工业的迅速发展为我国带来了丰富的物质财富,但同时也对环境造成了巨大的损害,其在运转的过程中排放的大量有害物质,对我国的生态安全造成了严重破坏。生态工业园恰好是实现环境效益和经济效益双赢的桥梁,为解决工业发展带来的污染问题提供了一种新的方向。本文首先以生态工业园为研究对象,提出了构建生态工业园的流程,然后基于投资规模和环境约束,构建优化模型确定不同目标条件下的各产业规模。本文以X市生态工业园的构建为研究对象,首先分析原有工业园中现有产业的物质流和能量流,并结合产业园的现状,引入煤炭地下气化产业;接着提出了一套计算产业共生度的方法,先定性再定量筛选出共生度较大的产业,组建初始生态工业园。为确定工业园各产业具体规模,从两个角度开展分析。第一个角度是仅考虑环境效益,通过构建以单位产值能耗和单位产值三废排放为指标的目标函数,运用Lingo确定此角度下的各产业规模。第二个角度是考虑综合效益,综合效益分别从经济效益和环境效益的角度选取指标,经济效益选取的评价指标为工业增加值,环境效益选取的指标为企业间废弃物的循环利用量与单个企业产生的污染物总量的比值,此时再运用NSGA-II算法求解出双目标下的各产业规模。为了进一步提高产业间的互利共生关系,实现资源化产品深度利用,降低初始生态产业链的总体污染排放和资源索取,本文首先对初级产业链进行输入和输出分析;然后对整体产业链进行物料平衡核算,确定总体的产物、副产品和废弃物;其次,结合产业链中的副产品和“废弃物”的可能相互利用网络,运用产业生态学、循环经济的物质流和能量流分析方法和3R原则,初步明确产业链延伸引入的产业,进而确定延伸后生态产业链中各产业之间的副产品和“废弃物”的相互利用关系;最后,基于环境效益最大化和综合效益最优两个角度,分别确定规划延伸后生态产业链在两种不同优化目标下的产业规模。结果显示,基于环境效益,各产业的规模分别为:炼焦15万t、冶铁20万t、炼钢35万t、煤炭地下气化58897.96万Nm~3;基于综合效益,各产业的规模为:炼焦13.67万t、冶铁14.92万t、炼钢31.5万t、煤炭地下气化42587万Nm~3;其次进行物料平衡核算,确定延伸后引入煤气发电、氯碱、合成氨这三个产业;最后运用目标规划确定延伸后的各产业生产规模。基于环境效益,各产业的规模为:炼焦15万t、冶铁20万t、炼钢35万t、煤炭地下气化34400万Nm~3、发电65亿度、氯碱28万t、合成氨13万t;基于综合效益,各产业的规模为:炼焦17.88万t、冶铁25.61万t、炼钢38.4万t、煤炭地下气化32754万Nm~3、发电41亿度、氯碱32.7万t、合成氨13.5万t。该论文有图23幅,表35个,参考文献70篇。