想象一下，有一种怪物，通过复杂的运输系统，从遥远的地方不断地吞食食物;并不是所有到达它的资源都用于它的和谐生长和健康，许多资源只积聚在它身体的某些部位，而其他的则被浪费和丢弃到很远的地方。
这是什么城市比如:材料和能源来自遥远的地方，并且只被部分使用，而废物和残留物则会形成污染(空气排放、废物、废水)，最好是在郊区，或者它们被倾倒在其他地方，从而成为另一个地区的问题。
物质和能量流蜿蜒穿过城市的代谢过程,支持我们生活非常相似,如果没有一个关键细节:它是线性的,而大自然所有的生物体装备非常复杂的机制调节我们的新陈代谢,基于周期性过程。
城市新陈代谢是一种模型，通过生命有机体的比喻，帮助描述和分析城市内部的流动:这种系统的视觉可以在一个单一的模型中理解城市内的所有活动，目的是提高其生活质量。
城市是一个超级有机体
城市生活依赖于它与周围环境的关系，以及它赖以生存的密集的本地和全球资源网络。新陈代谢越快，消费量就会越高，这就会导致农田、森林和生物多样性的丧失(通常是在遥远的地方)，并导致车辆流量和污染的增加。
在更科学的术语中，人们可以说，一个城市是一个复杂的系统，由重叠的部件（人，社会制度，建筑物，服务等等）在多种和非线性关系中互动，同时确定循环原因和效果机制，这就是为什么城市显示潜在的圆形大自然．然而，它们通常是以线性方式规划和管理的:单个组件作为单个隔间处理，不考虑它们的相互作用。通常，一个关键因素被忽视了:首先，城市是由人组成的。
城市新陈代谢的理论已经发展了:从分析城市物理边界内的资源流动，到在更大范围内使用环境和社会指标……
在城市新陈代谢的方法中，组成部分被重新引入到一种“城市超级有机体”中，它可以在创新和可持续性方面进行全面分析和重新设计。必威体育2018
城市新陈代谢模型的历史与演变
城市新陈代谢的概念最早是由Abel Wolman在1965年提出的，目的是研究城市尺度上的物质能量流。沃尔曼的研究基于一个拥有100万居民的假设城市，专注于量化流入的资源和流出的残留物，同时将城市新陈代谢定义为“维持城市居民在家中、工作和闲暇时间所需的所有材料和原材料。”在Wolman的工作之后，对城市新陈代谢的研究得到了加强，一些城市为了提高效率、可持续性和弹性，采用了这种方法来研究其资源流动。必威体育2018
最近，来自多伦多大学的一些研究人员重新定义了城市新陈代谢，作为“城市发生的技术和社会经济进程总和，随之而来的增长，能源生产和废物消除”（Kennedy等，2007）。
这一定义恢复了多年来包括所有环境、社会、财政和信息流动的概念，同时考虑到它们的时空分布和有关的管理机制。因此,多年来,城市新陈代谢进化的理论:从资源城市中流动的分析物理边界对环境和社会指标的使用在更大的范围内,包括基础设施服务以外的周边城市(如废物管理工厂,机场和工业区)。这种方法可以为理解城市复杂关系提供有用的关键，以便以可持续的方式重新设计它们。
绘制城市新陈代谢：巴塞罗那案例研究
目前，策划者和决策者使用四种城市新陈代谢模型的主要实际应用：可持续性的报告;必威体育2018考虑到评估城市策略的温室气体;并支持可持续的城市规划。如果通过该系统制定能量，材料和废物流量，如果他们与社会，健康和经济指标集成，我们可能会为我们的城市制定再生策略，同时创造循环新陈代谢，其中资源被恢复，浪费最小化。
要做到这一点，就必须使用合适的工具和研究方法。的CityLoops由城市网络代谢设置的方法绘制了29个框架，分析了城市代谢，在研究项目和学术文献中使用：其中大多数都是基于MEFA（材料能量流分析），从而采用基本上线性的方法而其他方法灵感来自系统动态，更适合解释城市等非线性复杂系统。
MuSiasem(社会和生态系统代谢的多尺度综合分析)是最有趣的框架之一——创建了领土代谢，但也有助于城市代谢。它是由Mario Giampietro和他在巴塞罗那大学Autònoma de Barcelona的同事开发的;这种方法侧重于当地社会和生态系统方面，并基于Nexus。Nexus是粮农组织开发的一种社会生态系统分析方法，概述了水、能源和粮食安全之间的现有联系，以了解这些部门之间的相互依存关系，以及它们对气候和生物多样性等其他方面的影响。
通过巴塞罗那城市的等级划分功能类别的树形图。资料来源:Pérez-Sánchez et al.， 2019 (CC BY 4.0)。
MuSiasem的主要优势之一是从不同的层面看待环境，就像它们是中国的盒子一样，以便理解不同层面是如何相互关联的;这种方法使我们能够得到的数据很难获得与其他方法,如人口年龄群体,每一个使用它的时间(或工作),工作时间之间的联系,和GDP能耗,而且经济发展对土地利用的影响。
This framework has recently been used to evaluate Barcelona’s energy metabolism (Pérez-Sánchez et al. 2019): This study offered an analysis of the use of different energy sources (for instance, electricity and fuels) in relation with different uses within the city (for public and private mobility, tourism, business and domestic activities) in different space scales (single buildings, neighborhoods and the city as a whole).
