工业生态学试卷（A）
院(系) 班级 学号 姓名
占课程平时 课程考成绩考核成核成绩 占 % 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 小计 绩 % 试卷卷面成绩 得分
得 分 一、 填空题（总20分，每空1分）
1. 生态工业是模拟自然生态系统的功能， 建立起相当于自然生态系统的（ ）的工业生态链网，形成以低成本、低消耗、（ ），与生态环境协调共生生态化工业。 2. 世界目前生态环境状况是（ ）在恶化，（ ）在改善，治理能力远远赶
不上破坏速度，生态赤字逐渐扩大。 3. 工业生态学的产生以（ ）年Frosch 和Gallopoulos发表的题为（ ）
一文为标志； 4. 工业代谢分析方法是建立生态工业的一种行之有效的系统分析方法，通过分析
（ ）、进行功能模拟和（ ）来分析生态工业系统的代谢机理。 5. 超临界水是指处于超临界状态的水，其临界温度为（ ），临界压力为（ ），临界密度为320kg/m3。 6. 生命周期评价的实施主要包括目的与范围的确定、（ ）分析、影响评价和
（ ）四个部分。 7. 产品生态设计应遵循环境准则、（ ）准则、费用准则、（ ）准则和社会
准则。 8. 开发（ ）、太阳能、（ ）氢能源等新型能源替代技术是实现能源脱碳的
有效途径之一。 9. 溶剂透过膜的过程为（ ），溶质透过膜的过程为（ ）。
10. 生态重组的实施从（ ）层次、中观层次、（ ）层次三个层次进行。
得 分 工业生态学 试卷 第 1 页 共 9 页
二、概念题（总20分，每小题4分）
1. 3R原则；2. 物质减量化；3. LCA；4. 清洁生产；5. 工业生态园区 得 分 三、简答题（总20分，每小题5分）
1. 工业生态系统及其自然生态系统对比分析。 2. 生态（环境）材料概念及其应具备的特点。
3. 简述反渗透膜（RO）污水处理技术的基本原理。
4. 工业生态学所依据的生态经济学原理有哪些？应如何实现价值增值？
得 分 四、论述题（总25分，第1题10分；第2题15分）
1. 举例说明工业代谢分析法在工业发展中的应用。
2. 应用你所学的工业生态学理论，结合实例论述如何建设生态工业，实现
现代工业的生态化转向？
得 分 五、计算题（总15分）
某工厂塑料薄膜生产过程中产生了含挥发性有机物的气体甲苯和乙酸乙酯，为减少污染，用正十四烷（吸收油）吸收，后经精馏分离出来，分离得到的吸收油返回到吸收装置循环使用，而回收的甲苯和乙酸乙酯供塑料薄膜加工过程再利用。在上述生产过程中，甲苯和乙酸乙酯的回收效果、吸收油的消耗和能耗等均与吸收油的流量有关，其中不同吸收油流量下回收过程产生的污染物排放如表1，表2所示，试计算并分析上述回收过程所排放污染物的全球增温效应是多少？找出主要影响因素，并尝试分析应如何降低这种影响？（保留小数点后两位）
表1 不同吸油量下回收过程中产生的污染物排放速率
吸收油量，kmol/h 乙酸乙酯 0 20 50 100 200 400 195 180 160 128 60 2 排放速率，kg/h 甲苯 195 55 1 0.02 0.02 0.02 CO2 0 75 185 360 720 1500 CO 0 0.03 0.06 0.12 0.25 0.5 SOx 0 0.8 2 3.5 8 15 NOx 0 0.1 0.25 0.5 1 2 n-C14 0 5 4.5 4.2 4.1 4
表2 不同排放物质的全球增温潜能
全球增温潜能 GWP
工业生态学 试卷 第 2 页 共 9 页
排放速率，kg/h 乙酸乙酯 2.0 甲苯 3.35 CO2 1 CO 1 SOx 0 NOx 40 n-C14 3.1 工业生态学试卷（B）
院(系) 班级 学号 姓名
占课程平时 课程考成绩考核成核成绩 占 % 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 小计 绩 % 试卷卷面成绩 得分
得 分 二、 填空题（总20分，每空1分）
1. 世界目前生态环境状况是（ ）在恶化，（ ）在改善，治理能力远远赶不上破坏速度，生态赤字逐渐扩大。 2. 生态工业是模拟自然生态系统的功能， 建立起相当于自然生态系统的（ ）
的工业生态链网，形成以低成本、低消耗、（ ），与生态环境协调共生生态化工业。 3. 工业生态学的产生以（ ）年Frosch 和Gallopoulos发表的题为（ ）
一文为标志； 4. LIFAC脱硫工艺包括炉内（ ）和炉后（ ）两个主要工艺阶段。 5. 超临界水是指处于超临界状态的水，其临界温度为（ ），临界压力为（ ），
临界密度为320kg/m3。 6. 生命周期评价的实施主要包括目的与范围的确定、（ ）分析、影响评价和
（ ）四个部分。 7. 产品生态设计应遵循环境准则、（ ）准则、费用准则、（ ）准则和社会
