GPSE低碳高值化发展方法学 以江门都市农业、食品加工业与广东面源污染治理项目为例【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

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第1章“GPSE低碳高值化发展理论和方法学”的集成及应用1

1.1学术背景：国家需求与目的意义1

1.1.1发展绿色经济，建设生态文明1

1.1.2亟待缓解：作为国民经济主体、核心和支柱的过程制造业高污染低价值问题——以3.56亿人从业的农副食品加工业为例2

1.1.3亟待降低成本：占全球温室气体排放19%、淡水用量70%的农业及其面源污染治理4

1.1.4亟待重视：制造业创汇能力与粮食自给程度关系国家粮食安全与农民增收5

1.1.5亟待探索：路甬祥、周生贤论我国过程工程节能、节水、降耗、减排与环保新道路6

1.2研究进展述评8

1.2.1从“过程工程（PE）”到“绿色过程系统工程（GPSE）”8

1.2.2过程分析化学/技术（PAC/PAT）与控制：化学计量学与生物信息学的协同研究16

1.2.3 “GPSE低碳高值化发展理论与方法学”体系的提出19

1.2.4应用研究——以都市现代农业、食品加工业与广东面源污染治理项目为例20

1.3尚存在的问题与研究目标及内容30

1.3.1以往研究中存在的问题30

1.3.2研究目标31

1.3.3研究内容31

1.4研究方法与技术路线32

1.4.1研究方法32

1.4.2技术路线35

第2章 世界银行贷款广东农业面源污染治理项目研究区域调查观察36

2.1广东省农业环境条件分析36

2.1.1自然条件36

2.1.2社会条件37

2.2 广东省大气和水环境质量与农业面源污染概况38

2.2.1近年广东省大气与水环境质量状况——以2012年上半年为例38

2.2.2广东省农业面源污染概述40

2.3广东农业面源污染治理项目实施地调查观察方法学——以广东与全国同步进行的农业污染源普查实施方案与结果为例41

2.3.1普查的目的与意义41

2.3.2普查的时点、对象、范围与内容41

2.3.3普查的技术路线与步骤42

2.3.4普查的方法43

2.3.5第一次全国污染源普查结果45

2.4珠江三角洲地区社会—经济—自然复合生态系统概况与区域性环境问题46

2.4.1社会—经济—自然复合生态系统概况46

2.4.2区域性环境问题越来越突出47

2.5主要研究区域：江门市资源环境与社会经济概况49

2.5.1国家环境保护模范城市之一江门市资源环境概况49

2.5.2农业大市江门：珠三角都市群与港澳地区农副产品供应基地52

2.5.3构建两高三新现代产业体系，加强工业反哺农业，城市支持农村能力建设55

第3章 实验验证：稻蔗药加工“GPSE低碳高值化发展理论方法”中的生物化工试验58

3.1GPSE低碳高值化发展理论与高效低成本系统化设计方法试验原理58

3.1.1 P.T.Anastas等人的“绿色化学”理论与闵恩泽等人的研究成果58

3.1.2 GPSE中化工过程设计的低碳高值化发展理论61

3.1.3循环经济学的科学基础：过程制造业与循环经济的关键理论65

3.1.4广东农业面源污染治理项目高效低成本系统化设计方法的基础理论——以化学计量学、工艺一体化技术科学、生态学研究方法学融合为中心70

3.1.5 “GPSE低碳高值化发展方法学”及其动力“低碳高值化技术创新”概要76

3.2稻糠加工GPSE及其肌醇工业性试验中的高效低成本系统化设计方法81

3.2.1 “9联产”中肌醇、甾醇生产技术与肌醇工业性试验中模拟退火算法的应用81

3.2.2肌醇等“4联产”及其经济评价86

3.2.3小结87

3.3稻壳加工GPSE技术产业化研究与示范87

3.3.1生物质能源工程Ⅰ：稻壳气化发电与制汽发电的比较87

3.3.2稻壳硅利用技术88

3.3.3小结88

3.4稻草加工GPSE技术产业化研究与示范89

3.4.1稻草应用于食用菌生产——以大球盖菇栽培为例89

3.4.2稻草制溶剂：低碳直链酮——甲乙酮90

3.4.3生物质能源工程Ⅱ：稻草与煤制甲醇比较中的生命周期分析方法90

3.4.4小结95

3.5品牌/服务微笑曲线与稻谷加工过程流通、产出贡献分别为产中3倍的实现96

