環(huán)境材料評價方法的研究

第5章環(huán)境材料

評價方法的研究當前1頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 5.1環(huán)境材料的評價體系

5.1.1環(huán)境材料評價標準的制訂評價一種材料是否為環(huán)境材料，首先必須確定評價標準。從環(huán)境材料的定義看，制訂評價標準實際上是對材料的先進性（功能性），舒適性（經(jīng)濟性）和環(huán)境協(xié)調(diào)性三個方面進行標準指標定量。當前2頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 環(huán)境材料評價標準的制訂由于不同種類的材料使用功能和環(huán)境影響的大小不同，因此不可能對所有的材料制訂統(tǒng)一的評價標準。對同類材料而言，盡管其在使用中表現(xiàn)出各種功能，但是往往其中一種或幾種是主要的和共有的功能，即基本功能。將材料按基本功能分類，分別制定相應的環(huán)境材料評價標準。當前3頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 環(huán)境材料評價指標定量方法

根據(jù)環(huán)境材料的概念，環(huán)境材料的評價必須以材料的完整壽命周期為研究范圍。

能源生產(chǎn)↓↓———————↓———————↓———————↓———————↓

原料開采→原料加工→材料制造→材料使用→回收利用→廢棄

↑———————↑———————↑———————↓在材料評價和比較中，需確定其比較基準，可規(guī)定其基本功能相同的一定重量或體積的材料為基準。當前4頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 (1)環(huán)境協(xié)調(diào)性指標化

環(huán)境協(xié)調(diào)性指材料在整個壽命周期內(nèi)對環(huán)境的綜合影響，可以用LCA（lifecircleassessment）方法定量其指標。LCA基本框架由研究目標及范圍、編目分析、環(huán)境影響評估、環(huán)境改善評估四部分組成。研究目標及范圍確定LCA的目的及邊界條件；編目分析確定壽命周期內(nèi)各階段資源、能源消耗數(shù)據(jù)及污染物排放數(shù)量；環(huán)境影響評估根據(jù)編目分析得到的數(shù)據(jù)，對壽命周期的環(huán)境綜合影響作出評估；環(huán)境改善評估則根據(jù)壽命期各階段環(huán)境負擔，確定可能的改善途徑。當前5頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 將環(huán)境影響劃分以下幾個指標：ADP不可再生之原料消耗EDP不可再生之能源消耗GWP溫室效應ODP臭氧層的破壞AP環(huán)境酸化POCP光化學氧化物生成NP氮化作用ECA生物體之損害HT人類健康損害當前6頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 指標當量化采用相對定量的方法，對每種指標選定一種參照物；將編目分析得到的污染物的環(huán)境影響作用以參照物的當量表示。當前7頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 5.2生命周期評價（LCA）

5.2.1生命周期評價的發(fā)展生命周期評價是70年代初至90年代發(fā)展起來的理論，即對產(chǎn)品從最初的原材料采掘到原材料生產(chǎn)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品使用以及產(chǎn)品用后處理的全過程進行跟蹤和定量分析與定性評價。當前生命周期評價已形成了基本的概念框架和技術(shù)框架，成為產(chǎn)業(yè)生態(tài)學的主要理論與方法。國際標準化組織（ISO）制定的ISO14000環(huán)境管理體系亦將生命周期評價作為該體系的一個重要步驟。目前ISO正在積極促進生命周期評價理論的完善和方法的國際標準化工作。當前8頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 方法的起源生命周期評價最初始于70年代初美國開展的一系列針對包裝品的分析、評價，當時稱為資源與環(huán)境狀況分析（REPA）。1969年由美國中西部資源研究所(MidWestResearchInstitute)所開展的針對可口可樂公司的飲料包裝瓶進行的研究。該研究試圖從最初的原材料采掘到最終的廢棄物處理，進行全過程的跟蹤與定量分析，為了知道使用不同的包裝材料到底意味著什么樣的總體影響。在此基礎(chǔ)上，又對使用塑料飲料容器的可行性進行考慮，并比較了復用式容器與一次性容器的整體環(huán)境影響。這種正式的分析方案便是LCA方法的起源和基礎(chǔ)。隨后美國ILLINOIS大學富蘭克林研究會以及斯坦福大學也相繼開展了一系列針對其它包裝品的類似研究。當前9頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 特征：(1)主要由工業(yè)企業(yè)發(fā)起，秘密進行，研究結(jié)果作為企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品開發(fā)與管理的決策支持工具。如：可口可樂包裝的研究結(jié)果，使得公司拋棄了過去長期使用的玻璃瓶，轉(zhuǎn)而采用至今仍然使用的塑料瓶。而這項研究直到1976年4月才在《科學》（SCIENCE）雜志上發(fā)表了一篇文章。(2)大多數(shù)研究的對象是產(chǎn)品包裝品。(3)采用能源分析方法。由于能源分析方法在當時已比較成熟，而且很多與產(chǎn)品有關(guān)的污染物排放顯然與能源利用有關(guān)，因而能源分析方法被廣泛地應用于(REPA)環(huán)境狀況分析。當前10頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院學術(shù)探討階段在70年代，環(huán)境問題的核心是能源問題。然而從生產(chǎn)系統(tǒng)的角度看，如果在一個系統(tǒng)內(nèi)不進行物流的測算，就不可能進行能源分析。同時隨著70年代末到80年代中期出現(xiàn)的全球性的固體廢棄物的問題，這種研究方法又逐漸成為一種資源分析工具。因而這一時期的REPA均著重于計算固體廢棄物產(chǎn)生量和原材料消耗量。當前11頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 特征：(1)政府積極支持與參與。從1975年開始，美國國家環(huán)保局開始放棄對單個產(chǎn)品的分析評價，繼而轉(zhuǎn)向于如何制訂能源保護和固體廢棄物減量目標。同時歐洲經(jīng)濟合作委員會也開始關(guān)注生命周期評價的應用，要求工業(yè)企業(yè)對其產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的能源、資源以及固體廢棄物排放進行全面的監(jiān)測與分析。(2)案例發(fā)展緩慢，方法論研究興起。由于一系列REPA工作未能取得很好的研究結(jié)果，對此感興趣的研究人員和研究項目逐漸減少，公眾的興趣也逐漸淡漠。尤其是企業(yè)界幾乎放棄了這方面的研究。(3)該研究方法缺乏統(tǒng)一的研究方法論，分析所需的數(shù)據(jù)常常無法得到；而且對不同的產(chǎn)品采取不同的分析步驟，同類產(chǎn)品的評價程序和數(shù)據(jù)也不統(tǒng)一。當前12頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 特征：(4)學術(shù)界關(guān)于REPA的方法論研究仍在緩慢進行。歐洲和美國的一些研究和咨詢機構(gòu)依據(jù)REPA的思想相應發(fā)展了有關(guān)廢棄物管理的一系列方法論，更深入地研究環(huán)境排放和資源消耗的潛在影響。如英國的Boustead咨詢公司針對清查分析方法作了大量研究，逐步形成了一套較為規(guī)范化的分析方法，為后來著名的Boustead模型打下了堅實的理論基礎(chǔ)。(5)1984年，受REPA方法的啟發(fā)，瑞士聯(lián)邦“材料測試與研究實驗室”為瑞士研究部開展了一項有關(guān)包裝材料的研究，該研究首次采用了健康標準評估體系，既后來所發(fā)展的臨界體積方法。當前13頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 方法日益成熟80年代末期以后，隨著區(qū)域性與全球性環(huán)境問題的日益嚴重，以及全球環(huán)境保護意識的加強，可持續(xù)發(fā)展思想的普及以及可持續(xù)行動計劃的興起，大量的REPA研究重新開始。REPA研究涉及到研究機構(gòu)、管理部門、工業(yè)企業(yè)、產(chǎn)品消費者，但是其使用REPA的目的和側(cè)重點各不相同，而且所分析的產(chǎn)品和系統(tǒng)也變得越來越復雜，急需對REPA的方法進行研究和統(tǒng)一。當前14頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 方法日益成熟1989年荷蘭國家居住、規(guī)劃與環(huán)境部（VROM）針對傳統(tǒng)的“末端控制”的環(huán)境政策，首次提出了制訂面向產(chǎn)品的環(huán)境政策。這種面向產(chǎn)品的環(huán)境政策涉及到產(chǎn)品的生產(chǎn)、消費到最終廢棄物處理的所有環(huán)節(jié)，既所謂的產(chǎn)品生命周期。這種管理模式逐漸發(fā)展成今天所稱的“鏈管理”。該研究提出了要對產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的所有環(huán)境影響進行評價；同時也提出了要對生命周期評價的基本方法和數(shù)據(jù)進行標準化。1990年由“國際環(huán)境管理學與化學學會(SETAC)”首次主持召開了有關(guān)生命周期評價的國際研討會，在該會議上首次提出了“生命周期評價”的概念。在以后的幾年里，SETAC又主持和召開了多次學術(shù)研討會，對生命周期評價從理論與方法上進行了廣泛的研究。1993年SETAC根據(jù)在葡萄牙的一次學術(shù)會議的主要結(jié)論，出版了一本綱領(lǐng)性報告：“生命周期評價綱要：實用指南”。該報告為生命周期評價方法提供了一個基本技術(shù)框架，成為生命周期評價方法論研究起步的一個里程碑。當前15頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 方法日益成熟目前生命周期評價在方法論上還不十分成熟。SETAC和ISO已經(jīng)在積極促進生命周期評價方法論的國際標準化研究。ISO14040標準《生命周期評價——原則與框架》已于1997年頒布，相應的標準ISO14041《生命周期評價——目的與范圍的確定和清單分析》，ISO14042《生命周期評價——生命周期影響評價》，ISO14043《生命周期評價——生命周期解釋》也已正式公布。該標準體系擬對生命周期評價的概念和技術(shù)框架及實施步驟進行標準化。歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)還制定了一些促進LCA的政策和法規(guī)，如“生態(tài)標志計劃”、“生態(tài)管理與審計法規(guī)”、“包裝及包裝廢物管理準則”等。這一階段出現(xiàn)了大量LCA案例，如日本已完成數(shù)十種產(chǎn)品的LCA，丹麥用3年時間對10種產(chǎn)品類型進行了LCA等。1996年，國際上正式出版了有關(guān)LCA評價的專業(yè)刊物《國際生命周期評價學報》（Internationaljournaloflifecycleassessment），表明生命周期評價研究在國際上已占有很重要的位置。當前16頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 5.2.1.4LCA在中國的發(fā)展在中國，LCA研究起步較早，發(fā)展也非常迅速，已成為學術(shù)界關(guān)注的焦點和研究熱點。在政府的引導和支持下，國內(nèi)大量研究人員圍繞LCA方法開展了卓有成效的研究工作，包括生命周期清單分析中的分配方法、環(huán)境影響類型分配體系、中國環(huán)境影響特征因子和權(quán)重因子的確定等等。1999年，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布等同于ISO14040的《生命周期評價——原則與框架》國家標準（GB／T24040），2000年發(fā)布等同于IS314041的《生命周期評價——目的與范圍的確定和清單分析》國家標準（GB／T24041）。2002年，又發(fā)布了分別等同于ISO14042和ISO14043的《生命周期評價——生命周期影響評價》國家標準（GB／T24042）與《生命周期評價——生命周期解釋》國家標準（GB／T24043）。當前17頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 LCA在中國的發(fā)展在國內(nèi)的LCA研究方面，材料生命周期評價（MLCA）的研究及應用是目前最主要的研究方向之一，也一直是環(huán)境材料研究中的重要組成部分。1998年起，國家“九五”高新技術(shù)研究計劃（863計劃）支持了首項“材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價研究”課題，由北京工業(yè)大學牽頭主持，重慶大學、北京航空航天大學、清華大學、西安交通大學和四川大學等聯(lián)合承擔，與國內(nèi)一些主要材料企業(yè)合作，對國內(nèi)幾大類主要基礎(chǔ)材料進行了全面的MLCA評估。該項目對我國鋼鐵、水泥、鋁、工程塑料、建筑涂料、陶瓷等7類典型的量大面廣的代表性材料進行了生命周期評價研究，初步獲得了以上代表性材料的環(huán)境負荷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在大量系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)了材料環(huán)境負荷分析的方法，創(chuàng)新地提出了上述典型材料生命周期評價的新方案和定量方法，構(gòu)建和設計了材料的環(huán)境負荷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫框架，并自主開發(fā)了數(shù)據(jù)庫管理軟件和材料的生命周期評價軟件。當前18頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.2.2生命周期評價的概念框架

