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第八章固體廢棄物環(huán)境影響評(píng)價(jià)第一節(jié)概述
一.固體廢棄物概念固體廢棄物系指生產(chǎn)和生活活動(dòng)中丟棄的固體、半固體物質(zhì),包括從廢水、廢氣中分離出來(lái)的固體顆粒物。在固體廢物中凡具有易燃性、腐蝕性、毒性、反應(yīng)性、感染性的廢物,稱(chēng)為危險(xiǎn)廢物。廢物是一個(gè)相對(duì)概念,在某種條件下它為廢物,在另一種條件下卻可能成為寶貴原材料。故固體廢物有“放在錯(cuò)地點(diǎn)的原料”之稱(chēng)。第八章固體廢棄物環(huán)境影響評(píng)價(jià)一.固體廢棄物概念1二.固體廢棄物的來(lái)源和分類(lèi)來(lái)源:固體廢棄物主要來(lái)源于人類(lèi)的生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)。分類(lèi):固體廢棄物的分類(lèi)方法很多,按其形狀可分為塊狀、粒狀、粉狀和半固體~泥狀、漿狀、糊狀等廢物;按其來(lái)源可分為礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、農(nóng)業(yè)廢物、城市生活垃圾等廢物;按其性質(zhì)和危害程度可分為有機(jī)和無(wú)機(jī)廢物,一般性和危險(xiǎn)性廢物。對(duì)于有放射性的固體廢物,在國(guó)際上單列一類(lèi),另行管理。二.固體廢棄物的來(lái)源和分類(lèi)來(lái)源:固體廢棄物主要來(lái)源于人類(lèi)的生2容器盛裝的危險(xiǎn)性廢液、廢氣危險(xiǎn)廢物一般廢物礦業(yè)工業(yè)農(nóng)業(yè)生活環(huán)境廢石廢渣秸桿垃圾污泥固體廢物具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、容器盛裝的危險(xiǎn)性廢液、廢氣危險(xiǎn)廢物一般廢物礦業(yè)工業(yè)農(nóng)業(yè)生活環(huán)3
1.資源性固體廢物品種繁多、成分復(fù)雜,特別是工業(yè)廢渣,不僅數(shù)量大,具備某些天然原料、能源所具有的物理、化學(xué)特性,而且比廢水、廢氣易于收集、運(yùn)輸、加工和再利用;城市垃圾也含有多種可再利用的物質(zhì)和一定熱值的可燃物質(zhì)。因此,近代許多國(guó)家已把固體廢物視為”二次資源”或”再生資源”。把利用廢物替代天然資源作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個(gè)重要組成部分。1.資源性固體廢物品種繁多、成分復(fù)雜,特別是工業(yè)廢渣,不僅4
2.污染的“特殊性”固體廢物除直接占用土地和空間外,其對(duì)環(huán)境的影響通常是通過(guò)水、氣和土壤進(jìn)行的,是水、氣、土壤環(huán)境污染的“源頭”。被固體廢物污染的水、氣、土經(jīng)治理后,生成含有污染物的污泥、粉塵、臟土等“新固體廢物”。這些“新固體廢物”如不再進(jìn)行徹底治理,則又會(huì)成為水、氣、土壤環(huán)境的“新污染源”。如此循環(huán)污染,形成固體廢物污染的“特殊性”。2.污染的“特殊性”固體廢物除直接占用土地和空間外,其對(duì)53.嚴(yán)重的危害性工業(yè)、礦業(yè)固體廢物堆積,占用了大片土地造成環(huán)境污染,嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境;生活垃圾、糞便是細(xì)菌和蠕蟲(chóng)等的孳生地和繁殖場(chǎng),能傳播多種疾病、危害人畜健康;危險(xiǎn)廢物對(duì)環(huán)境污染和人體健康的危害更加嚴(yán)重。這與危險(xiǎn)廢物的特性密切相關(guān),主要表現(xiàn)為易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、毒性和感染性。3.嚴(yán)重的危害性工業(yè)、礦業(yè)固體廢物堆積,占用了大片土地造成環(huán)6第二節(jié)固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)一、工業(yè)固體廢棄物的種類(lèi)及排放數(shù)量(1)礦山開(kāi)采廢石:2000~3000kg/每噸礦石尾礦:3000kg/每噸鐵礦煤矸石:200kg/每噸煤第二節(jié)固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)一、工業(yè)固體廢棄物的種類(lèi)及排放7(2)冶金工業(yè)高爐渣:400~1000kg/每噸鐵鋼渣:150~250kg/每噸鋼鐵合金渣:1000~4000kg/每噸合金含鐵塵泥:25~35kg/每噸鐵(3)有色金屬工業(yè)赤泥:800~2000kg/每噸氧化鋁煉銅渣:600~800kg/每噸銅(4)電力工業(yè)粉煤灰及爐渣:100~300kg/每噸煤(2)冶金工業(yè)8(5)化學(xué)及石化工業(yè)硫鐵礦渣:500kg/每噸產(chǎn)品磷石膏:4000~5000kg/每噸產(chǎn)品電石渣:2500~3000kg/每噸乙炔(6)機(jī)械工業(yè):廢型砂(7)建材工業(yè):水泥窯灰,10%水泥產(chǎn)量(5)化學(xué)及石化工業(yè)9二、固體廢棄物有毒有害特性鑒別急性毒性易燃性腐蝕性反應(yīng)性感染性浸出毒性二、固體廢棄物有毒有害特性鑒別10三、固體廢棄物中有毒有害物的釋放和環(huán)境污染1、有毒有害物的浸出和對(duì)水體的污染淋濾液產(chǎn)生量一般可用下式估算:
式中,WSR——地面水徑流量;WP——降雨量;WGW——地下水徑流量;WD——固體廢棄物原有含水量;△S——固體廢棄物堆置過(guò)程中的失水量;E——蒸發(fā)量。三、固體廢棄物中有毒有害物的釋放和環(huán)境污染112、有毒有害氣體的釋放1)煤矸石中夾帶的黃鐵礦會(huì)緩慢氧化自燃發(fā)火,產(chǎn)生SO2:4FeS2+11O2→8SO2↑+2Fe2O3+熱2)矸石中夾帶的碳在黃鐵礦自燃產(chǎn)生的熱量誘發(fā)下,也會(huì)緩慢氧化自燃產(chǎn)生CO:2C+O2→2CO↑+熱2、有毒有害氣體的釋放12另外,紅熱的炭遇水會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):C+H2O→CO+H23C+2SO2+2H2O→2H2S+3CO2S+H2→H2SC+H2→CH4↑1978年、1984年7月云崗礦矸石山雨后自爆引起人員傷亡即是這一原因。另外,紅熱的炭遇水會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):13惡臭氣體的揮發(fā)速率估算
式中,C——化學(xué)氣體的蒸氣壓;W——堆場(chǎng)或填埋物的寬度,cm;D——擴(kuò)散率,cm2/s;L——堆場(chǎng)或填埋物的長(zhǎng)度,cm;V——風(fēng)速,cm/s;惡臭氣體的揮發(fā)速率估算式中,C——化學(xué)氣體的蒸氣壓;14F——蒸汽壓校正系數(shù);m——土壤中揮發(fā)性化合物的重量,kg;M——土壤與化合物的總重量,kg;Er——散發(fā)速率,cm3/s。注:最好以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。F——蒸汽壓校正系數(shù);15第三節(jié)固體廢棄物的處理處置和防治措施一、固體廢棄物回收利用,資源化分類(lèi)處置一般堆存圍隔堆存填埋焚化生物降解固化第三節(jié)固體廢棄物的處理處置和防治措施一、固體廢棄物回收利用16二、固體廢棄物處置應(yīng)遵循的原則有毒有害廢棄物應(yīng)盡量通過(guò)焚燒或化學(xué)處理方法轉(zhuǎn)化為無(wú)害后再處置無(wú)法無(wú)害化的有毒有害廢物必須放在具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性的容器和設(shè)施內(nèi)放射性廢物應(yīng)放置在具有一定工程屏障的設(shè)施中一般廢物的填埋處置必須保持周?chē)h(huán)境的一致性有毒有害和放射性廢物的處置場(chǎng)必須經(jīng)過(guò)預(yù)選和評(píng)價(jià)二、固體廢棄物處置應(yīng)遵循的原則17三、固體廢棄物管理新概念設(shè)立專(zhuān)門(mén)的廢物管理機(jī)構(gòu)全過(guò)程管理固體廢棄物最小量化實(shí)行廢物交換廢物審計(jì)建立廢物信息和轉(zhuǎn)移跟蹤系統(tǒng)對(duì)廢棄物貯存、運(yùn)輸、加工處理、處置實(shí)行許可證制度三、固體廢棄物管理新概念18第四節(jié)生命周期評(píng)價(jià)一、生命周期評(píng)價(jià)的概念:概念:生命周期評(píng)價(jià)是一種用于評(píng)估產(chǎn)品在其整個(gè)生命周期中,即從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至產(chǎn)品使用后的處置,對(duì)環(huán)境影響的技術(shù)和方法。