3.5.1联合国调查显示：国际名牌占3%，市场占有率40%，销售额占50%96

3.5.2小结：稻谷加工GPSE流通、产出贡献分别为产中3倍的实现路径综述96

3.6国家环保模范城市江门：求索环保新道路——代价小效益好排放少可持续97

3.6.1全国最大的甘蔗高值化利用基地“江门甘蔗化工厂”对探索环保新道路的启示97

3.6.2复核专家组：江门市环保工作“重成效，重过程，特色鲜明”98

3.6.3巩固提质工作取得新成效99

3.6.4环保工作持续创新的实践99

3.7广东江门开平市国家现代农业示范区与广西贵港生态工业园（EIP）105

3.7.1开平国家现代农业示范区及其低碳高值化中药/生物企业105

3.7.2贵港国家生态工业园——以甘蔗制糖GPSE低碳高值化发展为中心107

3.8现代农业可持续发展途径探索的典范：江西省“山江湖”开发治理工程111

3.8.1背景和发展111

3.8.2原则与方针112

3.8.3主要模式——以南方庭院经济模式赣南猪（禽、鱼）-沼-果（蔬）为例112

3.8.4效果与影响113

第4章 高端计算：化学计量学多变量解析方法与GPSE低碳高值化发展分析控制——以低成本质量控制中的中药指纹图谱及其NIR在线无损分析方法为例114

4.1现代近红外光谱分析技术的研究进展114

4.1.1发展历程：化学计量学方法使近红外光谱分析技术由“沉睡”到“独立”114

4.1.2国内外近红外仪器及其应用领域的发展现状114

4.1.3技术组成、技术优点与局限性118

4.1.4定量分析过程、规范与实例：中药银杏中总黄酮和总内酯测定119

4.1.5定性分析过程、规范与实例：水中有机污染物的快速鉴别124

4.2分析化学的新分支：过程分析化学/技术及其在线NIR方法127

4.2.1 PAC及其发展的5阶段论与PAT的崛起127

4.2.2在线NIR分析系统组成、分析技术实施与系统性能评估130

4.2.3 PAT的应用、发展方向与前景134

4.2.4应用实例I：丹参多酚酸盐柱层析过程在线分析与河水CODCr、BOD5测定134

4.2.5应用实例Ⅱ：中药在线NIR指纹图谱应用于质量评价及控制与新药研发141

4.2.6应用实例Ⅲ： PAT在线监控发酵床养猪方法的环境—经济—社会效益分析146

4.3 PAC/PAT.NIR等化学测量的基础理论与方法学——化学计量学及其软件148

4.3.1化学计量学与PAC/PAT.NIR及计算机科技的耦合发展148

4.3.2化学计量学软件的主要结构与功能149

4.3.3化学计量学商品软件概况153

第5章 农业面源污染治理项目技术经济可行性与效益分析——以生态农业中的养殖场大中型沼气工程为例159

5.1畜禽养殖场大中型沼气工程建设159

5.1.1畜禽粪尿排放量及其特性159

5.1.2畜禽养殖场沼气工程技术路线选择165

5.1.3大中型沼气工程的设计参数是达到最佳处理效果和经济效益的关键167

5.2沼气工程发酵产物的综合利用169

5.2.1沼气：燃烧技术及应用169

5.2.2沼肥与作物增产和土壤改良177

5.3沼肥利用技术180

5.3.1沼肥在种植业中的利用180

5.3.2沼肥在养殖业中的利用183

5.3.3沼气发酵工程残留物的其他用途184

5.4实例：大中型沼气工程可行性与效益分析185

5.4.1概述——以深圳农牧实业有限公司沼气工程为中心185

5.4.2杭州正兴牧业有限公司沼气工程188

5.4.3嘉兴市秀城区绿嘉园牧业有限公司沼气工程191

第6章 绿色产业中生态农业及其生态系统多样性利用技术194

6.1国内外生态农业——农业生态过程工程的研究进展194

6.1.1农业生态过程工程——生态农业研究进展194

6.1.2生态农业发展的新阶段——生态高值化农业198

6.1.3生态高值化农业的载体与农业生态过程工程基本路径——循环农业208

6.2农业生物多样性利用原理与低成本技术开发——以农业生态系统多样性为例209

6.2.1生态系统生态学、全球生态学与农业生物多样性利用技术的发展210

6.2.2农业生态系统多样性的构成、内涵、类型与基本规律211

6.2.3农业生态系统多样性利用低成本技术与模式215

6.3农业生态系统多样性利用技术开发中土地利用格局及方式变化的影响218

6.3.1对农业生物多样性保护的影响218

6.3.2对温室效应的影响222