准则。 8. 原料与能量流动分析的基本方法包括质量平衡方法、（ ）分析法、生命周
期分析与评价法和（ ）分析法四种。 9. 溶剂透过膜的过程为（ ），溶质透过膜的过程为（ ）。
10. 生态重组的实施从（ ）层次、中观层次、（ ）层次三个层次进行。
得 分 工业生态学 试卷 第 3 页 共 9 页
二、概念题（总20分，每小题4分）
1. 3R原则；2. 物质减量化；3. LCA；4. 4E；5. 工业代谢 得 分 三、简答题（总20分，每小题5分）
5. 简述反渗透膜（RO）污水处理技术的基本原理。 6. 工业生态系统及其自然生态系统对比分析。 7. 简述纳米材料及其在生态环境领域的应用。 8. 工业生态园区规划时应用的主要技术有哪些？
得 分 四、论述题（总25分，第1题10分；第2题15分）
1. 什么叫能源脱碳，请结合实例说明实现能源脱碳的有效途径有哪些？ 2. 应用你所学的工业生态学理论，结合实例论述如何实现现代工业的生态化
转向？
得 分 五、计算题（总15分）
某工厂塑料薄膜生产过程中产生了含挥发性有机物的气体甲苯和乙酸乙酯，为减少污染，用正十四烷（吸收油）吸收，后经精馏分离出来，分离得到的吸收油返回到吸收装置循环使用，而回收的甲苯和乙酸乙酯供塑料薄膜加工过程再利用。在上述生产过程中，甲苯和乙酸乙酯的回收效果、吸收油的消耗和能耗等均与吸收油的流量有关，其中不同吸收油流量下回收过程产生的污染物排放如表1，表2所示，试计算并分析上述回收过程所排放污染物的全球增温效应是多少？找出主要影响因素，并尝试分析应如何降低这种影响？（保留小数点后两位）
表1 不同吸油量下回收过程中产生的污染物排放速率
吸收油量，kmol/h 乙酸乙酯 0 20 50 100 200 400 195 180 160 128 60 2 排放速率，kg/h 甲苯 195 55 1 0.02 0.02 0.02 CO2 0 75 185 360 720 1500 CO 0 0.03 0.06 0.12 0.25 0.5 SOx 0 0.8 2 3.5 8 15 NOx 0 0.1 0.25 0.5 1 2 n-C14 0 5 4.5 4.2 4.1 4
表2 不同排放物质的全球增温潜能 全球增温潜能 GWP
工业生态学 试卷 第 4 页 共 9 页
排放速率，kg/h 乙酸乙酯 2.0 甲苯 3.35 CO2 1 CO 1 SOx 0 NOx 40 n-C14 3.1 ? 作业
一、简答
1. 工业生态系统是模拟自然生态系统构建的人工复合生态系统，但和自然生态系统有着本质的区
别，请问这种区别体现在哪些方面？
答：二者区别主要体现在：
(1) 最主要的差别是有、无人的参与。严格意义上的自然生态系统应该是没有人的参与的。而工业生态系统不仅有人的介入，而且是人设计、创造出来的。
(2) 自然生态系统具有工业生态系统无法比拟的复杂性。自然界中食物网的复杂性决定了生态系统的稳定性。而工业生态系统——生态工业园区内的 “食物网”必定要简单得多，因而必然要脆弱得多。
(3) 最关键的区别是经济效益的体现。工业生态系统受经济学中市场规则的制约，一个生态学上合理而经济学上不合理的工业生态系统是无法生存下去的。
2. 工业生态学所依据的生态经济学原理有哪些？应如何实现价值增值？
答：生态经济学原理包括：长链利用原理；生态经济系统的生态阈限；价值增值原理。
长链利用原理：长链与短链的结构相比，循环转化环节增多，既有利于系统稳定，又有利于物质的多次利用，可以提高系统的生产力。
生态经济系统的生态阈限：如果生态因子或经济因子的变化超过生态经济系统的耐受限度(生态阈限)，会使生态系统的反馈调节作用失控，系统不能自动得到补偿，就会引起环境破坏、生态失衡等一系列问题。
价值增值的方式有加环增值、减环增值和差异度增值三种。
a.加环增值: 通过增加一个或几个转化效率高的环节来延伸产业加工链，从而提高生态资源利用率，扩大产品品种，生产更优的产品，实现价值增值；
b.减环增值:在经济生产过程中，适当减少加工链，采用高新技术替代，使经济产出水平较低的生产环节被更高水平的生产环节取代，以获得更高附加值的产品；
c.差异度增值:即通过产品的品种、外观、功能的差异、季节性差异、地域差异和习惯差异等，使价值和价格相背离，达到价值增值的目的。
3. 简述反渗透膜（RO）污水处理技术的基本原理。
答：反渗透膜为溶剂透过性膜，溶剂迁移遵从以下规律：Jv=A(△P－△π)
式中，Jv－水的迁移量，mol/(cm2·s)； A－纯水透过系数，mol/(cm2·s·MPa)； △P－膜两侧压力差，MPa； △π－膜两侧溶液渗透压差，MPa。
当膜两侧的压差大于渗透压差时，溶剂（水）就从膜表面透过，实现水的净化，如示。反渗透作用遵从选择性透过机理及氢键细管理论。
反渗透膜作用示意图
图所
和毛
工业生态学 试卷 第 5 页 共 9 页