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織定義:“生命周期評(píng)價(jià)是對(duì)一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評(píng)價(jià)”。第四節(jié)生命周期評(píng)價(jià)一、生命周期評(píng)價(jià)的概念:192、作用:作為新的環(huán)境管理工具和預(yù)防性的環(huán)境保護(hù)手段,生命周期評(píng)價(jià)主要應(yīng)用在通過(guò)確定和定量化研究能量和物質(zhì)利用及廢棄物的環(huán)境排放來(lái)評(píng)估一種產(chǎn)品、工序和生產(chǎn)活動(dòng)造成的環(huán)境負(fù)載;評(píng)價(jià)能源材料利用和廢棄物排放的影響以及評(píng)價(jià)環(huán)境改善的方法。2、作用:203、過(guò)程:生命周期評(píng)價(jià)的過(guò)程是:首先辨識(shí)和量化整個(gè)生命周期階段中能量和物質(zhì)的消耗以及環(huán)境釋放,然后評(píng)價(jià)這些消耗和釋放對(duì)環(huán)境的影響,最后辨識(shí)和評(píng)價(jià)減少這些影響的機(jī)會(huì)。生命周期評(píng)價(jià)注重研究系統(tǒng)在生態(tài)健康、人類(lèi)健康和資源消耗領(lǐng)域內(nèi)的環(huán)境影響。
3、過(guò)程:21LCA的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程
(1)計(jì)劃目標(biāo)與評(píng)價(jià)范圍的確定
目標(biāo):產(chǎn)品功能(包括計(jì)量量綱)
范圍:評(píng)價(jià)工作界限(2)各環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)項(xiàng)目及其數(shù)據(jù)調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目:投入、產(chǎn)出對(duì)環(huán)境的各種影響數(shù)據(jù)調(diào)查:需要項(xiàng)目及其數(shù)據(jù)的清單LCA的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程22(3)各環(huán)節(jié)的環(huán)境影響分析各環(huán)節(jié)均需要進(jìn)行環(huán)境影響分析各行業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)境影響分析數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及資源共享(4)調(diào)整產(chǎn)品的投入與產(chǎn)出過(guò)程:使其價(jià)值與使用價(jià)值最大化,并對(duì)環(huán)境負(fù)面影響最小(3)各環(huán)節(jié)的環(huán)境影響分析23二、生命周期評(píng)價(jià)的應(yīng)用在過(guò)去的10年中,通過(guò)實(shí)施ISO14000國(guó)際環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn),LCA的應(yīng)用已遍及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面。在材料領(lǐng)域,LCA用于環(huán)境影響評(píng)價(jià)更是日臻完善。到目前為止,LCA在鋼鐵、有色金屬材料、玻璃、水泥、塑料、橡膠、鋁合金、鎂合金等材料方面,在容器、包裝、復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)、輪船、飛機(jī)、洗衣機(jī)及其他家用電器等產(chǎn)品方面的環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)用都有報(bào)道。二、生命周期評(píng)價(jià)的應(yīng)用在過(guò)去的10年中,通過(guò)實(shí)施ISO1424實(shí)例1:建筑瓷磚的環(huán)境影響評(píng)價(jià)
我國(guó)是世界上最大的建材生產(chǎn)國(guó)。從資源的消耗到環(huán)境的損害,建材行業(yè)一直是污染較嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)。為考察建材生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響,用LCA方法評(píng)價(jià)了某建筑瓷磚生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響。該瓷磚生產(chǎn)線的年產(chǎn)量為30萬(wàn)m2,采用連續(xù)性流水線生產(chǎn)。所需原料有鋼渣、黏土、硅藻土、石英粉、釉料以及其他添加劑等,消耗一定的燃料、電力和水,排放出一定的廢氣、廢水、廢渣實(shí)例1:建筑瓷磚的環(huán)境影響評(píng)價(jià)
我國(guó)是世界上最大的建材生產(chǎn)國(guó)25在LCA實(shí)施過(guò)程中,首先是目標(biāo)定義。對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)的目標(biāo)定義為只考察其生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響;范圍界定在直接原料消耗和直接廢物排放,不考慮原料的生產(chǎn)加工過(guò)程以及廢水、廢渣的再處理過(guò)程。對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響LCA評(píng)價(jià)的編目分析,主要按資源和能源消耗、各種廢棄物排放及其引起的直接環(huán)境影響進(jìn)行數(shù)據(jù)分類(lèi)、編目。如能耗可分為加熱、照明、取暖等過(guò)程進(jìn)行編目;資源消耗則按原料配比進(jìn)行數(shù)據(jù)分類(lèi);污染物排放按廢氣、廢水、廢渣等進(jìn)行編目分析。由于該生產(chǎn)過(guò)程排放的有害廢氣量很小,主要是二氧化碳,故廢氣排放量可以忽略,而以溫室效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)編目。另外,在該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程中其他環(huán)境影響指標(biāo)如人體健康、區(qū)域毒性、噪聲等也很小,因此在編目分析中也忽略不計(jì)。在LCA實(shí)施過(guò)程中,首先是目標(biāo)定義。對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影26在環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中采用了輸入輸出法模型,其中輸入?yún)?shù)有能源和原料,輸出參數(shù)包括產(chǎn)品、廢水、廢渣,以及由二氧化碳排放引起的全球溫室效應(yīng)。在環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中采用了輸入輸出法模型,其中輸入?yún)?shù)有能源27通過(guò)輸入輸出法計(jì)算,得到該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響結(jié)果包括能源和資源的消耗情況、對(duì)環(huán)境的影響。通過(guò)輸入輸出法計(jì)算,得到該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響結(jié)果包括能28由圖可見(jiàn),該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的能耗和水的消耗較大。由于采用鋼渣為主要原料,這是煉鋼過(guò)程排放的固態(tài)廢棄物,因此在資源消耗方面屬于再循環(huán)利用,這對(duì)保護(hù)環(huán)境是有利的生產(chǎn)工藝。該工藝過(guò)程的廢渣排放量較小,僅為0.5kg/m2。廢水的排放量為30kg/m2,且可以循環(huán)再利用。相對(duì)而言,該工藝過(guò)程的溫室氣體效應(yīng)較大,生產(chǎn)lm2瓷磚要向大氣層排放19.8kg二氧化碳,因此,年產(chǎn)量為30萬(wàn)m2的瓷磚向空中排放的二氧化碳總量是相當(dāng)可觀的。對(duì)LCA評(píng)價(jià)結(jié)果的解釋?zhuān)鲜龅沫h(huán)境影響數(shù)據(jù)外,通過(guò)對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的LCA評(píng)價(jià),提出的改進(jìn)工藝主要有降低能耗、降低廢水排放量、減少溫室氣體效應(yīng)影響等。由圖可見(jiàn),該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的能耗和水的消耗較大。由于采用鋼渣為29實(shí)例2:從生命周期評(píng)價(jià)看白色污染治理
