本书主要介绍了系统学、协同学、物质代谢、冶金热力学、清洁生产和循环经济及神经网络等基础理论和方法，从物质代谢机理、代谢系统边界、代谢物质流分类、代谢路径、代谢模式、代谢量、代谢形态以及代谢效率8个方面，围绕再生铅冶炼过程清洁生产与末端治理协同代谢模式、资源和能源协同代谢效率、多污染物协同代谢机理和效率以及物质代谢量和代谢形态的协同优化的四个协同优化尺度，提出并构建了再生冶炼过程物质代谢及协同优化的理论和方法学体系，阐述了我国再生铅冶炼行业物质代谢及其协同优化的实证研究结果，旨在丰富和创新工业生产过程物质代谢方法学体系，为再生铅冶炼行业绿色发展提供科学理论和方法学指导，同时为其他工业代谢及其协同优化领域研究提供技术参考和案例借鉴。
本书具有较强的技术性和针对性，可供从事金属冶炼过程清洁生产、污染控制等的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、生态工程、冶金工程及相关专业师生参阅。
李艳萍，中国环境科学研究院，工程师，现为中国环境科学研究院清洁生产与循环经济研究中心研究人员。专业业务方向为环境管理、清洁生产、生态工业与循环经济理论、战略和标准研究。目前主要从事清洁生产政策和标准的制订，生态工业理论和方法以及物质流代谢方法和实践研究。运用物质流分析方法，独立承担并完成“十五”攻关第二子课题“我国循环经济发展战略研究”中对我国经济发展、资源利用、以及环境影响现状、特征和规律的研究和分析，在此基础上对我国“十一五”资源利用和环境影响提出规划建议。主要负责国家环境保护部清洁生产标准180余项的编制和组织工作。目前独立承担中央级环保公益项目1项，主要参加国家（部）级项目8项，地方研究项目8项，多次参加中日韩循环经济等国际研讨会并做大会主旨发言。截止目前，获得国家环境保护部科技创新奖一、二、三等奖项各1次，独译出版专著1部，合作出版著作3部，发表中文核心、EI以及国际研讨会等学术论文20余篇。
第1章绪论/1
1.1研究背景/2
1.2研究目的和意义/4
第2章再生铅冶炼行业及物质代谢/7
2.1再生铅冶炼行业发展现状/8
2.1.1国内外行业发展现状8
2.1.2行业原料类型及来源12
2.1.3行业典型生产工艺13
2.2行业环境污染问题/17
2.2.1废气污染17
2.2.2固体废物污染20
2.2.3废水污染21
2.3再生铅冶炼行业环境监管政策/23
2.3.1源头预防政策24
2.3.2过程控制政策30
2.3.3末端治理政策33
2.4再生铅冶炼行业物质代谢研究进展/38
第3章再生铅物质代谢及协同控制理论基础/43
3.1系统学/44
3.2物质代谢/45
3.3清洁生产/49
3.4协同学/53
3.4.1协同学概述53
3.4.2协同效应54
3.4.3协同控制58
第4章再生铅冶炼过程物质代谢及协同控制方法/63
4.1物质代谢量的系统学理论方法/64
4.1.1物质代谢边界确定64
4.1.2物质流代谢路径66
4.1.3代谢物质流分类67
4.1.4物质代谢模式68
4.2物质代谢形态分析方法/71
4.2.1冶炼烟气代谢形态分析71
4.2.2冶炼渣代谢形态分析75
4.3物质代谢的协同优化方法/78
4.3.1资源代谢的协同优化78
4.3.2资源和能源代谢的协同优化83
4.4物质代谢效率分析方法/86
4.4.1资源代谢效率分析86
4.4.2协同优化代谢效率分析88
第5章再生铅冶炼过程物质代谢机理/95
5.1冶炼过程物质代谢化学机理/96
5.2物质代谢冶金热力学机理/97
第6章再生铅冶炼过程物质代谢量/105
6.1冶炼过程物质代谢边界/106
6.2冶炼过程物质代谢路径/106
6.3冶炼过程代谢物质流分类/107
6.4冶炼过程物质代谢量/109
6.4.1资源代谢量核算111
6.4.2能源代谢量核算119
第7章再生铅冶炼过程物质代谢效率/125
7.1冶炼过程资源代谢效率分析/126
7.1.1资源代谢直接利用率126
7.1.2资源代谢综合循环利用率127
7.1.3资源代谢损失率129
7.2资源和能源协同优化代谢效率分析/130
7.2.1冶炼系统输入130
7.2.2冶炼系统输出135
7.2.3冶炼系统物质代谢效率139
第8章再生铅冶炼过程物质流代谢形态/147
8.1物质代谢形态研究背景/148
8.2冶炼过程物质流代谢形态分析/150
8.2.1冶炼烟气的理化特征150
8.2.2冶炼渣的理化特征161
第9章再生铅冶炼过程物质代谢规律/169
9.1物质代谢规律试验模拟/170
9.1.1试验样品制备170
9.1.2试验方案设计170
9.1.3试验分析方法173
9.2物质代谢规律及影响要素/174
9.2.1碳酸钠对废物流代谢迁移转化的影响174
9.2.2铁粉对废物流代谢迁移转化的影响178
9.2.3氧化钙对废物流代谢迁移转化的影响180
9.2.4焦炭对废物流代谢迁移转化的影响183
9.2.5冶炼温度对废物流代谢迁移转化的影响185
第10章再生铅冶炼过程物质代谢的协同优化/189
10.1资源代谢协同优化模型/190
10.1.1BP神经网络模型参数190
10.1.2BP神经网络模型结构192
10.1.3BP网络模型精度优化194
10.2资源代谢协同优化模拟/196
10.2.1冶炼烟气废物流代谢协同优化196
10.2.2固体废物流代谢协同优化198
10.2.3协同优化影响因素敏感性分析201
10.3资源和能源代谢协同优化/202
10.3.1资源和能源代谢协同优化模型202
10.3.2资源和能源代谢协同优化206
参考文献/210
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