目前，中国的生态环境状况很不乐观;由氮、磷、硫三类元素引起的环境污染问题尤为突出。对此，为从源头解决三类元素引起的环境污染问题，开展氮、磷、硫物质代谢研究必不可少。国内外开展氮、磷、硫物质代谢研究多以控制末端污染物排放为主要目的，并多集中在国家、区域、企业等层次，而从源头和过程控制三类元素环境污染的代谢研究还很少，且三类元素省级层次的代谢联合分析研究还未见文献报道。也就是说以前的研究多注重对末端污染排放的控制与治理，而忽略了从污染源头和流通过程来分析和解决环境污染问题。　　为了从源头解析环境负荷成因，本文结合物质代谢分析中的MFA和SFA方法，从界定元素代谢系统边界、定义元素代谢系统框架、明确元素代谢途径、建立元素代谢拓扑结构和构建量化分析模型等5个步骤构建适用于省级层次的物质代谢分析方法。利用此分析方法，对辽宁省社会经济系统进行实证研究。探讨辽宁省氮、磷、硫元素从源头输入到末端排放整个物质代谢流动过程;并分别从工业子系统、农业子系统和居民生活子系统三个方面分析氮、磷、硫元素对辽宁省水体生态、大气生态、土壤生态环境的负荷及影响。与此同时，进行辽宁省氮、磷、硫元素代谢联合分析，识别代谢结构中的关键流和关键环节，从源头的投入、中间过程的流通以及末端的排放等方面解析氮、磷、硫元素引起的环境负荷成因，并以此为依据提出行之有效的环境负荷控制对策。　　研究结果表明，辽宁省社会经济系统是一个较为开放的线性系统;2013年，氮、磷、硫元素输入总量分别为533.9万吨、58.2万吨和308.4万吨，环境负荷总量分别为214.4万吨、30.2万吨和116万吨。经分析，造成辽宁省氮、磷元素水体负荷的关键环节是农业环节，分别占各自水体总负荷的61.8％和80.2％;而畜禽养殖业又是农业环节氮、磷水体排放的主要行业，分别占各自农业水体负荷的90.7％和95.7％。造成辽宁省氮、硫元素大气负荷的关键环节是工业环节，分别占各自大气总负荷的37.8％和91.4％，而电力热力生产供应业又是工业环节氮、硫大气排放的主要行业，分别占各自工业大气负荷的37.4％和42.5％。造成辽宁省氮、硫元素土壤负荷的关键环节是工业环节，分别占各自土壤总负荷的68.9％和90％。造成辽宁省磷元素土壤负荷的关键环节是农业环节，占土壤总负荷的85.3％。与工业废水相比，生活污水流是辽宁省氮、磷、硫元素代谢的关键流，其产生的水体负荷分别是工业废水的6.5倍、13.2倍、4.9倍。2013年，辽宁省生活污水集中处理率达86.8％，但氮、磷、硫元素的去除效果极不理想，去除率分别为22％、37％和32％。为此，可从控制物质输入总量，构建废物闭合循环回路，提高物质生产效率等方面，对氮、磷、硫元素代谢体系结构进行系统调控，以达到降低环境负荷的目的。