人們熟悉的PS發(fā)泡一次性餐具曾帶給國(guó)人飲食習(xí)慣上的一次變革,促進(jìn)人們建立方便衛(wèi)生快捷的現(xiàn)代生活方式;但由于使用后的隨意丟棄也引發(fā)了不容忽視的環(huán)境問(wèn)題“白色污染”。解決這一問(wèn)題的途徑何在,究竟“替代和禁用”更益于生態(tài)環(huán)境還是“回收再利用”更符合持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的爭(zhēng)論仍未有定論。實(shí)例2:從生命周期評(píng)價(jià)看白色污染治理人們熟悉的PS發(fā)泡一次30PS發(fā)泡餐具的發(fā)展發(fā)泡PS是由聚苯乙烯發(fā)泡成平板片材后成型為各種形狀的產(chǎn)品,其材質(zhì)穩(wěn)定,安全衛(wèi)生,輕巧便利,成本低廉;具有良好的保溫性,能延長(zhǎng)食品溫度及鮮度的保持時(shí)間;優(yōu)異的防潮性,確保食品不受污染;質(zhì)輕強(qiáng)度好,運(yùn)輸方便,不易變形,廣泛用作食品容器,有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的泡沫塑料行業(yè)在90年代得到蓬勃發(fā)展,擠出發(fā)泡生產(chǎn)線超過(guò)百條,生產(chǎn)能力10萬(wàn)噸以上,大型成型機(jī)150臺(tái),餐盒年生產(chǎn)能力150億只以上,實(shí)際產(chǎn)量80億只。生產(chǎn)工藝自身也不斷得到提高,CFC發(fā)泡技術(shù)被淘汰,代之以丁烷,戊烷或二氧化碳發(fā)泡工藝。在蒙特利爾議定書(shū)(MontrealProtocol)框架下,企業(yè)從多邊基金獲得資助進(jìn)行技術(shù)改造,促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。PS發(fā)泡餐具的發(fā)展31替代品的發(fā)展:發(fā)泡餐具的替代品包括紙制品和降解塑料制品等,其中紙制品一是由木材為主制成木漿,再由木漿制成紙板,經(jīng)成型,折疊制成餐具,其將消耗大量木材;另一種是紙漿模塑餐具,由植物纖維制漿(木漿與草漿或蔗渣漿,秸桿漿等按一定比例混合)一次成型生產(chǎn),除消耗一定木材,還耗費(fèi)大量能源;紙制品成本價(jià)格是發(fā)泡PS產(chǎn)品的2~3倍。實(shí)驗(yàn)表明,在通常條件下,5個(gè)月后紙制餐盒才可完全分解;可見(jiàn)視覺(jué)污染并未消除。況且,可分解未必就有益于環(huán)境,因分解所產(chǎn)生的甲烷會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng),而生物分解所產(chǎn)生的滲漏水也會(huì)污染地下水。雖然理論上造紙廠可回收利用,但由于這種餐盒添加了防油防水劑,因此回收需添加特殊設(shè)備,經(jīng)濟(jì)上不核算,目前還沒(méi)有造紙廠愿意回收這種餐盒。替代品的發(fā)展:發(fā)泡餐具的替代品包括紙制品和降解塑料制品等,其32降解塑料制品主要有:光降解,以添加光敏劑取得降解效果;生物降解,添加淀粉類(lèi)可降解物質(zhì),以獲得降解效果;此外還有光-生物雙降解模式。降解塑料成本比發(fā)泡塑料高10%左右,且降解受空氣,陽(yáng)光,水,微生物等因素影響,需1-3年的時(shí)間分解為碎片或粉末,并不能真正降解和完全被土壤吸收,其碎片在20年的時(shí)間內(nèi),仍有50%左右的殘留量存在,因而降解塑料也面臨一個(gè)回收問(wèn)題。但降解塑料因其攙有降解材料而難以再利用。降解塑料制品主要有:光降解,以添加光敏劑取得降解效果;生物降33利用生命周期法進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)
1)利用LCA評(píng)價(jià)的必要性在考慮對(duì)環(huán)境的負(fù)荷時(shí),會(huì)得到一些出乎意料的結(jié)果。比如在商店購(gòu)物時(shí),給顧客的聚乙烯(PE)購(gòu)物袋比紙購(gòu)物袋更利于保護(hù)環(huán)境。這似乎同人們的想象大相徑庭。在人們的意識(shí)中,聚乙烯購(gòu)物袋用過(guò)扔掉后,不能在自然中風(fēng)化降解,常常隨風(fēng)飄揚(yáng),破壞生活景觀,造成環(huán)境污染。但對(duì)聚乙烯購(gòu)物袋和紙制購(gòu)物袋的環(huán)境負(fù)荷對(duì)比評(píng)價(jià)表明,PE購(gòu)物袋的能耗量較低。利用生命周期法進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)
1)利用LCA評(píng)價(jià)的必要性34這兩種產(chǎn)品的生命周期是:PE從原油的開(kāi)采開(kāi)始,紙是從伐木開(kāi)始,經(jīng)過(guò)產(chǎn)品的制造,使用,然后將使用后的一部分進(jìn)行再生循環(huán)處理,直到最后作無(wú)公害焚燒的過(guò)程。環(huán)境負(fù)荷評(píng)價(jià)就是對(duì)這兩種產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中的能耗量進(jìn)行分析和計(jì)算。結(jié)果表明(見(jiàn)表),在容量相同的情況下,紙袋的能耗是PE購(gòu)物袋的1.5~2倍(隨再生率的提高,二者能耗差距減小)。類(lèi)似地,PE購(gòu)物袋在產(chǎn)生的固體垃圾數(shù)量和廢氣排放量方面,也要低于紙購(gòu)物袋。紙袋在再生循環(huán)處理中會(huì)排出更多的污水,這是造成紙環(huán)境負(fù)荷增加的主要原因。這些結(jié)果表明聚乙烯袋對(duì)環(huán)境造成的負(fù)荷程度比紙袋要低。這兩種產(chǎn)品的生命周期是:PE從原油的開(kāi)采開(kāi)始,紙是從伐木開(kāi)始35固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)課件362)全過(guò)程評(píng)價(jià)PS餐盒與紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷從資源角度,PS餐盒消耗少量原油,而紙制餐盒在制造中為了保證質(zhì)量則需添加一定比例的原木漿(見(jiàn)表)。餐盒用量如此巨大,若全面推廣,勢(shì)必造成大量木材的消耗,導(dǎo)致森林砍伐的加劇。值得注意的是,我國(guó)森林面積為1.3億公頃,森林覆蓋率為13.92%,人均占有森林面積只相當(dāng)于世界人均水平的17.2%,居世界第119位。顯然在原料角度紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷要大得多。2)全過(guò)程評(píng)價(jià)PS餐盒與紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷37固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)課件38從原料加工來(lái)看,PS餐盒的原料主要來(lái)自石油加工的副產(chǎn)品,雖然也有一定的能量消耗和污染物排放;而制漿的制造歷來(lái)是耗能大戶,耗水大戶,排污大戶。造漿工藝需要大量的水,一個(gè)大型造紙廠日需水量高達(dá)45萬(wàn)噸,這相當(dāng)于百萬(wàn)人口城市的用水量。而據(jù)國(guó)家的有關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)的水資源總量為2.8億立方米,居世界第6位,可按人均占有量計(jì)算,卻僅為2340立方米,在國(guó)際上排第88位,已被列入世界12個(gè)貧水國(guó)家的名單中。