生命周期評價又稱為環(huán)境協(xié)調(diào)性評價、生命周期評估、壽命周期評價等，已經(jīng)成為對材料和產(chǎn)品進行環(huán)境表現(xiàn)分析的一種重要方法。由于LCA方法本身的復雜性和歷史承襲的原因以及實施LCA的目的不同，對LCA的概念和方法歷來有著不同的理解，甚至在SETAC和ISO的文件中，LCA的定義也在不斷的修改和變化。當前19頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.2.2.1LCA的定義

在1993年，由SETAC對LCA定義為：通過對能源、原材料消耗及廢物排放的鑒定及量化來評估一個產(chǎn)品、過程或活動對環(huán)境帶來的負擔的客觀方法。具體來說是通過確定和量化與評估對象相關(guān)的能源消耗、物質(zhì)消耗和廢棄物排放，來評估某一產(chǎn)品、過程或事件的環(huán)境負荷；定量評價由于這些能源、物質(zhì)消耗和廢棄物排放所造成的環(huán)境影響；辨別和評估改善環(huán)境（表現(xiàn)）的機會。評價過程應包括該產(chǎn)品、過程或事件的壽命全過程，包括原材料的提取與加工、制造、運輸和銷售、使用、再使用、維持、循環(huán)回收，直到最終的廢棄。該方法通過識別和量化所用的能量、原材料以及廢棄物排放來評價與產(chǎn)品及其行動有關(guān)的環(huán)境責任，從而得到這些能量和材料應用以及排放物對環(huán)境的影響大小，并對改善環(huán)境的各種方案做出評估。當前20頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 LCA的定義

在1997年ISO修訂的LCA標準（ISO14040）中給出的LCA的定義為：匯總和評估一個產(chǎn)品（或服務）體系在其整個壽命周期間的所有投入及產(chǎn)出對環(huán)境所造成的和潛在的影響的方法。這里的產(chǎn)品系統(tǒng)是通過物質(zhì)和能量聯(lián)系起來的，具有一種或多種特定功能的單元過程的集合。在LCA標準中，“產(chǎn)品”既可以指（一般制造業(yè)的）產(chǎn)品系統(tǒng)，也可以指（服務業(yè)提供的）服務系統(tǒng)。生命周期是指產(chǎn)品系統(tǒng)中前后銜接的一系列階段，從原材料的獲取或自然資源的生成，直至最終處置。ISO不僅規(guī)范了所有產(chǎn)品和服務的技術(shù)標準，隨著環(huán)境保護的需要，也在嘗試對環(huán)境問題的分析方法進行標準化。在LCA發(fā)展過程中，其定義不斷地得到完善和充實，對定義的描述發(fā)生了明顯的變化，但基本的思想和方法卻都保留和固定了下來。當前21頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.2.2.2LCA的技術(shù)框架

1993年SETAC在《生命周期評價綱要：實用指南》中將生命周期評價的基本結(jié)構(gòu)歸納為4個有機聯(lián)系的部分，(1)定義目標與確定范圍（goalandscopedefinition）；(2)清查分析（清單分析，編目分析inventoryanalysis）；(3)影響評價（impactassessment）；(4)改善分析（improvementassessment）。當前22頁，總共102頁。生命周期評價技術(shù)框架

