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第1部分 技术与社会相关领域介绍3

1人类与环境3

1.1公共物品的悲剧3

1.2主方程6

1.3大目标9

1.3.1大目标与环境科学的联系10

1.3.2确定相关的社会活动12

1.3.3工业化国家应采取的行动14

1.4应对挑战15

深入阅读材料16

习题16

2产业生态学概念18

2.1从关注眼前到放眼未来18

2.2将产业活动与环境科学和社会科学相关联20

2.3产业生态学的关键问题21

2.4本书概览22

深入阅读材料23

习题24

3技术变革及其带来的风险25

3.1技术演变的历史模式25

3.2认识风险的方法28

3.3风险评价32

3.4风险沟通34

3.5风险管理34

深入阅读材料36

习题37

第2部分 物理、生物和社会理论框架41

4生态学与技术的相关性41

4.1相似性考虑41

4.2生物和产业组织41

4.3食物链：营养物质和能量的传输网络44

4.4种群生态学48

4.5具体联系的分类50

4.6生态学方法的用途53

深入阅读材料53

习题54

5资源的状况55

5.1引言55

5.2资源的耗竭时间和供应短缺55

5.3共生资源57

5.4能源58

5.4.1消耗能源获取矿产资源58

5.4.2能源58

5.4.3能源状况59

5.5受能源制约的矿产资源60

5.6受地理位置制约的资源61

5.7受环境因素制约的资源62

5.8累积供应曲线63

5.9水资源64

5.10小结65

深入阅读材料65

习题65

6社会和文化67

6.1社会、文化和产业生态学67

6.2文化建构与时间跨度68

6.3社会背景下的公司70

6.4环保主义、技术和社会70

深入阅读材料73

习题73

7政府、法律和经济学75

7.1国家政府的结构和运行75

7.2国际环境治理77

7.3法律体系与产业生态学79

7.3.1基本的法律问题79

7.3.2与产业生态学相关的法律案例研究81

7.4经济学与产业生态学82

7.4.1估值83

7.4.2折现率84

7.4.3费用－效益分析84

7.4.4绿色会计84

7.4.5可替代性与互补性85

7.4.6外部性86

7.5金融、资本与投资86

深入阅读材料88

习题89

第3部分 面向环境的设计和生命周期评价93

8工业产品设计与开发93

8.1产品设计的挑战93

8.2产品设计人员的概念性工具94

8.2.1Pugh选择矩阵94

8.2.2质量屋95

8.3面向X的设计96

8.4产品设计小组98

8.5产品开发过程99

深入阅读材料101

习题102

9过程设计和运行103

9.1过程设计的挑战103

9.2污染预防103

9.3水资源供应的挑战107

9.4过程的生命周期108

9.4.1资源供应108

9.4.2过程实施109

9.4.3主体过程运行109

9.4.4辅助过程运行109

9.4.5翻新、再循环和处置110

9.5过程分析方法110

9.5.1主体过程111

9.5.2过程设备111

9.5.3辅助过程112

9.6过程设计和运行指南112

9.7对公司的影响113

深入阅读材料113

习题114

10材料选择115

10.1材料选择需考虑的因素115

10.2材料与环境危害115

10.3材料的来源和主要用途118

10.3.1绝对丰度118

10.3.2材料开采和加工的影响118

10.3.3消费后再生材料的可获得性和适用性119

10.4材料替代122

10.5材料选择的多重因素124

10.6非物质化130

10.7材料选择指南131

深入阅读材料131

习题132

11提高能源效率的设计133

11.1能源与工业133

11.2基础加工业134

11.3中间加工业136

11.4能源使用分析136

11.5减少能源使用的一般方法139

11.5.1暖通空调139

11.5.2照明139

11.5.3现场能源生产140

11.5.4能源管理142

11.6小结142

深入阅读材料143

习题143

12产品的交付144

12.1引言144

12.2普通包装144

12.3对固体废物的考虑146

12.4包装的液体和气体排放因素148

12.5运输和安装149

12.6讨论和小结150

深入阅读材料151

习题151

13产品使用过程中的环境影响152

13.1引言152

13.2产品使用过程中产生的固体废物152

13.3产品使用过程中产生的液体废物153

13.4产品使用过程中产生的气体废物153

13.5产品使用过程中的能耗154

13.6耗散性产品154

13.7无意的耗散性产品156

13.8面向可维护性的设计156

深入阅读材料158

习题158

14面向产品生命结束的设计160

14.1引言160

14.2产品生命结束的一般考虑164

14.3再制造166

14.4再循环167

14.4.1金属的再循环167

14.4.2塑料的再循环167

14.4.3林产品的再循环169

14.5零部件联结169

14.6面向再循环的规划170

14.6.1面向拆卸的设计170

14.6.2应急产品的设计172

14.6.3再循环性能的优先考虑173

深入阅读材料174

习题175

15生命周期评价介绍176

15.1工业产品的生命周期176

15.2生命周期评价框架178

15.3确定评价目的与范围180

15.4定义边界181

15.4.1生命周期阶段的边界181

15.4.2边界的详尽程度181

