率；P表示产品产出量；表示产品产出量；I表示原材料、能源投入量。表示

32、原材料、能源投入量。nSchmit-Bleek教授用一个方程式将环境影响、人口和教授用一个方程式将环境影响、人口和一个国家的国内生产总值关联起来，他猜测，到一个国家的国内生产总值关联起来，他猜测，到2050年地球上的人口将在现在的基数上增加年地球上的人口将在现在的基数上增加1倍，即倍，即P等于等于2；同时，世界各国的国内生产总值（同时，世界各国的国内生产总值（GDP）届时将增长）届时将增长36倍，取平均值为倍，取平均值为5，则二者之积为，则二者之积为10。由此，对环。由此，对环境的影响将增加境的影响将增加10倍。为了保持现有的生态环境水平，倍。为了保持现有的生态环境水平，必须通过提高资源效率和

33、能源效率必须通过提高资源效率和能源效率10倍来平衡和补偿对倍来平衡和补偿对环境的破坏。环境的破坏。I=P（GDP/P）（I/GDP）式中：式中：I环境影响；环境影响；P人口；人口；GDP国内生产总值国内生产总值十倍因子理论（十倍因子理论（factor 10）n在提出十倍因子理论的同时，在提出十倍因子理论的同时，Schmit-Bleek教授于教授于1994年在法国创建了国际年在法国创建了国际F10俱乐部，在俱乐部，在1997年向全年向全世界发表了著名的致政府和产业领袖的卡诺勒斯宣言，世界发表了著名的致政府和产业领袖的卡诺勒斯宣言，指出，进入经济活动的所有物质或迟或早都要被消耗或指出，进入经济活动

34、的所有物质或迟或早都要被消耗或排放进入环境，到头来是环保费用的持续增长。因此，排放进入环境，到头来是环保费用的持续增长。因此，要降低环保费用，首先需要降低和减少物质从自然界要降低环保费用，首先需要降低和减少物质从自然界（即环境）流入经济活动圈的量，从而减少污染物排放（即环境）流入经济活动圈的量，从而减少污染物排放量。量。nSchmit-Bleek教授于教授于1994年还出版了年还出版了人类需要多大人类需要多大的世界的世界一书，提出了一书，提出了MIPS(Materials Input Per Service)的概念，即单位服务的材料消耗。对材料流理的概念，即单位服务的材料消耗。对材料流理论提出

35、了一个具体的评价指标，由此来定量计算资源效论提出了一个具体的评价指标，由此来定量计算资源效率。率。n极值理论是针对投入和产出的效率问题提出的。对一极值理论是针对投入和产出的效率问题提出的。对一定的原材料投入，有效产品的产出率越高，废弃物产定的原材料投入，有效产品的产出率越高，废弃物产生量越小。用数学方程式表示为：生量越小。用数学方程式表示为：I=P+W R=P/I O=W/I式中：式中：I表示物质总投入量；表示物质总投入量；P表示有用产品产出量；表示有用产品产出量；W表表示废物产出量；示废物产出量；R表示资源效率；表示资源效率；O表示废物产出率。表示废物产出率。n求求Rmax则可获得最大资源效率，同时求则可获得最大资源效率，同时求Omin则可获得则可获得最小废物产出率。最小废物产出率。极值理论极值理论