當前23頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 (1)定義目標與確定范圍

這是LCA的第一步，它直接影響到整個評價工作程序和最終的研究結(jié)論。定義目標即清楚地界定評價對象，說明開展此項LCA的目的和原因，以及研究結(jié)果的可能應用領(lǐng)域，即研究結(jié)果的接受者或預期交流對象。評價的范圍包括評價功能單元定義、評價邊界定義、系統(tǒng)的輸入和輸出分配方法、環(huán)境影響評價的模型及其解釋方法、數(shù)據(jù)要求、指出重要假設和限制、審核方法及評價報告的類型及其格式等。研究范圍的確定應保證能滿足研究目的，以保證研究的廣度、深度、詳盡程度與之相符，在研究過程中，可能由于收集到新的信息而要對研究對象加以修正。在進行評價時要涉及大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能來自直接實測而得到，也可能是一些中間處理數(shù)據(jù)，在處理這些數(shù)據(jù)時，一定要說明數(shù)據(jù)是如何獲得的，它的精度、完整性如何，是否具有代表性等，顯然數(shù)據(jù)的質(zhì)量是進行LCA方法進行評價的關(guān)鍵所在。當前24頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 (2)清單分析

它的目的是將環(huán)境負荷定量化。對一種產(chǎn)品、工藝和活動在其整個生命周期內(nèi)的能量與原材料需要量、以及對環(huán)境的排放（包括廢氣、廢水、固體廢棄物及其他環(huán)境釋放物）進行以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的客觀量化過程。該分析評價貫穿于產(chǎn)品的整個生命周期，即原材料的提取、加工、制造和銷售、使用和用后處理。需要收集的輸入數(shù)據(jù)包括資源和能源的消耗狀況，輸出數(shù)據(jù)則依據(jù)主要因素考慮具體的過程對環(huán)境造成的影響。當前25頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (3)影響評價

對清查階段所識別的環(huán)境影響壓力（環(huán)境負荷）進行定量或定性的表征評價，其目的是根據(jù)清查分析后所提供的物料、能源消耗數(shù)據(jù)以及各種排放數(shù)據(jù)對產(chǎn)品所造成的環(huán)境影響進行評估，即采用定量調(diào)查所得的環(huán)境負荷數(shù)據(jù)定量分析對人體健康、生態(tài)環(huán)境、自然環(huán)境的影響及其相互關(guān)系。影響分析是LCA的核心內(nèi)容，也是難度最大的部分，一般將數(shù)據(jù)收集起來進行評價，包括：資源消耗、水污染、大氣污染、固體污染、環(huán)境商值EQ。當前26頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (4)改善評價

改善評價是LCA的最終目標，系統(tǒng)地評估在產(chǎn)品、工藝或活動的整個生命周期內(nèi)消減能源消耗、原材料使用以及環(huán)境釋放的需求與機會，比較產(chǎn)品的環(huán)境優(yōu)劣，可對產(chǎn)品進行重新設計，不斷改善和改進，這種分析包括定量和定性的改進措施。例如改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，重新選擇原材料，改變制造工藝和消費方式，以及廢棄物管理等。當前27頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.2.2.3LCA的特點

LCA的特點除了“壽命周期概念”和“定量化”這兩個基本特征之外，LCA還具有明顯的“過程化”的特征，即將整個的lifecycle細分為多個的過程，對每個過程進行定量的描述，從而可以系統(tǒng)地、充分地闡述與產(chǎn)品系統(tǒng)相關(guān)的環(huán)境影響，進而才可能定位和辨別出影響產(chǎn)品系統(tǒng)環(huán)境表現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)，并尋找到改善環(huán)境表現(xiàn)的時機和途徑。LCA方法的這些特征體現(xiàn)了環(huán)境保護手段由簡單、局部、粗放向復雜、全面、精細方向發(fā)展的趨勢。LCA方法不是要求企業(yè)被動地接受檢查和監(jiān)督，而是鼓勵企業(yè)發(fā)揮主動性，將環(huán)境因素結(jié)合到企業(yè)的決策過程中。當前28頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.2.3LAC的應用范圍用于工業(yè)企業(yè)部門(1)產(chǎn)品系統(tǒng)的生態(tài)辨識與診斷。識別對研究影響最大的工藝過程和產(chǎn)品壽命階段，評估產(chǎn)品（包括新產(chǎn)品）的資源效益。(2)產(chǎn)品環(huán)境影響評價與比較。以環(huán)境影響最小化為目標，分析比較某一產(chǎn)品系統(tǒng)內(nèi)的不同方案或者對替代產(chǎn)品（或工藝）進行比較。(3)生態(tài)產(chǎn)品設計與新產(chǎn)品開發(fā)。(4)再循環(huán)工藝設計。大量的LCA工作結(jié)果表明，產(chǎn)品用后處理階段的問題十分嚴重，解決這一問題需要從產(chǎn)品的設計階段就考慮產(chǎn)品用后的拆解和資源的回收利用。當前29頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 LAC的應用范圍政府環(huán)境管理部門和國際組織(1)制定環(huán)境政策和建立環(huán)境產(chǎn)品標準。(2)實施生態(tài)標志計劃為評估和區(qū)別普通產(chǎn)品與生態(tài)標志產(chǎn)品提供了具體的指標(3)優(yōu)化政府的能源、運輸和廢物管理方案。(4)向公眾提供有關(guān)產(chǎn)品和原材料的資源信息。(5)國際環(huán)境管理體系的建立。LAC直接促進了國際環(huán)境管理體系的制定。ISO14000環(huán)境管理體系標準，與已被80多個國家和地區(qū)所廣泛采用。該標準旨在促進全球經(jīng)濟發(fā)展的同時，通過環(huán)境管理國際標準來協(xié)調(diào)全球環(huán)境問題，試圖從全方位著手，通過標準化手段來有效地改善和保護環(huán)境，滿足經(jīng)濟持續(xù)增長的需求。當前30頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 LAC的應用范圍5.2.3.3LCA用于消費者組織消費者組織主要利用LCA指導消費者進行環(huán)境產(chǎn)品的消費，以及對公眾行動進行全過程的環(huán)境評價。當前31頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.3LCA清單分析清單分析的基本內(nèi)容生命周期清單分析（lifecycleinventory，LCI）涉及數(shù)據(jù)的收集和計算程序。當前32頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 關(guān)鍵術(shù)語和基本內(nèi)容1)產(chǎn)品系統(tǒng)產(chǎn)品系統(tǒng)是由提供一種或多種確定功能的中間產(chǎn)品流聯(lián)系起來的單元過程的集合。對產(chǎn)品系統(tǒng)的表述包括單元過程、通過系統(tǒng)邊界（無論是輸入或輸出的）的基本流和產(chǎn)品流以及系統(tǒng)內(nèi)部的中間產(chǎn)品流。2)單元過程為更清晰地顯示系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)系，尋找環(huán)境改善的時機和途徑，通常需要將產(chǎn)品系統(tǒng)分解為一系列相互關(guān)聯(lián)的過程或子系統(tǒng)，即單元過程。分解的程度取決于前面的目的與范圍的確定以及數(shù)據(jù)的可獲得性。單元過程從“上游”（upstream）過程中得到輸入，并向“下游”（downstream）過程產(chǎn)生輸出。單元過程之間通過中間產(chǎn)品流和（或）待處理的廢物相聯(lián)系，與其他產(chǎn)品系統(tǒng)之間通過產(chǎn)品流相聯(lián)系，與環(huán)境之間通過基本流相聯(lián)系。當前33頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 關(guān)鍵術(shù)語和基本內(nèi)容(2)3)數(shù)據(jù)類型量化單元過程的輸入和輸出。數(shù)據(jù)可歸入的主題包括：（a）能量輸入，原材料輸入，輔助性輸入，其他物理輸入；（b）產(chǎn)品；（c）向空氣的排放，向水體的排放，向土地的排放，其他環(huán)境因素。4)產(chǎn)品系統(tǒng)模型表述物理系統(tǒng)關(guān)鍵要素的模型。對于所要建立模型的物理系統(tǒng)中要素的選擇取決于研究的目的與范圍。當前34頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 清單分析的主要步驟：生命周期清單分析是生命周期評價中對所研究產(chǎn)品系統(tǒng)整個生命周期中輸入和輸出進行匯編和量化的階段，即收集產(chǎn)品系統(tǒng)中定量或定性的輸入輸出數(shù)據(jù)，計算并量化的過程。清單分析的目的是對產(chǎn)品系統(tǒng)的有關(guān)輸入和輸出進行量化。輸入和輸出可包括與該系統(tǒng)有關(guān)的對資源的使用，以及向空氣、水體和土地的排放。可根據(jù)預先確定的LCA目的和范圍需要，依據(jù)上述數(shù)據(jù)做出解釋。進行清單分析也是一個反復的過程。當取得了一批數(shù)據(jù)，并對系統(tǒng)有進一步的認識后，可能會出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)要求，或發(fā)現(xiàn)原有的局限性，因而要求對數(shù)據(jù)收集程序做出修改，以適應研究目的，有時也會要求對研究目的或范圍加以修改。生命周期清單分析是LCA四個組成部分中研究最成熟、理解最深人和應用最充分的一個。當前35頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 數(shù)據(jù)收集的準備

