物质与能量流动

生态系统中生物与环境之间、生物与生物之间的物质和能量的传递和转化过程。20世纪80年代后，随着可持续发展研究的深入，物质和能量流动分析在研究工业系统与自然环境相互影响的过程中逐渐形成，成为重要的环境管理工具。物质和能量流动主要是研究工业系统及全球物质流向的量化和对自然生态系统的影响，以及减少这些影响的技术方法。主要观点是： 现代工业生产是一个将原料、能源转化为产品和废物的代谢和流动过程，该过程对自然环境的影响程度取决于物质与能量使用的强度。生态工业的研究和发展目的是保持经济快速增长的同时保证物质与能量的流动融入自然生态系统的全球循环中，避免生态系统被破坏。在工业生态系统中，大量的物质和能量被利用，通过不同的企业生产出各类产品，物质和能量的流动快速。在传统的工业系统中，各个企业或工业部门之间的相互作用和相互联系不密切，由原材料制成的产品一般不参与再循环，物质循环再利用的效率比较低。这种特点对自然生态系统的循环造成影响。物质与能量流动分析的目的和主要内容是研究全球和区域范围内的工业生态系统中产品物质与能量流动量化的理论和方法以及对自然生态系统的影响。
物质与能量流动分析主要有三种基本分析方法：
❶质量平衡法。一种通过描述某种特殊要素在各个时间点的流动以及向环境的散失，并估计物质流动系统每个阶段的输入和输出，从而分析出与原料相连的所有路径的研究方法。质量平衡法可以使资源得到充分的利用，同时可以使产品的生产、使用以及再循环数据进一步量化。
❷输入输出分析法。在工业生态系统中，输入输出分析法的研究对象是进出和连接工业系统各个节点 （过程或企业）的物质流，研究结果反映系统物质利用的效率和系统结构属性。
❸生命周期评价。一种按系统路径对产品或工业行为产生环境影响进行评价的研究方法。判断和量化整个生命周期中能量的消耗和环境释放，评价整个过程对环境的影响，研究减少这些影响的措施。国际环境毒理学与化学学会将生命周期评价分为四个有机部分： 目的与范围界定、清单分析、影响评价和改善评价。