在制漿中須將木質(zhì)素溶解析出,由木質(zhì)素生成的有機(jī)衍生物除隨排水排出之外,洗提出的纖維素,半纖維素還會(huì)生成糖類(lèi)和有機(jī)酸,從而造成水中生化耗氧量(BOD)和化學(xué)耗氧量(COD)值的增大。各工藝生成的微小纖維會(huì)形成固體懸浮物(SS),經(jīng)適當(dāng)處理雖對(duì)水質(zhì)影響不大,但有處理淤泥的問(wèn)題。從原料加工來(lái)看,PS餐盒的原料主要來(lái)自石油加工的副產(chǎn)品,雖然39固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)課件402)全過(guò)程評(píng)價(jià)PS餐盒與紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷在產(chǎn)品加工制造中紙制餐盒的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于PS餐盒,因其工藝的限制,其在成型后須立即干燥,需消耗大量的電能。而中國(guó)的能源儲(chǔ)藏決定了能源結(jié)構(gòu)是以煤為主,能量的消耗就意味著顆粒物,SO2的排放。在產(chǎn)品運(yùn)輸方面,紙制餐盒自身重量是PS餐盒的5倍,運(yùn)送同樣數(shù)量的餐盒,用PS餐盒可節(jié)約30%的能量,對(duì)空氣的污染也減小了。2)全過(guò)程評(píng)價(jià)PS餐盒與紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷41此外衛(wèi)生與健康問(wèn)題也絕對(duì)不容忽視。餐盒的功用不止便于外帶而已,它們還能保護(hù)食物。這一點(diǎn)PS餐盒顯然具有優(yōu)勢(shì)。速食包裝在衛(wèi)生問(wèn)題的影響值得深思。從使用后來(lái)做比較,PS餐盒廢棄后對(duì)市容景觀產(chǎn)生視覺(jué)污染且長(zhǎng)期難以降解,但可回收利用解決這一問(wèn)題;紙制餐盒雖經(jīng)一定時(shí)間可自行分解,但若隨意丟棄,則視覺(jué)污染依然存在。綜觀這兩種產(chǎn)品的生命周期全過(guò)程,顯然紙制餐盒對(duì)環(huán)境的影響要大,盲目推廣使用的危害顯而易見(jiàn)。
此外衛(wèi)生與健康問(wèn)題也絕對(duì)不容忽視。餐盒的功用不止便于外帶而已42第九章清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)一、概述
《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》規(guī)定:工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)采用能耗物耗小、污染物產(chǎn)生量少的清潔生產(chǎn)工藝,合理利用自然資源,防止環(huán)境污染和生態(tài)破壞。1、清潔生產(chǎn)的基本概念1989年聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署提出了清潔生產(chǎn)的最初定義,1996年又對(duì)此作了進(jìn)一步的完善:清潔生產(chǎn)指將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品和服務(wù)中,以增加生態(tài)效率和減少人類(lèi)及環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。第九章清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)一、概述432、國(guó)際清潔生產(chǎn)的發(fā)展歷史
清潔生產(chǎn)思想源于美國(guó)20世紀(jì)80年代初提出的“廢物最小化”:在可行的范圍內(nèi)減少最初產(chǎn)生的或隨后經(jīng)過(guò)處理、分類(lèi)或處置的有害廢物。1989年美國(guó)環(huán)保局提出了“污染預(yù)防”的概念1990年美國(guó)聯(lián)邦政府通過(guò)了“污染預(yù)防法”1991年美國(guó)環(huán)保局發(fā)布了“污染預(yù)防戰(zhàn)略”,并采取了一系列行動(dòng):設(shè)立污染預(yù)防辦公室;組建美國(guó)污染預(yù)防研究所;建立污染預(yù)防信息交換中心;開(kāi)創(chuàng)33~50項(xiàng)目等。英國(guó)人稱(chēng):清潔生產(chǎn)是自工業(yè)革命之后的又一次新的生產(chǎn)方式革命。波蘭人稱(chēng):這是一種時(shí)代思潮2、國(guó)際清潔生產(chǎn)的發(fā)展歷史44歐洲最初開(kāi)展清潔生產(chǎn)工作的國(guó)家是瑞典(1987年),隨后,荷蘭、丹麥、奧地利等國(guó)也相繼開(kāi)展清潔生產(chǎn)工作。1994年聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織和聯(lián)合國(guó)環(huán)境署聯(lián)合發(fā)起了“全球范圍創(chuàng)建發(fā)展中國(guó)家國(guó)家清潔生產(chǎn)中心計(jì)劃”。目前,已在8個(gè)發(fā)展中國(guó)家建立了國(guó)家清潔生產(chǎn)中心:中國(guó)、巴西、捷克、印度、墨西哥、斯洛伐克、坦桑尼亞、津巴布韋。1992年6月,世界環(huán)發(fā)大會(huì)通過(guò)的《21世紀(jì)議程》強(qiáng)調(diào)清潔生產(chǎn)是可持續(xù)發(fā)展的一種必然選擇。1992年10月,聯(lián)合國(guó)環(huán)境署舉行了清潔生產(chǎn)部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議和高級(jí)研討會(huì)――巴黎清潔生產(chǎn)會(huì)議1994年10月,召開(kāi)了第三次清潔生產(chǎn)高級(jí)研討會(huì)――華沙清潔生產(chǎn)會(huì)議固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)課件453、中國(guó)清潔生產(chǎn)的發(fā)展
1993年開(kāi)始執(zhí)行清潔生產(chǎn)審計(jì):削減廢水10%~20%;削減污染物8%~15%;審核重點(diǎn)污染物削減20~40%。1994年底成立國(guó)家清潔生產(chǎn)中心,現(xiàn)全國(guó)已成立17家行業(yè)和地方的清潔生產(chǎn)中心。全國(guó)已舉辦大小清潔生產(chǎn)培訓(xùn)和講座約140個(gè),受訓(xùn)人員近1萬(wàn)。中國(guó)環(huán)境技術(shù)援助項(xiàng)目B-4子項(xiàng)目是利用世界銀行貸款開(kāi)展的我國(guó)第一個(gè)清潔生產(chǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目,為清潔生產(chǎn)概念的引入、企業(yè)試點(diǎn)、政策制定和全面實(shí)施奠定了良好的基礎(chǔ)。中美清潔生產(chǎn)合作項(xiàng)目“在石化、電鍍、醫(yī)藥三個(gè)行業(yè)推動(dòng)清潔生產(chǎn)”;上海與英國(guó)海外開(kāi)發(fā)署合作開(kāi)展的上海環(huán)境支持項(xiàng)目等。3、中國(guó)清潔生產(chǎn)的發(fā)展46二、環(huán)境影響評(píng)價(jià)與清潔生產(chǎn)的關(guān)系1、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)中存在的問(wèn)題小規(guī)模工業(yè)污染源的失控和末端控制的失控。環(huán)境影響評(píng)價(jià)和清潔生產(chǎn)的區(qū)別:環(huán)境影響評(píng)價(jià)關(guān)注的重點(diǎn)是污染產(chǎn)生以后對(duì)環(huán)境的影響,而不是預(yù)防污染的產(chǎn)生。2、清潔生產(chǎn)概念引入環(huán)評(píng)中的好處減輕建設(shè)項(xiàng)目的末端處理負(fù)擔(dān);提高建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境可靠性;提高建設(shè)項(xiàng)目的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;降低建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)。