在LCA研究中，數(shù)據(jù)收集程序會因不同系統(tǒng)模型中的各單元過程而變；同時，可能因參與研究人員的組成和資格，以及滿足產(chǎn)權(quán)和保密要求的需要而有所不同。數(shù)據(jù)收集需要對每個單元過程進行透徹了解。為了避免重復計算或斷檔，需要對每個單元過程進行明確表述，包括對輸入和輸出進行定量和定性表述，確定過程的起始點和終止點，以及對單元過程功能的定量和定性表述。當前36頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 數(shù)據(jù)收集的準備（續(xù)）（1）數(shù)據(jù)的確認在數(shù)據(jù)收集過程中必須檢查數(shù)據(jù)的有效性。（2）數(shù)據(jù)與單元過程的關(guān)聯(lián)必須對每一單元過程確定適宜的基準流（如1kg材料或1MJ能量），并據(jù)此計算出單元過程的定量輸入和輸出數(shù)據(jù)。（3）數(shù)據(jù)與功能單位的關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)的合并根據(jù)流程圖和系統(tǒng)邊界可以將各單元過程相互關(guān)聯(lián)，從而對整個系統(tǒng)進行計算。當前37頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 數(shù)據(jù)收集的準備（續(xù)）（4）系統(tǒng)邊界的修改反復性是LCA的固有特性，必須根據(jù)由敏感性分析所判定的數(shù)據(jù)重要性來決定數(shù)據(jù)的取舍。初始產(chǎn)品系統(tǒng)邊界必須依據(jù)確定范圍時規(guī)定的邊界準則進行適當?shù)男薷摹＃?）數(shù)據(jù)缺口的處理在清單數(shù)據(jù)計算過程中，經(jīng)常會遇到數(shù)據(jù)缺口（datagap），可能的發(fā)生原因不一而足，比較常見的有：①清單資料不可得（對方無法提供或查無相關(guān)資料）；②本土特有流程；③某段期程不在國內(nèi)發(fā)生：④數(shù)據(jù)調(diào)研成本過高，無法實現(xiàn)。對于數(shù)據(jù)缺口，最簡單的處理方法就是在合理的情況下，將其假設為零，亦即忽略不計，但另一可能更為合理的方式，是找尋替代數(shù)據(jù)予以填補。替代數(shù)據(jù)的重要性可依據(jù)敏感性分析來判斷，如果替代數(shù)據(jù)對輸入輸出最后結(jié)果的影響不大時，就不必要找尋更為準確的數(shù)據(jù)；反之，若替代數(shù)據(jù)對最后的結(jié)果具顯著影響時，則不應使用替代數(shù)據(jù)。當前38頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 數(shù)據(jù)來源有關(guān)清單分析的操作步驟，美國EPA制定了詳細的指南，對于發(fā)展中國家來說，由于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的欠缺以及企業(yè)管理水平的限制，要完全按照美國指南完成清單分析，存在許多困難。首先把產(chǎn)品的清單數(shù)據(jù)分為產(chǎn)品的社會數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)據(jù)兩大類。然后用不同的方法分別獲得這兩類數(shù)據(jù)。產(chǎn)品的社會數(shù)據(jù)是指來自于社會的原材料和商品能源所攜帶的清單數(shù)據(jù)，以及產(chǎn)品出廠后通過社會流通領(lǐng)域，進入消費、使用階段直至廢棄后處置這些階段所包括的清單數(shù)據(jù)。產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)據(jù)則是表征企業(yè)將購進的原材料加工制作成產(chǎn)品過程中涉及的消耗和排放狀況。當前39頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 企業(yè)數(shù)據(jù)的來源：深入了解產(chǎn)品，包括產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、組成、包裝及使用性能等?？疾楫a(chǎn)品組成的方法有：產(chǎn)品解剖、產(chǎn)品圖紙分析和零件估算。(1)產(chǎn)品解剖是將產(chǎn)品拆分開來，分別對零部件進行材料分類和稱重，以確定不同材料在整個產(chǎn)品中的重量比例。這種方法比較適合小件產(chǎn)品。對于某些中型或大型產(chǎn)品，則需要進行圖紙分析。(2)圖紙分析是利用產(chǎn)品的設計圖紙或生產(chǎn)圖紙對所用材料進行分類和統(tǒng)計。方法簡單易行且準確度較高。但在實際研究中，企業(yè)出于技術(shù)保密的考慮，往往不愿意提供實際的圖紙。(3)零件估算是一種比較粗糙的方法，只能確定材料的大致種類和用量，適合于精度要求不高的LCA研究。產(chǎn)品分析除了結(jié)構(gòu)組成分析外，還包括使用分析，這是對產(chǎn)品的使用功能、使用領(lǐng)域、使用壽命及使用過程中可能存在的問題進行分析的過程。當前40頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 過程樹一般企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品不是單一的，LCA所研究的產(chǎn)品在其企業(yè)產(chǎn)品構(gòu)成中的地位決定了它應當負擔的污染與消耗責任。主要產(chǎn)品、副產(chǎn)品或平行產(chǎn)品在處理分擔率時必須區(qū)別對待。過程樹（過程圖）以產(chǎn)品生命周期的5個階段為主干。在產(chǎn)品的加工生產(chǎn)階段可開展第二層次的過程樹，也可劃分更多的層次，全面展示產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。原材料生產(chǎn)加工↓產(chǎn)品加工生產(chǎn)————→零件1加工↓產(chǎn)品的運輸過程零件2加工————→鑄造↓產(chǎn)品的使用回收┄┄噴砂↓裝配調(diào)試產(chǎn)品的廢置再生包裝貯存電鍍┄┄過程樹（過程圖）的成功描繪有助于清單分析準確、順利、全面地完成。在隨后的清單分析過程中還可能對過程樹進行必要的修正。當前41頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 社會數(shù)據(jù)的獲得

材料可能來自于不同的行業(yè)，一般是通過市場的流通領(lǐng)域購得的。其環(huán)境性能是由社會生產(chǎn)的總體水平?jīng)Q定的。但是這些數(shù)據(jù)并未以LCA所需的形式給出，因此要進行進一步的計算處理。(1)產(chǎn)值污染系數(shù)法產(chǎn)值污染系數(shù)法即是利用材料所屬的行業(yè)的總產(chǎn)值和相應的總排污數(shù)據(jù)得到典型污染物的產(chǎn)值排污系數(shù)（污染物排放量/單位產(chǎn)值），再根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品所消耗的原材料成本進行單位產(chǎn)品的原材料加工生產(chǎn)階段的污染計算，這是一種簡單而粗糙的計算方法。(2)產(chǎn)量污染系數(shù)法產(chǎn)量污染系數(shù)法是利用行業(yè)產(chǎn)量統(tǒng)計值和污染統(tǒng)計值計算出產(chǎn)量污染系數(shù)（污染物排放量/單位產(chǎn)量），相較于產(chǎn)值污染系數(shù)法，利用產(chǎn)量計算不受市場價格的差別和波動的影響，較容易實施。理論上，產(chǎn)值污染系數(shù)法和產(chǎn)量污染系數(shù)法應有較好的一致性。然而在實際的運用中卻可能由于統(tǒng)計口徑的不同而帶來較大的偏差。當前42頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 社會數(shù)據(jù)的獲得(續(xù)）(3)行業(yè)污染系數(shù)法各行業(yè)部門的典型排放數(shù)據(jù)是根據(jù)該行業(yè)的技術(shù)特點和總的技術(shù)現(xiàn)狀而提出的，可以代表全行業(yè)實際的污染排放水平。這些數(shù)據(jù)比較規(guī)范，避免了不同行業(yè)產(chǎn)品間的模糊對比，具有較好的確定性；行業(yè)排放的典型污染數(shù)據(jù)是較易得到的，可有較好的連續(xù)性。獲得了各種材料的污染系數(shù)就可以根據(jù)某產(chǎn)品所用材料的實際消耗量，確定出相應的資源和污染數(shù)據(jù)。某產(chǎn)品污染物排放量

