燃料乙醇作为全球广泛应用的生物质能,其潜在的环境影响备受关注。截至2019年,我国80%的燃料乙醇生产线以玉米为原料,而玉米燃料乙醇的环境影响不仅与生产工艺有关,更与行业上下游市场及相关政策密切相关。本研究基于燃料乙醇企业工艺参数、统计年鉴和行业数据,结合玉米燃料乙醇工艺生命周期评价文献的研究结果,构建了我国玉米燃料乙醇行业的系统动力学模型。结合政策和相关文献资料设定2020-2030年我国燃料乙醇行业的基准情景,从生命周期角度预测我国燃料乙醇系统的能耗、水耗和GHG（greenhouse gas,温室气体）排放。采用Sobol方法进行敏感性分析,识别系统系统动力学模型的关键影响参数并设立由7个情景变量决定的6804组情景组合。通过比较各情景参数变化,分析主要因素对我国玉米乙醇行业节能、节水、GHG减排三种环境效应的影响。主要研究结论如下:（1）构建了包括七个子系统的系统动力学模型,即乙醇产能调控子系统、乙醇产量子系统、玉米原料供应子系统、玉米燃料乙醇生产工艺子系统、玉米燃料乙醇经济收支子系统、生命周期评价子系统、环境效应评估子系统。参考我国2005-2015年间的燃料乙醇产量、93#汽油价格、玉米产量和价格、玉米食用饲用需求、可供国内消费玉米量六个指标的历史数据和模拟数据进行对比,验证系统动力学模型的精度,表明验证的数据样本中95%数据点的相对误差控制在20%以内,保证了模型的有效性和可靠性。（2）截至2019年,我国玉米燃料乙醇行业工艺产能加权的平均生产1t燃料乙醇需耗用玉米3.17 t,水11.48 t,综合能耗586.29 kgce,电316.60 kwh,同时产生副产品酒糟蛋白饲料（DDGS）0.87 t/t。从生命周期角度,我国每吨燃料乙醇的平均生命周期蓝水（指来自地表水和地下水的水资源）消耗为581.9 m~3/t,净能量为-145.3 kgce/t,GHG排放强度为2578 kg CO2e/t。不同工艺的环境足迹存在差异,湿法、干法和半干法工艺生产1吨燃料乙醇的平均生命周期蓝水消耗分别为594.5 m~3/t、566.6 m~3/t和572.2 m~3/t,平均净能量分别为-337.9 kgce/t、112.9 kgce/t和-254.9 kgce/t,生命周期GHG排放强度分别为2554kg CO2e/t、2565 kg CO2e/t和2662 kg CO2e/t。对于各生命周期过程,玉米生产过程占燃料乙醇蓝水消耗的98.9%,燃料乙醇生产过程的能耗最多,玉米生产的化肥投入对GHG排放的贡献最大。（3）在增加新产能、企业自发技术升级的基准情景假设条件下,2020-2030年我国玉米燃料乙醇生命周期GHG排放、能源消耗和水资源消耗指标的年均下降率分别为2.4%、3.7%和1.5%。玉米燃料乙醇及其副产品DDGS分别作为汽油和豆粕饲料的替代品,在基准情景下,2020-2030年国内生产的玉米燃料乙醇年均可降低能耗240万tce/年,降低GHG排放344万t CO2e/年,但同时会增加47亿m~3/年的生命周期水资源消耗。（4）对于不同情景的模拟结果,到2030年,基准[最小,最大]玉米燃料乙醇生命周期GHG排放强度为2092[2237,1620]kg CO2e/t,生命周期净能量产出为147.4[-4.16,403.2]kgce/t,生命周期直接蓝水消耗为511.6[376.5,524.3]m~3/t。对于2020-2030年国内玉米燃料乙醇的累计环境效应,2020-2030年玉米燃料乙醇系统累计[最小,最大]减少GHG排放3444[1525,8029]万t CO2e,减少生命周期能耗2428[875,5398]万tce,增加生命周期蓝水消耗472[213,613]亿m~3。对于单一变量的作用效果,“增加新建产能中的干法占比”情景最能有效增加节水效应（平均[最大]增加79[98]亿m~3）;“最高水平工艺补贴”最能有效增加节能（平均[最大]增加1106[1617]万tce）和GHG减排效应（平均[最大]增加2054[2913]万t CO2e）。此外,使玉米燃料乙醇产量增加的情景对节约能源和GHG减排有促进作用,但同时会消耗更多蓝水。因此,未来值得针对地区能源、水资源与GHG减排规划背景下的玉米燃料乙醇环境效应优化开展深入研究。本研究将系统动力学方法与生命周期评价方法结合,研发我国玉米燃料乙醇行业环境影响的系统模型,对我国低碳发展和环境保护具有一定的现实价值和政策参考。