3、環(huán)評(píng)和清潔生產(chǎn)存在著很好的結(jié)合界面均追求對(duì)環(huán)境污染的預(yù)防,最終目標(biāo)一致;環(huán)評(píng)中的工程分析可進(jìn)一步拓展和深化,進(jìn)行清潔生產(chǎn);分析環(huán)評(píng)中對(duì)環(huán)保措施的分析可按清潔生產(chǎn)要求進(jìn)一步延伸,實(shí)際上清潔生產(chǎn)措施也是一種環(huán)保措施。二、環(huán)境影響評(píng)價(jià)與清潔生產(chǎn)的關(guān)系47三、清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系1、指標(biāo)的選取原則分析產(chǎn)品的生命周期:生命周期評(píng)價(jià)是對(duì)一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評(píng)價(jià)。如,棉制襯衫和化纖襯衫對(duì)環(huán)境的最大影響是熨燙過(guò)程中的能耗,因此使用化纖襯衫對(duì)環(huán)境影響較小。體現(xiàn)污染預(yù)防思想容易量化數(shù)據(jù)易得三、清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系482、清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)原材料指標(biāo):毒性,生態(tài)影響,可再生性,能源強(qiáng)度,可回收利用性。產(chǎn)品指標(biāo):銷(xiāo)售,使用,壽命優(yōu)化,報(bào)廢。資源指標(biāo):單位產(chǎn)品新鮮水耗量,單位產(chǎn)品的能耗,單位產(chǎn)品的物耗。污染物產(chǎn)生指標(biāo):廢水產(chǎn)生指標(biāo),廢氣產(chǎn)生指標(biāo),固體廢物產(chǎn)生指標(biāo)。2、清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)49四、清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)方法1、評(píng)價(jià)等級(jí)(1)定性評(píng)價(jià)等級(jí)高影響小0.7~1.0中影響中等0.3~0.7低影響大0.0~0.3(2)定量評(píng)價(jià)等級(jí)清潔 國(guó)際先進(jìn)水平0.8~1.0較清潔 國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平0.6~0.8一般 國(guó)內(nèi)平均水平0.4~0.6較差 國(guó)內(nèi)中下水平0.2~0.4很差 國(guó)內(nèi)較差水平0.0~0.2注:原材料指標(biāo)和產(chǎn)品指標(biāo)――定性評(píng)價(jià)資源指標(biāo)和污染物產(chǎn)生指標(biāo)――定量評(píng)價(jià)定性和定量評(píng)價(jià)的等級(jí)分值范圍均定為0-1四、清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)方法注:原材料指標(biāo)和產(chǎn)品指標(biāo)――定性評(píng)價(jià)502、評(píng)價(jià)方法采用百分制。各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值采用專(zhuān)家調(diào)查打分法確定,專(zhuān)家范圍包括:清潔生產(chǎn)方法學(xué)專(zhuān)家,清潔生產(chǎn)行業(yè)專(zhuān)家,環(huán)評(píng)專(zhuān)家,清潔生產(chǎn)和環(huán)評(píng)政府管理官員。總體評(píng)價(jià)分值:清潔生產(chǎn) >80傳統(tǒng)生產(chǎn) 70~80一般 55~70落后 40~55淘汰 <402、評(píng)價(jià)方法51評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值原材料指標(biāo)毒性可再生性能源強(qiáng)度可回收利用性764425產(chǎn)品指標(biāo)銷(xiāo)售使用壽命優(yōu)化報(bào)廢345517資源指標(biāo)能耗物耗水耗1181029污染物產(chǎn)生指標(biāo)29總權(quán)重值100清潔生產(chǎn)指標(biāo)權(quán)重值專(zhuān)家調(diào)查結(jié)果
評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值毒性725銷(xiāo)售317能耗1129污染物產(chǎn)生指標(biāo)52第八章固體廢棄物環(huán)境影響評(píng)價(jià)第一節(jié)概述
一.固體廢棄物概念固體廢棄物系指生產(chǎn)和生活活動(dòng)中丟棄的固體、半固體物質(zhì),包括從廢水、廢氣中分離出來(lái)的固體顆粒物。在固體廢物中凡具有易燃性、腐蝕性、毒性、反應(yīng)性、感染性的廢物,稱(chēng)為危險(xiǎn)廢物。廢物是一個(gè)相對(duì)概念,在某種條件下它為廢物,在另一種條件下卻可能成為寶貴原材料。故固體廢物有“放在錯(cuò)地點(diǎn)的原料”之稱(chēng)。第八章固體廢棄物環(huán)境影響評(píng)價(jià)一.固體廢棄物概念53二.固體廢棄物的來(lái)源和分類(lèi)來(lái)源:固體廢棄物主要來(lái)源于人類(lèi)的生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)。分類(lèi):固體廢棄物的分類(lèi)方法很多,按其形狀可分為塊狀、粒狀、粉狀和半固體~泥狀、漿狀、糊狀等廢物;按其來(lái)源可分為礦業(yè)廢物、工業(yè)廢物、農(nóng)業(yè)廢物、城市生活垃圾等廢物;按其性質(zhì)和危害程度可分為有機(jī)和無(wú)機(jī)廢物,一般性和危險(xiǎn)性廢物。對(duì)于有放射性的固體廢物,在國(guó)際上單列一類(lèi),另行管理。二.固體廢棄物的來(lái)源和分類(lèi)來(lái)源:固體廢棄物主要來(lái)源于人類(lèi)的生54容器盛裝的危險(xiǎn)性廢液、廢氣危險(xiǎn)廢物一般廢物礦業(yè)工業(yè)農(nóng)業(yè)生活環(huán)境廢石廢渣秸桿垃圾污泥固體廢物具有毒性、易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、容器盛裝的危險(xiǎn)性廢液、廢氣危險(xiǎn)廢物一般廢物礦業(yè)工業(yè)農(nóng)業(yè)生活環(huán)55
1.資源性固體廢物品種繁多、成分復(fù)雜,特別是工業(yè)廢渣,不僅數(shù)量大,具備某些天然原料、能源所具有的物理、化學(xué)特性,而且比廢水、廢氣易于收集、運(yùn)輸、加工和再利用;城市垃圾也含有多種可再利用的物質(zhì)和一定熱值的可燃物質(zhì)。因此,近代許多國(guó)家已把固體廢物視為”二次資源”或”再生資源”。把利用廢物替代天然資源作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的一個(gè)重要組成部分。1.資源性固體廢物品種繁多、成分復(fù)雜,特別是工業(yè)廢渣,不僅56
2.污染的“特殊性”固體廢物除直接占用土地和空間外,其對(duì)環(huán)境的影響通常是通過(guò)水、氣和土壤進(jìn)行的,是水、氣、土壤環(huán)境污染的“源頭”。被固體廢物污染的水、氣、土經(jīng)治理后,生成含有污染物的污泥、粉塵、臟土等“新固體廢物”。這些“新固體廢物”如不再進(jìn)行徹底治理,則又會(huì)成為水、氣、土壤環(huán)境的“新污染源”。如此循環(huán)污染,形成固體廢物污染的“特殊性”。2.污染的“特殊性”固體廢物除直接占用土地和空間外,其對(duì)573.嚴(yán)重的危害性工業(yè)、礦業(yè)固體廢物堆積,占用了大片土地造成環(huán)境污染,嚴(yán)重影響著生態(tài)環(huán)境;生活垃圾、糞便是細(xì)菌和蠕蟲(chóng)等的孳生地和繁殖場(chǎng),能傳播多種疾病、危害人畜健康;危險(xiǎn)廢物對(duì)環(huán)境污染和人體健康的危害更加嚴(yán)重。這與危險(xiǎn)廢物的特性密切相關(guān),主要表現(xiàn)為易燃性、腐蝕性、反應(yīng)性、毒性和感染性。3.