=行業(yè)綜合污染系數(shù)（kg污染物/t）×產(chǎn)品產(chǎn)量（t）

=產(chǎn)值污染系數(shù)（kg污染物/萬元）×材料價值（萬元）

=產(chǎn)量污染系數(shù)（kg污染物/t）×產(chǎn)品產(chǎn)量（t）同樣地，根據(jù)材料的資源消耗系數(shù)（資源、能源），也可以獲得產(chǎn)品的資源消耗清單，這一系數(shù)一般可以從行業(yè)生產(chǎn)中獲得。當前43頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 5.3.2.2企業(yè)清單數(shù)據(jù)的獲得

在企業(yè)生產(chǎn)流程分析中，已大致確定了企業(yè)生產(chǎn)各部門的情況，現(xiàn)在則要從企業(yè)的實際生產(chǎn)出發(fā)，作進一步的定量處理。具體步驟為：畫出該產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量流程圖、獲得數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)整理、最終形成清單。當前44頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院 (1)企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量流程圖借助于企業(yè)的生產(chǎn)過程樹，可將該產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程劃分為若干個相多獨立的過程單元，再對每個單元進行輸入、輸出的各種物料和能源的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和收集，這就是生產(chǎn)質(zhì)流圖。當前45頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 生產(chǎn)質(zhì)流圖當前46頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 生產(chǎn)質(zhì)流圖生產(chǎn)質(zhì)流圖需標出各過程單元間物質(zhì)傳遞的數(shù)量關(guān)系，體現(xiàn)出物料平衡、能量平衡的基本原則，即各過程單元的輸入、輸出基本一致，用下式表示：∑Mi=∑M0(下標i是輸入，下標0是輸出)通過平衡可對各種輸入、輸出數(shù)據(jù)進行比較檢查和篩選。一般地說，如果輸入與輸出之間的差值在2%以內(nèi)，即可認為所獲得的數(shù)據(jù)是準確的。（∑Mi-∑M0）/∑Mi≤2%當前47頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (2)形成產(chǎn)品的生產(chǎn)階段的清單

企業(yè)生產(chǎn)流程與污染數(shù)據(jù)（資源消耗視為一種污染因子）的匯總即為產(chǎn)生清單的過程，它以矩陣形成給出。這一矩陣的各過程單元數(shù)據(jù)即來自質(zhì)流圖?？傆嫷臄?shù)據(jù)則表達產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程的總體水平，污染因子在這一階段是根據(jù)目標界定中所確定的污染物種類來進行統(tǒng)計的，是實際應用的數(shù)值表達。在計算機模型中，未被采用的污染因子可以數(shù)值0表示。當前48頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (3)產(chǎn)品包裝/運銷、使用/回收及處理等階段的清單

產(chǎn)品的包裝過程可作為企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的最后工序納入企業(yè)生產(chǎn)過程清單之中。若產(chǎn)品的分裝包裝是在企業(yè)外部完成的，則應另行計算。產(chǎn)品的運銷是一個社會化過程，一般很難對其所有的過程數(shù)據(jù)做全面的統(tǒng)計，對于無特殊污染危害的產(chǎn)品的運銷，可認為是所有產(chǎn)品的一個共同性問題，具有相同的評價基礎(chǔ)。但若產(chǎn)品的運銷過程有其特殊性，如惡臭、易燃、易爆、易泄露等，則必須加以特別的考慮。產(chǎn)品的使用回收與處置是產(chǎn)品實現(xiàn)其使用價值，轉(zhuǎn)化為廢物的過程，一般不在產(chǎn)品的產(chǎn)地，可能分布在全國的廣大地區(qū)。因而這一數(shù)據(jù)的獲得除了根據(jù)產(chǎn)品的設計資料外，要采取與獲取企業(yè)生產(chǎn)清單完全不同的方法；如：用戶訪問、問卷調(diào)查或現(xiàn)場測定等。這幾種方法均需詳細記錄訪問的時間、地點、人員等具體情況，內(nèi)容包括：當前49頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (3)產(chǎn)品包裝/運銷、使用/回收及處理等階段的清單產(chǎn)品特征：購入與使用年限，使用現(xiàn)狀及技術(shù)水平；污染特征：污染物種類、污染排放量，包括水、氣、渣等等，并要求出示有效數(shù)據(jù)文件，如監(jiān)測報告、企業(yè)報表、崗位記錄等；存在問題：產(chǎn)品自身使用問題、消耗品問題及可能的解決方法等等,產(chǎn)品處置過程中存在的污染問題；產(chǎn)品使用、處置中的其它材料，及能源消耗（水、煤、電、原料等）；產(chǎn)品的可回用性能（回用率或廢品回收水平）。將以上數(shù)據(jù)歸納總結(jié)即可得到產(chǎn)品的使用與處置清單。對于可回用/再生的產(chǎn)品或部件在其廢置后，又可做為一種新的資源形式，進入社會生產(chǎn)中，它的數(shù)值計算可表達為負數(shù)。當前50頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 當前51頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 垃圾焚燒爐清單分析從表中可看出，水污染問題主要是由原材料（鋼材和水泥）引起的，在整個產(chǎn)品的排放清單中不居主要地位。當前52頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院

5.3.3LCA評價清單分析中的

分配方法

生命周期清單分析，即針對產(chǎn)品系統(tǒng)所有單元過程的輸入和輸出（原材料、能源、環(huán)境排放）進行清查和計算。然而實際生產(chǎn)單元過程不可能總是只有一種原料（或產(chǎn)品）輸出或輸入；而且生產(chǎn)工藝常通過原料或配件互相連接，因此就需要對系統(tǒng)的輸入和輸出在各產(chǎn)品中進行分配。分配通常出現(xiàn)在各產(chǎn)品系統(tǒng)及開環(huán)再循環(huán)過程中。當前53頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 生產(chǎn)系統(tǒng)與分配問題

當多種產(chǎn)品同時產(chǎn)出于某各生產(chǎn)工藝時，就構(gòu)成多種產(chǎn)品系統(tǒng)。例如，燃煤熱電廠，電和熱作為共同產(chǎn)品輸出，需要確定多少煤用于發(fā)電和產(chǎn)熱，以及生產(chǎn)一單位電將釋放多少CO2，生產(chǎn)一單位熱釋放多少CO2等問題。因此與生產(chǎn)電力、熱相關(guān)的工藝過程，如采煤、運輸和發(fā)電過程都需要進行分配。多產(chǎn)品系統(tǒng)的特殊形式是基礎(chǔ)設施共享系統(tǒng)和廢物處理系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)的再循環(huán)過程。工業(yè)生產(chǎn)過程實際上存在著復雜的再循環(huán)利用過程，即邊角料、副產(chǎn)品或廢舊產(chǎn)品等再生產(chǎn)工藝的重新利用。由于再循環(huán)的出現(xiàn)，改變了生產(chǎn)工藝的物流、能流的方向和流量，構(gòu)成了復雜的相互連接的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，再循環(huán)通常存在兩種方式，即閉環(huán)再循環(huán)和開環(huán)再循環(huán)。

