基于硫代谢的我国硫资源产业系统模拟与分析

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硫在国民经济中特别是在化学工业中具有重要地位。目前我国硫资源产业表现出高强度开采、低效率利用、重污染排放等典型生态不适宜性特点。如何有效地对硫资源进行转化和配置,扭转硫资源过量消耗和生态环境恶化的局面,实现我国硫资源产业可持续发展,已经成为目前迫切需要解决的问题。论文以科学发展观为指导,贯彻生态工业、循环经济理念,采用系统分析思路和相关定量研究方法对我国硫资源产业的现状和可持续发展模式进行了分析和研究,主要包括以下两大部分。 1.采用系统分析思路,围绕硫的“储备-来源-加工-消费”的整个生命周期,运用物质流分析技术和五步建模方法,以2004年产业相关数据建立了我国硫资源产业系统静态物质流代谢分析模型。在此基础上利用模型对系统进行静态模拟与分析,内容包括2004年现状的分析、存在问题的剖析、发展循环经济策略的提出、方案实施效果的分析。分析表明我国硫资源产业目前存在的问题是相互关联的,应该从系统和整体的角度出发提出相关的解决策略。基于分析结果,进一步提出了产业发展循环经济的相关策略并构建了具体方案,运用投入产出分析(IOA)方法对方案实施后的效果进行了定量分析和比较。结果表明通过合理地选取、综合推广先进的循环经济技术手段,比如回收人畜粪便生产有机硫肥、采用磷石膏制硫酸联产水泥、生产智能缓释化肥、对含硫煤脱硫和工业烟气脱硫再利用等,可以有效地提高我国硫资源产业中物质利用水平和循环效率。 2.为了体现出产业系统内主要因素的动态变化以及各因素之间的相互影响,在系统静态模型的基础上,运用指数平滑预测方法对其进行了改进,得到我国硫资源产业系统的动态分析模型。在此基础上利用动态分析模型对现状条件下以及循环经济发展方案实施后系统未来发展趋势进行了动态模拟和分析。研究结果表明在现状发展趋势下,我国硫资源产业在含硫产品的产量和消费快速增长的情况下将导致有限的硫资源急速消耗,同时也给环境带来巨大压力;实施对含硫煤燃烧前脱硫回收硫磺、对工业烟气脱硫回收硫资源再利用等方案对改善我国硫资源产业系统可持续发展程度效果良好,不仅能显著地节约硫资源的相对消耗量,而且能明显改善大气污染程度。此外,对不同政策力度下多循环经济发展方案的综合实施效果进行优化,得出了各方案在不同实施力度下的最优综合实施方案。
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