嚴(yán)重的危害性工業(yè)、礦業(yè)固體廢物堆積,占用了大片土地造成環(huán)58第二節(jié)固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)一、工業(yè)固體廢棄物的種類(lèi)及排放數(shù)量(1)礦山開(kāi)采廢石:2000~3000kg/每噸礦石尾礦:3000kg/每噸鐵礦煤矸石:200kg/每噸煤第二節(jié)固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)一、工業(yè)固體廢棄物的種類(lèi)及排放59(2)冶金工業(yè)高爐渣:400~1000kg/每噸鐵鋼渣:150~250kg/每噸鋼鐵合金渣:1000~4000kg/每噸合金含鐵塵泥:25~35kg/每噸鐵(3)有色金屬工業(yè)赤泥:800~2000kg/每噸氧化鋁煉銅渣:600~800kg/每噸銅(4)電力工業(yè)粉煤灰及爐渣:100~300kg/每噸煤(2)冶金工業(yè)60(5)化學(xué)及石化工業(yè)硫鐵礦渣:500kg/每噸產(chǎn)品磷石膏:4000~5000kg/每噸產(chǎn)品電石渣:2500~3000kg/每噸乙炔(6)機(jī)械工業(yè):廢型砂(7)建材工業(yè):水泥窯灰,10%水泥產(chǎn)量(5)化學(xué)及石化工業(yè)61二、固體廢棄物有毒有害特性鑒別急性毒性易燃性腐蝕性反應(yīng)性感染性浸出毒性二、固體廢棄物有毒有害特性鑒別62三、固體廢棄物中有毒有害物的釋放和環(huán)境污染1、有毒有害物的浸出和對(duì)水體的污染淋濾液產(chǎn)生量一般可用下式估算:
式中,WSR——地面水徑流量;WP——降雨量;WGW——地下水徑流量;WD——固體廢棄物原有含水量;△S——固體廢棄物堆置過(guò)程中的失水量;E——蒸發(fā)量。三、固體廢棄物中有毒有害物的釋放和環(huán)境污染632、有毒有害氣體的釋放1)煤矸石中夾帶的黃鐵礦會(huì)緩慢氧化自燃發(fā)火,產(chǎn)生SO2:4FeS2+11O2→8SO2↑+2Fe2O3+熱2)矸石中夾帶的碳在黃鐵礦自燃產(chǎn)生的熱量誘發(fā)下,也會(huì)緩慢氧化自燃產(chǎn)生CO:2C+O2→2CO↑+熱2、有毒有害氣體的釋放64另外,紅熱的炭遇水會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):C+H2O→CO+H23C+2SO2+2H2O→2H2S+3CO2S+H2→H2SC+H2→CH4↑1978年、1984年7月云崗礦矸石山雨后自爆引起人員傷亡即是這一原因。另外,紅熱的炭遇水會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):65惡臭氣體的揮發(fā)速率估算
式中,C——化學(xué)氣體的蒸氣壓;W——堆場(chǎng)或填埋物的寬度,cm;D——擴(kuò)散率,cm2/s;L——堆場(chǎng)或填埋物的長(zhǎng)度,cm;V——風(fēng)速,cm/s;惡臭氣體的揮發(fā)速率估算式中,C——化學(xué)氣體的蒸氣壓;66F——蒸汽壓校正系數(shù);m——土壤中揮發(fā)性化合物的重量,kg;M——土壤與化合物的總重量,kg;Er——散發(fā)速率,cm3/s。注:最好以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。F——蒸汽壓校正系數(shù);67第三節(jié)固體廢棄物的處理處置和防治措施一、固體廢棄物回收利用,資源化分類(lèi)處置一般堆存圍隔堆存填埋焚化生物降解固化第三節(jié)固體廢棄物的處理處置和防治措施一、固體廢棄物回收利用68二、固體廢棄物處置應(yīng)遵循的原則有毒有害廢棄物應(yīng)盡量通過(guò)焚燒或化學(xué)處理方法轉(zhuǎn)化為無(wú)害后再處置無(wú)法無(wú)害化的有毒有害廢物必須放在具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性的容器和設(shè)施內(nèi)放射性廢物應(yīng)放置在具有一定工程屏障的設(shè)施中一般廢物的填埋處置必須保持周?chē)h(huán)境的一致性有毒有害和放射性廢物的處置場(chǎng)必須經(jīng)過(guò)預(yù)選和評(píng)價(jià)二、固體廢棄物處置應(yīng)遵循的原則69三、固體廢棄物管理新概念設(shè)立專(zhuān)門(mén)的廢物管理機(jī)構(gòu)全過(guò)程管理固體廢棄物最小量化實(shí)行廢物交換廢物審計(jì)建立廢物信息和轉(zhuǎn)移跟蹤系統(tǒng)對(duì)廢棄物貯存、運(yùn)輸、加工處理、處置實(shí)行許可證制度三、固體廢棄物管理新概念70第四節(jié)生命周期評(píng)價(jià)一、生命周期評(píng)價(jià)的概念:概念:生命周期評(píng)價(jià)是一種用于評(píng)估產(chǎn)品在其整個(gè)生命周期中,即從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至產(chǎn)品使用后的處置,對(duì)環(huán)境影響的技術(shù)和方法。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織定義:“生命周期評(píng)價(jià)是對(duì)一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評(píng)價(jià)”。第四節(jié)生命周期評(píng)價(jià)一、生命周期評(píng)價(jià)的概念:712、作用:作為新的環(huán)境管理工具和預(yù)防性的環(huán)境保護(hù)手段,生命周期評(píng)價(jià)主要應(yīng)用在通過(guò)確定和定量化研究能量和物質(zhì)利用及廢棄物的環(huán)境排放來(lái)評(píng)估一種產(chǎn)品、工序和生產(chǎn)活動(dòng)造成的環(huán)境負(fù)載;評(píng)價(jià)能源材料利用和廢棄物排放的影響以及評(píng)價(jià)環(huán)境改善的方法。2、作用:723、過(guò)程:生命周期評(píng)價(jià)的過(guò)程是:首先辨識(shí)和量化整個(gè)生命周期階段中能量和物質(zhì)的消耗以及環(huán)境釋放,然后評(píng)價(jià)這些消耗和釋放對(duì)環(huán)境的影響,最后辨識(shí)和評(píng)價(jià)減少這些影響的機(jī)會(huì)。生命周期評(píng)價(jià)注重研究系統(tǒng)在生態(tài)健康、人類(lèi)健康和資源消耗領(lǐng)域內(nèi)的環(huán)境影響。
3、過(guò)程:73LCA的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程
(1)計(jì)劃目標(biāo)與評(píng)價(jià)范圍的確定
目標(biāo):產(chǎn)品功能(包括計(jì)量量綱)
范圍:評(píng)價(jià)工作界限(2)各環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)項(xiàng)目及其數(shù)據(jù)調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目:投入、產(chǎn)出對(duì)環(huán)境的各種影響數(shù)據(jù)調(diào)查:需要項(xiàng)目及其數(shù)據(jù)的清單LCA的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程74(3)各環(huán)節(jié)的環(huán)境影響分析各環(huán)節(jié)均需要進(jìn)行環(huán)境影響分析各行業(yè)實(shí)現(xiàn)環(huán)境影響分析數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化及資源共享(4)調(diào)整產(chǎn)品的投入與產(chǎn)出過(guò)程:使其價(jià)值與使用價(jià)值最大化,并對(duì)環(huán)境負(fù)面影響最小(3)各環(huán)節(jié)的環(huán)境影響分析75二、生命周期評(píng)價(jià)的應(yīng)用在過(guò)去的10年中,通過(guò)實(shí)施ISO14000國(guó)際環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn),LCA的應(yīng)用已遍及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面。在材料領(lǐng)域,LCA用于環(huán)境影響評(píng)價(jià)更是日臻完善。到目前為止,LCA在鋼鐵、有色金屬材料、玻璃、水泥、塑料、橡膠、鋁合金、鎂合金等材料方面,在容器、包裝、復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)、汽車(chē)、輪船、飛機(jī)、洗衣機(jī)及其他家用電器等產(chǎn)品方面的環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)用都有報(bào)道。二、生命周期評(píng)價(jià)的應(yīng)用在過(guò)去的10年中,通過(guò)實(shí)施ISO1476實(shí)例1:建筑瓷磚的環(huán)境影響評(píng)價(jià)