當前54頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 生產(chǎn)系統(tǒng)與分配問題

閉環(huán)再循環(huán)：指一個生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)，一些副產(chǎn)品，邊角料或廢棄物被重新利用或回用，其可減少原材料的使用和初級原料的生產(chǎn)。開環(huán)再循環(huán)：開環(huán)再循環(huán)是與閉環(huán)再循環(huán)相比較而言的，是指一個產(chǎn)品系統(tǒng)的副產(chǎn)品、廢棄物或產(chǎn)品在消費后被重新收集、處理，然后被另一個產(chǎn)品系統(tǒng)作為原料再利用，只有開環(huán)再循環(huán)才存在分配問題。開環(huán)再循環(huán)中要研究解決的分配問題主要是再循環(huán)產(chǎn)品或物質(zhì)的收集處理過程應該分配給哪個系統(tǒng)，資源采掘或獲取過程是否應該完全分配給利用原材料進行生產(chǎn)的初級系統(tǒng)；最終的廢物處理過程是否完全分配給最后利用該物質(zhì)的產(chǎn)品系統(tǒng)。當前55頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.3.3.2分配原則與方法

原則一,盡可能避免分配問題的出現(xiàn)，通過分析工藝之間的因果關(guān)系，將可以分解的工藝繼續(xù)分解以消除虛假的共同工藝，即將具體的工藝過程和環(huán)境交換與具體產(chǎn)品對應起來，從而避免分配問題的出現(xiàn)。擴展系統(tǒng)邊界，通過擴展產(chǎn)品系統(tǒng)邊界，將系統(tǒng)外輸入和輸出納入多研究的系統(tǒng)中，從而避免出現(xiàn)分配，但擴展系統(tǒng)邊界的做法必須要和研究目標一致。原則二，在無法避免分配的情況下，通過確定所研究工藝的所有功能單位的輸入或輸出比例進行分配。當前56頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (1)多產(chǎn)品系統(tǒng)的分配多產(chǎn)品系統(tǒng)的分配的目標就是要找到一個分配參數(shù)，以盡可能的反映系統(tǒng)本身的物理行為，通常采用產(chǎn)品的重量、能量、能質(zhì)、面積、體積、摩爾值等物理參數(shù)進行分配。例如最常見的形式就是以每種產(chǎn)品的相對重量大小來分配系統(tǒng)的輸入和輸出。當前57頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 當前58頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (2)開環(huán)再循環(huán)的分配

下圖是一個開環(huán)再循環(huán)的系統(tǒng)模型，由于廢物1和廢物2被系統(tǒng)B作為部分原料利用而構(gòu)成一個開環(huán)再循環(huán)，而主要問題是如何將系統(tǒng)A輸出的廢物流在產(chǎn)品A和產(chǎn)品B之間進行分配。在該系統(tǒng)中。需要進行分配的環(huán)境負荷包括：原生材料過程中的環(huán)境負荷，與廢物處理系統(tǒng)相關(guān)的環(huán)境負荷，再循環(huán)過程的環(huán)境負荷。當前59頁，總共102頁。當前60頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 對等分配方法SETAC提出了一種對等分配方法（即50：50法），即將產(chǎn)品中原材料生產(chǎn)和產(chǎn)品最終作為廢物處理造成的環(huán)境負荷由原材料生產(chǎn)和廢物處理系統(tǒng)各負擔50%，再循環(huán)過程所造成的環(huán)境負荷也由提供再循環(huán)材料的系統(tǒng)和接收再循環(huán)材料系統(tǒng)各負擔50%。盡管這種方法常常掩蓋了產(chǎn)品系統(tǒng)輸入和輸出中各種能流和物流的相對大小和重要性，但再實踐中，由于其它方法經(jīng)常缺乏足夠的數(shù)據(jù)，而使對等分配法成為目前最為普遍的方法。當前61頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 對等分配方法由于開環(huán)再循環(huán)明顯地減少了要處理的廢物和需要提供的再生資源，而且從理論上講，開環(huán)再循環(huán)所減少的廢物處理量一般屬于產(chǎn)生該廢物的產(chǎn)品系統(tǒng)；而減少的原材料投入則屬于利用該循環(huán)材料的產(chǎn)品系統(tǒng)。對等分配方法實際上沒有考慮再循環(huán)的實際情況，即當再循環(huán)經(jīng)濟價值不高時，實際上原材料生產(chǎn)系統(tǒng)承擔了過多的再循環(huán)過程中的環(huán)境負荷。當前62頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院

假設上述模型系統(tǒng)中工生產(chǎn)了100個單位地產(chǎn)品A，其中60個單位被回收重新作為生產(chǎn)70個單位的產(chǎn)品B的原材料之一，產(chǎn)品B在使用后再進行燃燒處理，那么與60個單位產(chǎn)品A相關(guān)的輸入和輸出是否分配給系統(tǒng)A？根據(jù)分配原則，原材料生產(chǎn)的環(huán)境負荷A1，使用后產(chǎn)品A的收集、分類和分離的環(huán)境負荷A2，以及最終的廢物處理過程的環(huán)境負荷B3應該在系統(tǒng)A和系統(tǒng)B之間進行分配，但實際上兩個系統(tǒng)間的環(huán)境負荷只與60個單位的產(chǎn)品A有關(guān)。因此：A1=60/100=60%A2=100%假設產(chǎn)品A和產(chǎn)品B由同種材料組成，那么廢物處理的環(huán)境負荷B3為：B3=60/70=86%（添入其它原料）采用均等分配的原則，產(chǎn)品A將承擔地環(huán)境負荷為：L（A）=0.5×(0.86×B3+1.00×A2+0.60×A1)分配問題主要涉及多產(chǎn)品系統(tǒng)和再循環(huán)系統(tǒng)。目前，對等分配法仍是較好的選擇。當前63頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.4LCA環(huán)境影響分析

根據(jù)清單數(shù)據(jù)對產(chǎn)品的環(huán)境性能予以評價，既環(huán)境影響分析，其目的是根據(jù)清單分析所提供的物料、能源消耗數(shù)據(jù)以及各種排放數(shù)據(jù)對產(chǎn)品所造成的環(huán)境影響進行評估，其是LCA的核心內(nèi)容，也是難度最大的部分。目前環(huán)境影響分析評價的方法有許多種，但基本上包含4個步驟：即分類、表征、歸一化和評價。在LCA評價中，將環(huán)境損害主要分為3類，即資源消耗、人體健康影響和生態(tài)環(huán)境影響。然后進一步細化為全球變暖、酸雨破壞作用、臭氧層減少、沙摸化、富營養(yǎng)化作用等。表征是對比分析和量化的過程，如二氧化硫和二氧化氮兩種氣體都可形成酸雨，但同樣的氣體量所形成的酸雨程度不同，這時就要用表征將其過程量化。通常在表征中都用計算當量的方法，用以比較和量化這種程度上的差異。當前64頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 環(huán)境影響分析當前65頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.4.1影響分析的單項評價指標設定用于產(chǎn)品環(huán)境評估的單項指標：Pi=mi/Mi式中Pi為單項指標，mi為污染清單指標，Mi為參比標準值.mi是清單分析中列出的數(shù)據(jù)，參比標準值Mi則體現(xiàn)現(xiàn)階段人類社會對環(huán)境健康要求的基本標準，兩者之比即為用于評價的某項指標數(shù)據(jù)。當前66頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 1)資源消耗（R）資源消耗是產(chǎn)品向自然的索取，對各產(chǎn)品而言，消耗越多表明其環(huán)境性能越差，在這里資源消耗視為污染的一種特殊表現(xiàn)形式，并參照荷蘭環(huán)境科學中心對消耗型環(huán)境資源中非生物資源消耗的處理方法，確定資源消耗單項指標的計算方法為：Pi=mici/Ri,式中：m是資源消耗量，kg資源/t產(chǎn)品（或萬元產(chǎn)值）；c為資源的年產(chǎn)量，億噸資源/a；R是全國資源的已探明量，億噸資源；i是資源種類。上述指標表示由于該種產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用使某種資源消耗增加的分額，其中R、C的數(shù)據(jù)可以從國家統(tǒng)計部門、行業(yè)統(tǒng)計部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中獲得，得到的P值越大表明該種資源的消耗問題越嚴重。而相應的數(shù)值最大者，或在全部數(shù)值中所占比例較大者所對應的該種資源存在嚴重的資源消耗問題。當前67頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院