6.3.3对小气候的影响224

6.3.4对碳、氮循环过程的影响225

6.3.5对有害生物的影响229

6.3.6对环境污染控制的影响231

6.4农业生态系统多样性利用低成本技术开发中的生态效应研究233

6.4.1农业生态系统多样性利用技术开发的理论与实践依据233

6.4.2生态学效应研究进展233

第7章 绿色种植业中化肥农药污染治理示范工程235

7.1种植业过量施用化肥农药的污染及其影响与危害235

7.1.1化肥污染及其影响与危害235

7.1.2农药污染及其影响与危害238

7.2种植业过量施用化肥农药对环境影响的监测方法——以农药残留及其PAT研究为例242

7.2.1环境中农药残留的形成242

7.2.2农药残留现状与危害243

7.2.3 PAT在农药残留检测中的应用244

7.2.4农药残留研究新课题：生态系统健康新理念与环境痕量污染物新概念248

7.2.5过程分析化学的新原理和新方法——以阿特拉津及其监测研究为例252

7.3种植业化肥农药污染综合治理示范工程生态高值化发展方法与技术体系255

7.3.1水肥一体化技术应用示范255

7.3.2水稻“三控”，施肥技术示范——以新会为例264

7.3.3测土配方节肥栽培与化肥污染控制系统模拟分析268

7.3.4缓控释肥技术对化肥污染的开支与节肥节水功能271

7.3.5农药减量控害增效技术示范工程271

7.3.6保护性耕作：固碳减排增效的重要技术282

第8章 绿色养殖业中的污染治理与废弃物管理示范工程291

8.1养殖场废弃物的污染特性、治理目标及管理体系291

8.1.1养殖场废弃物污染及其特性291

8.1.2治理目标、规划及其实施途径295

8.1.3管理系统296

8.2畜禽粪便的储运和预处理298

8.2.1储粪设施298

8.2.2畜禽粪便的运输299

8.2.3畜禽粪便的预处理300

8.3畜禽粪便臭气控制的技术与方法301

8.3.1恶臭的产生及危害301

8.3.2除臭技术与方法302

8.4畜禽粪便污水处理模式与技术304

8.4.1概述304

8.4.2粪便污水处理模式304

8.4.3粪便污水处理技术309

8.4.4畜禽干粪处理技术313

8.5畜禽粪便的资源化技术317

8.5.1资源化特征317

8.5.2资源化技术在畜禽粪便肥料化、饲料化、能量化中的应用317

8.6畜禽粪便处理技术的研究实施进展——以有机—无机复混肥的清洁生产为例322

8.6.1畜禽粪便处理技术与设备322

8.6.2畜禽粪便处理的工艺流程及其原理323

8.6.3有机—无机复混肥生产制造的工艺流程、设备及应用325

8.6.4技术模拟及发展前景326

第9章 江门市岭南特色都市农业GPSE产业化建设规划研究——以江门市现代农业综合示范基地的资源态势与开发方略为中心330

9.1岭南特色低碳高值化都市农业GPSE产业化建设规划的良田良种良法配套研究330

9.1.1基地概况330

9.1.2核心区资源态势分析331

9.1.3核心区规划332

9.1.4核心区功能分区与建设内容332

9.1.5核心区配套基础设施、成果转化区及辐射带动区建设规划334

9.1.6对策措施334

9.2从产业生态学到虚拟生态产业园与低碳高值化中药/生物产业——以陈皮、灵芝等产业为例334

9.2.1产业生态学的概念与发展历程334

9.2.2生态产业的内涵、特点与设计原则336

9.2.3生态产业园（EIP）的概念与发展趋势338

9.2.4示范基地成果转化/辐射带动区适合发展的高素质农产品深加工载体VEIP339

9.2.5侨乡药乡儒表佛心道骨文化与陈皮灵芝低碳高值化中药/生物产业VEIP——以“全国文明城市”江门慈善友爱的文化软实力与文化经济为视角341

9.2.6开平健之源食品公司中药材灵芝工厂化种植与低碳高值化中药/生物产业345

9.3江门市岭南特色都市农业GPSE “3型”产业化技术体系347

9.3.1技术创新“微笑曲线”的资源及环境代价与环境—经济—社会效益系统分析347

9.3.2有机食品产业化技术体系348

9.3.3绿色食品产业化技术体系353

9.3.4无公害农产品产业化技术体系357

9.3.5小结与研究结果360

9.4结论：江门市岭南特色低碳高值化都市农业GPSE质量效益型可持续发展模式362

参考文献363