我國(guó)是世界上最大的建材生產(chǎn)國(guó)。從資源的消耗到環(huán)境的損害,建材行業(yè)一直是污染較嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)。為考察建材生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響,用LCA方法評(píng)價(jià)了某建筑瓷磚生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響。該瓷磚生產(chǎn)線的年產(chǎn)量為30萬(wàn)m2,采用連續(xù)性流水線生產(chǎn)。所需原料有鋼渣、黏土、硅藻土、石英粉、釉料以及其他添加劑等,消耗一定的燃料、電力和水,排放出一定的廢氣、廢水、廢渣實(shí)例1:建筑瓷磚的環(huán)境影響評(píng)價(jià)
我國(guó)是世界上最大的建材生產(chǎn)國(guó)77在LCA實(shí)施過(guò)程中,首先是目標(biāo)定義。對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響評(píng)價(jià)的目標(biāo)定義為只考察其生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響;范圍界定在直接原料消耗和直接廢物排放,不考慮原料的生產(chǎn)加工過(guò)程以及廢水、廢渣的再處理過(guò)程。對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影響LCA評(píng)價(jià)的編目分析,主要按資源和能源消耗、各種廢棄物排放及其引起的直接環(huán)境影響進(jìn)行數(shù)據(jù)分類(lèi)、編目。如能耗可分為加熱、照明、取暖等過(guò)程進(jìn)行編目;資源消耗則按原料配比進(jìn)行數(shù)據(jù)分類(lèi);污染物排放按廢氣、廢水、廢渣等進(jìn)行編目分析。由于該生產(chǎn)過(guò)程排放的有害廢氣量很小,主要是二氧化碳,故廢氣排放量可以忽略,而以溫室效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)編目。另外,在該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程中其他環(huán)境影響指標(biāo)如人體健康、區(qū)域毒性、噪聲等也很小,因此在編目分析中也忽略不計(jì)。在LCA實(shí)施過(guò)程中,首先是目標(biāo)定義。對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的環(huán)境影78在環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中采用了輸入輸出法模型,其中輸入?yún)?shù)有能源和原料,輸出參數(shù)包括產(chǎn)品、廢水、廢渣,以及由二氧化碳排放引起的全球溫室效應(yīng)。在環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中采用了輸入輸出法模型,其中輸入?yún)?shù)有能源79通過(guò)輸入輸出法計(jì)算,得到該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響結(jié)果包括能源和資源的消耗情況、對(duì)環(huán)境的影響。通過(guò)輸入輸出法計(jì)算,得到該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響結(jié)果包括能80由圖可見(jiàn),該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的能耗和水的消耗較大。由于采用鋼渣為主要原料,這是煉鋼過(guò)程排放的固態(tài)廢棄物,因此在資源消耗方面屬于再循環(huán)利用,這對(duì)保護(hù)環(huán)境是有利的生產(chǎn)工藝。該工藝過(guò)程的廢渣排放量較小,僅為0.5kg/m2。廢水的排放量為30kg/m2,且可以循環(huán)再利用。相對(duì)而言,該工藝過(guò)程的溫室氣體效應(yīng)較大,生產(chǎn)lm2瓷磚要向大氣層排放19.8kg二氧化碳,因此,年產(chǎn)量為30萬(wàn)m2的瓷磚向空中排放的二氧化碳總量是相當(dāng)可觀的。對(duì)LCA評(píng)價(jià)結(jié)果的解釋?zhuān)鲜龅沫h(huán)境影響數(shù)據(jù)外,通過(guò)對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的LCA評(píng)價(jià),提出的改進(jìn)工藝主要有降低能耗、降低廢水排放量、減少溫室氣體效應(yīng)影響等。由圖可見(jiàn),該瓷磚生產(chǎn)過(guò)程的能耗和水的消耗較大。由于采用鋼渣為81實(shí)例2:從生命周期評(píng)價(jià)看白色污染治理
人們熟悉的PS發(fā)泡一次性餐具曾帶給國(guó)人飲食習(xí)慣上的一次變革,促進(jìn)人們建立方便衛(wèi)生快捷的現(xiàn)代生活方式;但由于使用后的隨意丟棄也引發(fā)了不容忽視的環(huán)境問(wèn)題“白色污染”。解決這一問(wèn)題的途徑何在,究竟“替代和禁用”更益于生態(tài)環(huán)境還是“回收再利用”更符合持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的爭(zhēng)論仍未有定論。實(shí)例2:從生命周期評(píng)價(jià)看白色污染治理人們熟悉的PS發(fā)泡一次82PS發(fā)泡餐具的發(fā)展發(fā)泡PS是由聚苯乙烯發(fā)泡成平板片材后成型為各種形狀的產(chǎn)品,其材質(zhì)穩(wěn)定,安全衛(wèi)生,輕巧便利,成本低廉;具有良好的保溫性,能延長(zhǎng)食品溫度及鮮度的保持時(shí)間;優(yōu)異的防潮性,確保食品不受污染;質(zhì)輕強(qiáng)度好,運(yùn)輸方便,不易變形,廣泛用作食品容器,有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的泡沫塑料行業(yè)在90年代得到蓬勃發(fā)展,擠出發(fā)泡生產(chǎn)線超過(guò)百條,生產(chǎn)能力10萬(wàn)噸以上,大型成型機(jī)150臺(tái),餐盒年生產(chǎn)能力150億只以上,實(shí)際產(chǎn)量80億只。生產(chǎn)工藝自身也不斷得到提高,CFC發(fā)泡技術(shù)被淘汰,代之以丁烷,戊烷或二氧化碳發(fā)泡工藝。在蒙特利爾議定書(shū)(MontrealProtocol)框架下,企業(yè)從多邊基金獲得資助進(jìn)行技術(shù)改造,促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。PS發(fā)泡餐具的發(fā)展83替代品的發(fā)展:發(fā)泡餐具的替代品包括紙制品和降解塑料制品等,其中紙制品一是由木材為主制成木漿,再由木漿制成紙板,經(jīng)成型,折疊制成餐具,其將消耗大量木材;另一種是紙漿模塑餐具,由植物纖維制漿(木漿與草漿或蔗渣漿,秸桿漿等按一定比例混合)一次成型生產(chǎn),除消耗一定木材,還耗費(fèi)大量能源;紙制品成本價(jià)格是發(fā)泡PS產(chǎn)品的2~3倍。實(shí)驗(yàn)表明,在通常條件下,5個(gè)月后紙制餐盒才可完全分解;可見(jiàn)視覺(jué)污染并未消除。況且,可分解未必就有益于環(huán)境,因分解所產(chǎn)生的甲烷會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng),而生物分解所產(chǎn)生的滲漏水也會(huì)污染地下水。雖然理論上造紙廠可回收利用,但由于這種餐盒添加了防油防水劑,因此回收需添加特殊設(shè)備,經(jīng)濟(jì)上不核算,目前還沒(méi)有造紙廠愿意回收這種餐盒。替代品的發(fā)展:發(fā)泡餐具的替代品包括紙制品和降解塑料制品等,其84降解塑料制品主要有:光降解,以添加光敏劑取得降解效果;生物降解,添加淀粉類(lèi)可降解物質(zhì),以獲得降解效果;此外還有光-生物雙降解模式。降解塑料成本比發(fā)泡塑料高10%左右,且降解受空氣,陽(yáng)光,水,微生物等因素影響,需1-3年的時(shí)間分解為碎片或粉末,并不能真正降解和完全被土壤吸收,其碎片在20年的時(shí)間內(nèi),仍有50%左右的殘留量存在,因而降解塑料也面臨一個(gè)回收問(wèn)題。但降解塑料因其攙有降解材料而難以再利用。降解塑料制品主要有:光降解,以添加光敏劑取得降解效果;生物降85利用生命周期法進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)