2）水污染（W）、

大氣污染（A）指標

對于水污染、大氣污染我國都有相應的環(huán)境指標。我國的環(huán)境指標體系中包括環(huán)境質(zhì)量標準，污染排放標準和基礎(chǔ)與方法標準3大類。在LCA研究中選用環(huán)境質(zhì)量標準作為評價的依據(jù)。我國的環(huán)境質(zhì)量標準分為國家標準和地方標準2類。為統(tǒng)一起見，一般采用國家標準作為LCA研究中的通用標準。國家標準系列中又有各級質(zhì)量標準，環(huán)境衛(wèi)生標準、行業(yè)生產(chǎn)標準等多種類型。產(chǎn)品生命周期評估的重要特點在于跨越產(chǎn)品生產(chǎn)的區(qū)域范圍，使異地生產(chǎn)的產(chǎn)品有較好的可比性，因此在選擇標準時不應含有地方性、行業(yè)性因素，且最好采用國際通用的標準作為LCA評價的參比基準。基于這種考慮，應選用以保護人體健康為目的的環(huán)境衛(wèi)生和工業(yè)衛(wèi)生標準，它們與國際標準較為接近，且不含地方特點。當前68頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 標準主要有：(1)國家《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》（TJ36-79）(2)《居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高允許濃度》（采用一次性數(shù)值）(3)《地面水中有害物質(zhì)的最高允許濃度》(4)《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準》（試行草案）(5)國家《放射防護規(guī)定》當前69頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 水污染（W）、

大氣污染（A）指標選定使用的標準后，公式Pi=mi/Mi中的各參數(shù)就有了具體的數(shù)據(jù)單位。Pi：單項指標值，m3（水或大氣）/單位產(chǎn)品；mi：污染清單值，kg污染物/m3（水或大氣）；MI：參比標準值，mg污染物/m3（水或大氣）。該單項污染指標的現(xiàn)實含義為：由于該產(chǎn)品的生產(chǎn)所造成的被污染的水或大氣的體積數(shù)。如：1kg丙酮的生產(chǎn)可能造成30m3的大氣污染和5m3的水污染，使其達不到衛(wèi)生要求。這樣，各種污染物對水體和大氣的污染有了一個統(tǒng)一的標準單位，可對不同性質(zhì)的污染物進行比較。當前70頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 3)固體廢物Pi=mi/Mi定義污染清單值（mi）表示為kg廢物/單位產(chǎn)品；參比標準（Mi）選用產(chǎn)品的重量，單位是kg，單項指標（Pi）用單位產(chǎn)品的重量進行處理后，表示為產(chǎn)品產(chǎn)生固體廢物與產(chǎn)品自重的比例，反映產(chǎn)品的固廢產(chǎn)率。例如，產(chǎn)品使用階段固廢單項指標的值始終小于1，若Pi的值接近1，則顯然表明該產(chǎn)品的回用率較低，材料再生較困難。對于有害的固體廢棄物，應根據(jù)相應的國家標準，處理成受污染的土壤的體積，或作為專項進行考查。當前71頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 4)噪聲

國家關(guān)于噪聲的標準都是以噪聲聲壓級（dB(A)）和噪聲持續(xù)時間（n）規(guī)定的，得到的污染清單值也以噪聲聲壓級和持續(xù)時間（n）進行描述。但實際上，用聲壓級不能進行直接的比較，而應轉(zhuǎn)化為它所攜帶的能量，即噪聲的聲壓（u）來進行評價，方可得到正確的結(jié)論。定義：Pi=Gi/Gs=（ui×ti）/（us×ts）P為單項指標，無量綱；G為噪聲水平，Pa2.h；u為聲壓，t為持續(xù)時間，h；下標i為污染數(shù)，下標s為標準規(guī)定水平。當前72頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院

在實際的監(jiān)測工作中，往往直接利用儀器得到噪聲聲壓級的數(shù)據(jù)（Lu），需要利用噪聲聲壓級的有關(guān)定義進行換算，才可以進行比較到達人體的聲能的大小。聲壓u與聲壓級Lu之間的關(guān)系為:u=u0×10Lu/10其中u0為人體可接受的聲壓域值，u0=4×10-10（Pa2）,Lu為聲壓級，dB(A).計算得到的單項指標Pi的實際含義為噪聲向人體轉(zhuǎn)達的聲能。這類污染的單項指標數(shù)據(jù)都是無量綱的，且其物理的和實際的指標含義均為超過規(guī)定標準的倍數(shù)與人體平均可接受聲能間的比例。當Pi值大于1，則表示超過了所規(guī)定的可接受水平；Pi值小于1時，則表明噪聲污染較小。當前73頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.4.2環(huán)境要素指標

環(huán)境要素指標是由5種環(huán)境要素中各自的單項污染指標分別進行處理后得到的。這5種要素指標是：資源消耗指標，水污染指數(shù)，大氣污染指數(shù)，固體廢物指標和其他類型的污染指標。由于在LCA研究中所使用的單項指標的單位各不相同，如資源消耗指標為資源量/單位產(chǎn)品,而水體污染指標則表達為水的體積/單位產(chǎn)品，故在計算產(chǎn)品的各環(huán)境要素的指標時也須相應地采用不同的方法和模式。當前74頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 1)資源消耗指標

產(chǎn)品的生產(chǎn)總要涉及到水耗、能耗（電力、煤炭、石油等）和主體材料。各種資源消耗的單項指標由于分母值遠大于分子的值，使得指標值均需要指數(shù)記數(shù)法表示才有比較的意義。一般地，資源消耗清單值表達為kg，該種資源的年產(chǎn)量用億t表示，資源儲量也為億t,Pi=mi/MI=mici/Ri

資源消耗要素指標QR=Σniωi×Pi（單位產(chǎn)品a）-1式中Pi為i種資源消耗的單位指標（單位產(chǎn)品×a）-1；ωi為i種資源的權(quán)重值，無量綱；n為資源種類數(shù)，n≥2。需要指出的是：權(quán)重表示國家對各類資源的保護政策，對不同的資源開發(fā)所持態(tài)度及各種資源在我國的貧富程度，權(quán)重值需要經(jīng)過對各種資源進行全面比較研究后方可得到，在這里尚無法給出具體的數(shù)據(jù)。當前75頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (2)水污染和大氣污染

水污染和大氣污染指標是以被污染的水和大氣的體積來表示的。嚴格地說，對于種類不同的污染物似乎不能進行各污染單項指標間的比較。但實際上這類比較是可行的。水或大氣中污染物的含量一旦達到了衛(wèi)生標準的濃度，即可被認為它已經(jīng)失去了原先的利用價值，將造成對人體健康的危害。而對人體健康的損害狀況雖有所差別，但不能說某一種疾病比另一種疾病更好或更壞，所以可以不加權(quán)重，故：水污染指標Qw=∑Pi（m3水/單位產(chǎn)品）,Pi為單項指標大氣污染指標QA=∑Pi（m3大氣/單位產(chǎn)品），Pi為單項指標。當前76頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 (3)固體廢物及其它

固體廢物的產(chǎn)生沒有嚴格的指標進行規(guī)范，采用的單項指標也僅表示了單位產(chǎn)品或單位重量產(chǎn)品所產(chǎn)生廢物的多少。對于同類產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用處置可達到直接比較的效果；而對于不同類產(chǎn)品或技術(shù)含量差別較大的產(chǎn)品是否能進行比較卻存在著疑問。定義固體廢物要素指標:Qi=∑Pi

對于其它類型要素指標，由于其單項指標的物理意義均為超過規(guī)定標準的倍數(shù)，是可以比較的。但需考慮其風險程度而予以加權(quán)處理，所以定義其他類型要素指標Q0=Σωi×Pi，ω為考慮其風險程度的權(quán)重，下標i為污染種類當前77頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 當前78頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.4.3關(guān)于產(chǎn)品的綜合評估指標