15.4.3自然生态系统边界182

15.4.4时空边界184

15.4.5边界选择184

15.5数据收集方法184

深入阅读材料188

习题188

16生命周期影响评价与解释阶段189

16.1LCA影响分析189

16.2工业优先排序：IVL/Volvo汽车公司环境优先策略系统190

16.3生命周期评价解释分析196

16.3.1明确与隐含的改进建议196

16.3.2优先排序表198

16.4优先排序图200

16.4.1行动－实施者优先排序图200

16.4.2生命阶段优先排序图201

16.5讨论202

深入阅读材料203

习题204

17简化生命周期评价205

17.1评价的连续体系205

17.2保持前瞻性206

17.3简化生命周期评价矩阵207

17.4靶图209

17.5对过去和现在普通汽车的评价210

17.6SLCA的优缺点216

17.7讨论217

深入阅读材料217

习题218

18产业生态学企业工具箱的应用219

18.1产业环境管理的阶段与范围219

18.2第1阶段——遵守环保法规220

18.3第2阶段——污染预防220

18.4第3阶段——面向环境的设计220

18.5产品开发过程中的环境机会221

18.6产业生态学实践者和工具箱225

18.7面向服务业的产业生态学工具226

深入阅读材料227

习题227

第4部分 企业层面的产业生态学231

19在企业中运用产业生态学231

19.1概述231

19.2环境对企业的战略意义231

19.3产业生态学在企业中的实践233

19.3.1环境管理体系233

19.3.2组织结构的实施策略235

19.3.3培训计划235

19.3.4技术援助236

19.3.5三重底线236

深入阅读材料237

习题237

20定量指标与定性指标239

20.1定量指标和定性指标的意义239

20.2指标体系的发展240

20.3企业层面的定量指标242

20.4定量指标的表示和集成244

20.5多级指标体系245

深入阅读材料247

习题247

21服务、技术和环境249

21.1服务的定义250

21.1.1α型服务：客户前往服务场所251

21.1.2β型服务：服务前往客户处252

21.1.3γ型服务：远程服务253

21.2服务的环境影响253

21.3服务公司的产业生态学255

21.3.1激励供应商256

21.3.2教育消费者256

21.3.3鼓励使用环境友好资源和产品的行为257

21.3.4用服务来替代能源和物质消耗257

21.3.5服务作为生活质量提高的途径258

深入阅读材料258

习题259

第5部分 系统层面的产业生态学263

22产业生态系统263

22.1生态系统的概念263

22.2产业共生267

22.3设计和开发产业共生生态系统270

22.4产业生态系统的资源流272

22.5产业生态学的模式和规模274

22.6生态学综合方法的作用276

深入阅读材料277

习题277

23代谢与资源分析278

23.1收支和循环278

23.2产业生态学中的代谢分析282

23.3产业生态学中的资源分析284

23.3.1元素分析285

23.3.2分子分析285

23.3.3物质分析287

23.3.4材料分析287

23.4资源在自然流动与人为流动之间的平衡289

23.5代谢分析与资源分析的用途290

深入阅读材料290

习题291

24系统分析、模型与情景设想292

24.1从系统层面思考问题292

24.1.1系统的概念292

24.1.2汽车技术系统293

24.2技术系统模型297

24.2.1模型的概念297

24.2.2英国钢铁工业模型案例299

24.2.3模型检验299

24.3描绘可能的未来300

24.3.1情景的用途300

24.3.2气候变化的IMAGE模型301

24.3.3IPCC 2000情景302

24.4发展预测性的产业生态学305

深入阅读材料306

习题306

25地球系统工程与管理308

25.1概念介绍308

25.2已经实施和建议中的ESEM例子309

25.2.1棕色场地修复309

25.2.2水体疏浚309

25.2.3区域性湿地修复309

25.2.4防止全球变暖311

25.3ESEM的原则314

25.3.1ESEM理论原则314

25.3.2ESEM管理原则315

25.3.3ESEM设计和工程原则315

25.4面对ESEM的问题316

深入阅读材料317

习题318

26产业生态学的未来319

26.1发展中的产业生态学319

26.2产业生态学硬件库320

26.2.1为产品和过程设计人员提供的工具320

26.2.2为企业管理人员提供的工具321

26.2.3为服务供应商提供的工具321

26.2.4为系统分析人员提供的工具321

26.2.5为决策人员提供的工具322

26.3产业生态学——一门发展中的科学322

26.4产业生态学的研究路线图325

26.4.1理论产业生态学的研究目标326

26.4.2实验产业生态学的研究目标327

26.4.3应用产业生态学的研究目标327

26.5重新审视产业生态学的挑战328

深入阅读材料328

附录A 锡铅焊料的替代——一个详细的案例分析329

A1简介329

A2印刷电路板锡铅焊料的DfE分析329

A2.1确定分析范围330

A2.2生产评价矩阵330

A2.3社会／政治评价矩阵331

A2.4毒性／接触评价矩阵332

A2.5环境评价矩阵334

A2.6综合评价334

A3从评价到计划335

附录B 产业生态学术语表336