1)利用LCA評(píng)價(jià)的必要性在考慮對(duì)環(huán)境的負(fù)荷時(shí),會(huì)得到一些出乎意料的結(jié)果。比如在商店購(gòu)物時(shí),給顧客的聚乙烯(PE)購(gòu)物袋比紙購(gòu)物袋更利于保護(hù)環(huán)境。這似乎同人們的想象大相徑庭。在人們的意識(shí)中,聚乙烯購(gòu)物袋用過(guò)扔掉后,不能在自然中風(fēng)化降解,常常隨風(fēng)飄揚(yáng),破壞生活景觀,造成環(huán)境污染。但對(duì)聚乙烯購(gòu)物袋和紙制購(gòu)物袋的環(huán)境負(fù)荷對(duì)比評(píng)價(jià)表明,PE購(gòu)物袋的能耗量較低。利用生命周期法進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)
1)利用LCA評(píng)價(jià)的必要性86這兩種產(chǎn)品的生命周期是:PE從原油的開(kāi)采開(kāi)始,紙是從伐木開(kāi)始,經(jīng)過(guò)產(chǎn)品的制造,使用,然后將使用后的一部分進(jìn)行再生循環(huán)處理,直到最后作無(wú)公害焚燒的過(guò)程。環(huán)境負(fù)荷評(píng)價(jià)就是對(duì)這兩種產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中的能耗量進(jìn)行分析和計(jì)算。結(jié)果表明(見(jiàn)表),在容量相同的情況下,紙袋的能耗是PE購(gòu)物袋的1.5~2倍(隨再生率的提高,二者能耗差距減小)。類(lèi)似地,PE購(gòu)物袋在產(chǎn)生的固體垃圾數(shù)量和廢氣排放量方面,也要低于紙購(gòu)物袋。紙袋在再生循環(huán)處理中會(huì)排出更多的污水,這是造成紙環(huán)境負(fù)荷增加的主要原因。這些結(jié)果表明聚乙烯袋對(duì)環(huán)境造成的負(fù)荷程度比紙袋要低。這兩種產(chǎn)品的生命周期是:PE從原油的開(kāi)采開(kāi)始,紙是從伐木開(kāi)始87固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)課件882)全過(guò)程評(píng)價(jià)PS餐盒與紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷從資源角度,PS餐盒消耗少量原油,而紙制餐盒在制造中為了保證質(zhì)量則需添加一定比例的原木漿(見(jiàn)表)。餐盒用量如此巨大,若全面推廣,勢(shì)必造成大量木材的消耗,導(dǎo)致森林砍伐的加劇。值得注意的是,我國(guó)森林面積為1.3億公頃,森林覆蓋率為13.92%,人均占有森林面積只相當(dāng)于世界人均水平的17.2%,居世界第119位。顯然在原料角度紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷要大得多。2)全過(guò)程評(píng)價(jià)PS餐盒與紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷89固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)課件90從原料加工來(lái)看,PS餐盒的原料主要來(lái)自石油加工的副產(chǎn)品,雖然也有一定的能量消耗和污染物排放;而制漿的制造歷來(lái)是耗能大戶,耗水大戶,排污大戶。造漿工藝需要大量的水,一個(gè)大型造紙廠日需水量高達(dá)45萬(wàn)噸,這相當(dāng)于百萬(wàn)人口城市的用水量。而據(jù)國(guó)家的有關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)的水資源總量為2.8億立方米,居世界第6位,可按人均占有量計(jì)算,卻僅為2340立方米,在國(guó)際上排第88位,已被列入世界12個(gè)貧水國(guó)家的名單中。在制漿中須將木質(zhì)素溶解析出,由木質(zhì)素生成的有機(jī)衍生物除隨排水排出之外,洗提出的纖維素,半纖維素還會(huì)生成糖類(lèi)和有機(jī)酸,從而造成水中生化耗氧量(BOD)和化學(xué)耗氧量(COD)值的增大。各工藝生成的微小纖維會(huì)形成固體懸浮物(SS),經(jīng)適當(dāng)處理雖對(duì)水質(zhì)影響不大,但有處理淤泥的問(wèn)題。從原料加工來(lái)看,PS餐盒的原料主要來(lái)自石油加工的副產(chǎn)品,雖然91固體廢物環(huán)境影響評(píng)價(jià)課件922)全過(guò)程評(píng)價(jià)PS餐盒與紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷在產(chǎn)品加工制造中紙制餐盒的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于PS餐盒,因其工藝的限制,其在成型后須立即干燥,需消耗大量的電能。而中國(guó)的能源儲(chǔ)藏決定了能源結(jié)構(gòu)是以煤為主,能量的消耗就意味著顆粒物,SO2的排放。在產(chǎn)品運(yùn)輸方面,紙制餐盒自身重量是PS餐盒的5倍,運(yùn)送同樣數(shù)量的餐盒,用PS餐盒可節(jié)約30%的能量,對(duì)空氣的污染也減小了。2)全過(guò)程評(píng)價(jià)PS餐盒與紙制餐盒的環(huán)境負(fù)荷93此外衛(wèi)生與健康問(wèn)題也絕對(duì)不容忽視。餐盒的功用不止便于外帶而已,它們還能保護(hù)食物。這一點(diǎn)PS餐盒顯然具有優(yōu)勢(shì)。速食包裝在衛(wèi)生問(wèn)題的影響值得深思。從使用后來(lái)做比較,PS餐盒廢棄后對(duì)市容景觀產(chǎn)生視覺(jué)污染且長(zhǎng)期難以降解,但可回收利用解決這一問(wèn)題;紙制餐盒雖經(jīng)一定時(shí)間可自行分解,但若隨意丟棄,則視覺(jué)污染依然存在。綜觀這兩種產(chǎn)品的生命周期全過(guò)程,顯然紙制餐盒對(duì)環(huán)境的影響要大,盲目推廣使用的危害顯而易見(jiàn)。
此外衛(wèi)生與健康問(wèn)題也絕對(duì)不容忽視。餐盒的功用不止便于外帶而已94第九章清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)一、概述
《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》規(guī)定:工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)采用能耗物耗小、污染物產(chǎn)生量少的清潔生產(chǎn)工藝,合理利用自然資源,防止環(huán)境污染和生態(tài)破壞。1、清潔生產(chǎn)的基本概念1989年聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署提出了清潔生產(chǎn)的最初定義,1996年又對(duì)此作了進(jìn)一步的完善:清潔生產(chǎn)指將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品和服務(wù)中,以增加生態(tài)效率和減少人類(lèi)及環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。第九章清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)一、概述952、國(guó)際清潔生產(chǎn)的發(fā)展歷史
清潔生產(chǎn)思想源于美國(guó)20世紀(jì)80年代初提出的“廢物最小化”:在可行的范圍內(nèi)減少最初產(chǎn)生的或隨后經(jīng)過(guò)處理、分類(lèi)或處置的有害廢物。1989年美國(guó)環(huán)保局提出了“污染預(yù)防”的概念1990年美國(guó)聯(lián)邦政府通過(guò)了“污染預(yù)防法”1991年美國(guó)環(huán)保局發(fā)布了“污染預(yù)防戰(zhàn)略”,并采取了一系列行動(dòng):設(shè)立污染預(yù)防辦公室;組建美國(guó)污染
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