这是一个伟大的创新:分析人们的时间使用不仅能让我们评估我们做什么以及如何做某事(每年花在不同活动上的总时间)，还能识别不同类别的不同行为模式。以巴塞罗那为例，识别居民、通勤者和游客的活动对理解能源的最终使用至关重要:哪种活动是哪种能源的主要使用者?这种使用是必要的吗?为什么?和其他城市相比，巴塞罗那怎么样?还有改进的空间吗?
知道不同的城市以不同的方式表达不同的功能，使用不同的技术和能量混合，让我们了解能量政策必须考虑这些特殊性。
知道不同的城市以不同的方式表达不同的功能，使用不同的技术和能量混合，使我们了解能量政策必须考虑到这些特殊性：市长的公约打算将气候变化的排放量减少40％到2030年，但是strategies to reach this generic goal must be specific to each city and carefully take into consideration the balance amongst all the activities carried out, the different characteristics of energy sources and a city’s socio-economic dimension, including the effects on inhabitants’ quality of life. If not, we run the risk that a sudden economic collapse is interpreted as a successful environmental policy in reducing emissions or that goals are achieved through the outsourcing of the most energy-intensive activities to other territories.
那不勒斯大都会区处理的主要问题之一是废物回收的转换，即位于城市周边地区的场地接收城市产生的代谢废物。
那不勒斯的修复项目和废物再生项目
这种MEFA方法的最大限制之一是缺乏城市不同地区的地理数据。另一方面，修复项目（围城地区的资源管理：超越城市代谢）融合在一个框架中的城市地区的第一次地理设计和生命周期评估（LCA），以便概述地方一级的特定危有性和管理城市新陈代谢的相关生态创新。
修复是10月份结束的Horizon2020项目。其目的是为地方当局提供一个系统，以支持他们的决策，为每个地区创建定制的当地发展战略，称为地理设计决策支持环境(GDSE)。GDSE在包括那不勒斯在内的六个大都市地区实施，在“生活实验室”项目中，通过确定利益相关者和在地方层面应用生态创新解决方案和战略的领域，制定了向循环经济转型的目标。betway必威体育手机版
那不勒斯大都会区处理的主要问题之一是废物回收的转换，即城市周边地区接收城市产生的代谢废物的场所。这里既是废物处理厂，也是废物泛滥的废弃地区。遵循循环经济的原则，betway必威体育手机版这些退化的区域可以从环境和社会的角度进行再生，从而通过重新连接到周围的城市环境来刺激受灾地区的可持续复苏。
多亏了DiARC协调的Living Lab (Università degli Studi di Napoli Federico II)，修复项目导致了主要关键区域的确定，并通过联合设计充分的当地战略，基于生态创新行动，再生废物，包括“回收-通过在生活景观中培育区域进行补救”行动。
该公司为Scafatella垃圾场提供了一种回收工艺，使用当地的蔬菜品种，如大麻和芦苇，能够从土壤中提取大量污染物。利用这些植物修复雷吉拉尼地区的土壤(植物修复)和水(植物净化)具有以下优点:清除污染物、土壤再生、生物多样性恢复和景观重构。
此外，这些耐寒的蔬菜品种不需要照料，可以吸收大量的二氧化碳。但除此之外，它们的使用还可以恢复当地的历史农业传统，这种传统一直延续到上世纪90年代末，从而促进供应链短缺的经济。在收获和实验室检查是否存在可能的污染后，适当的大麻被重复使用:植物的不同部分可以用来生产纺织品、纸张、建筑材料、个人护理材料、动物垃圾、生物塑料、覆盖物和堆肥。通过热解过程，废料可以转化成甲醇等燃料。
“这个动作可以很容易地适应其他上下文，并具有三重解释使其成为极其创新性的，”伦马丁娜维特利奥解释说，雷沃尔·沃尔德尔的经理。“在人力资本水平（传统工艺恢复）的产品/供应链水平上，在景观层面（再生），在人力资本层面（传统工艺的恢复），对土壤利用和社会动态等其他领域的积极级联影响。”
良好的例子：没有圆形循环再生方法没有循环经济。betway必威体育手机版