由清單分析數(shù)據(jù)及相應的標準值可以計算得到一系列單項環(huán)境指標并匯總成5個要素指標。它們都反映了產(chǎn)品環(huán)境性能的某個側(cè)面，所構(gòu)成的整個數(shù)據(jù)組全面表達了產(chǎn)品與環(huán)境間的關(guān)系。但應指出的是，這5個要素指標之間存在著某種不可比性，表現(xiàn)在：(1)數(shù)據(jù)值的差異：資源消耗指標值一般由于基準數(shù)據(jù)十分巨大，因而造成單項指標值和要素指標值都可能成非常小的值，要用負指數(shù)來表達；而大氣污染指標由于累計了各種大氣污染物的排放造成的大氣污染的體積數(shù)，顯然會以百或以千計；其他類中的數(shù)據(jù)一般在0到幾十之間，反映出超過標準值的倍數(shù)。各個量的數(shù)值的絕對大小并不代表其環(huán)境影響的相對強弱。當前79頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院

(2)各指標數(shù)據(jù)的單位不同，不能對這些數(shù)據(jù)相互間進行直接的處理。(3)指標的性質(zhì)不同，資源消耗指標反映產(chǎn)品對該資源的消耗分額；水污染與大氣污染指標則表明生產(chǎn)、使用和處置產(chǎn)品所造成的水體和大氣污染的量；其它指標則代表污染超過人體可接受值的倍數(shù)，它們的物理意義完全不同，無法進行直接的比較。要素指標反映產(chǎn)品對某種環(huán)境要素的影響程度。但各個不同要素卻不能以指標數(shù)值進行簡單處理，要產(chǎn)生一個全面反映產(chǎn)品的環(huán)境性能，單一的定量的綜合指標值，在理論上是必要的，也是可能的，但在實際上是非常困難的。當前80頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 5.5結(jié)果解釋生命周期解釋是生命周期評價中根據(jù)規(guī)定的目的和范圍的要求對清單分析和（或）影響評價的結(jié)果進行歸納以形成結(jié)論和建議的階段。生命周期解釋概述1)生命周期解釋的目的生命周期解釋的目的是基于生命周期清單分析和（或）影響評價的發(fā)現(xiàn)，分析結(jié)果、形成結(jié)論、解釋局限及提出建議，并以透明化方式報告解釋結(jié)果。解釋環(huán)節(jié)中可包括一個根據(jù)研究目的和研究范圍、收集數(shù)據(jù)的性質(zhì)和質(zhì)量進行評審與修正的反復過程。解釋應能反映所做的所有敏感性分析的結(jié)果。當前81頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 2)生命周期解釋的主要特征

（1）為了滿足研究目的和范圍的要求，在清單分析和（或）影響評價結(jié)果基礎(chǔ)之上采取系統(tǒng)化的方法辨識、限定、檢查、評價與提交最終解釋結(jié)果；（2）無論是生命周期解釋階段內(nèi)部還是與生命周期評價或清單研究其他階段之間，都是一種反復的過程；（3）通過強調(diào)涉及研究目的和范圍的生命周期評價或清單研究的優(yōu)勢與局限，提供了LCA方法和其他環(huán)境管理技術(shù)的關(guān)聯(lián)。當前82頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 3)生命周期解釋的主要步驟

（1）在生命周期評價或清單研究結(jié)果基礎(chǔ)上對重大環(huán)境問題的辨識：（2）在完整性、敏感性和一致性分析基礎(chǔ)上對生命周期評價或清單研究結(jié)果進行評價；（3）得出解釋結(jié)論、建議和最終報告。當前83頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 重大環(huán)境問題的辨識

1)目的該步驟的目的在于組織由LCIA或LCI階段的分析結(jié)果，在與研究目的與范圍保持一致并與評價部分進行交互作用的前提下，確定環(huán)境影響重大議題。與評價部分進行交互作用的目的在于充分考慮并修正前面階段所用方法與所作假設等產(chǎn)生內(nèi)涵與推論，如分配原則、邊界劃定準則、影響類型選擇、類型參數(shù)及模型等。當前84頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 2)相關(guān)信息的選擇與組織該步驟需要LCI或LCIA研究前面階段4個方面的信息：（1）LCI和（或）LCIA階段的發(fā)現(xiàn)，并需要與數(shù)據(jù)質(zhì)量信息匯集與組織。其結(jié)果須以適當?shù)姆绞絹斫M織，比如按照生命周期的各個階段、產(chǎn)品系統(tǒng)的不同工序或單元過程、運輸、能量提供以及廢棄物管理。這樣的結(jié)果可用數(shù)據(jù)清單、表格、柱狀圖，或輸入輸出和（或）類型參數(shù)結(jié)果的其他適當表現(xiàn)形式。（2）方法選擇信息，例如分配原則和產(chǎn)品系統(tǒng)界限。（3）研究中所采用的價值選擇。（4）該研究涉及到不同團體的任務和職責，以及相關(guān)的鑒定評審結(jié)果。當前85頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 3)重大問題的確定

如果LCI和（或）LCIA階段的結(jié)果確實與已確定的研究目的和范圍保持一致，就可以確定這些評價結(jié)果的相對重要性，從而確定影響顯著的重大問題。這個過程同接下來的評價過程一起，都應當是不斷反復的過程。重大議題可以包括：（1）清單數(shù)據(jù)類別，如能源、排放、廢棄物等；（2）影響類型，如資源消耗、溫室效應潛力等；（3）各生命周期階段，例如個別操作單元或運輸、電力生產(chǎn)之類過程的組合，對LCI或LCIA結(jié)果的主要貢獻。確定產(chǎn)品系統(tǒng)的重大議題，可以比較簡單，也可以非常復雜，須根據(jù)實現(xiàn)確定的研究目的與范圍來決定。當前86頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 評價

1)目的與要求評價步驟的目的是建立并加強LCA或LCI實施結(jié)果，包括所鑒別出的重大問題的置信度和可靠性。評價步驟應與LCA或LCI實施的范圍和目的相吻合，并考查其最終的預期用途。評價的結(jié)果則須以一種清楚易懂的方式來展現(xiàn)。在評價過程中，通常應考慮采用如下3種技術(shù)：（1）完整性檢查；（2）敏感性檢查；（3）一致性檢查。不確定分析及數(shù)據(jù)質(zhì)量評價的結(jié)果，應當能夠支持上述幾項檢查。當前87頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 2)完整性檢查

完整性檢查的目的是確保生命周期解釋階段所需資料都是可提供,而且完整的。如果任何相關(guān)信息有所遺失或不完整，則應對其滿足LCA實施所設定的目的與范圍的必要性予以考慮。如經(jīng)考慮后發(fā)現(xiàn)這項信息并非必要，則應在明確記錄之后，開始下一步的評價階段。如果這項信息對于重大問題的確定非常必要，則必須重新回到之前的LCI和（或）LCIA實施階段，或者重新調(diào)整事先設定好的研究目的與范圍。當前88頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 3)敏感性檢查

敏感性檢查的目的是通過確定最終結(jié)果及結(jié)論是否受到數(shù)據(jù)不確定性、分配方法或類型參數(shù)計算結(jié)果等因素的影響，來評估這些結(jié)果或結(jié)論的可靠性。敏感性分析所需詳細程度主要依賴于LCI和（或）LCIA分析的結(jié)果，但下面幾點應予以考慮：（1）LCA實施目的與范圍中事先確定的議題：（2）LCA實施其他階段中所得結(jié)論；（3）相關(guān)專家的意見及過去的經(jīng)驗。敏感性檢查的結(jié)果將用來決定是否需要更全面和（或）更精確的敏感性分析的需求性，及其對LCA實施結(jié)果的明顯效應。在敏感性檢查無法體現(xiàn)不同實施方案間的重大差異時，并不能斷言各方案間的差異一定不存在。這種差異可能確實存在，只不過因為數(shù)據(jù)和方法的不確定性而使其無法被鑒別。當前89頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 4)一致性檢查

一致性檢查的目的是檢查實施過程中所采用假設、方法和數(shù)據(jù)是否能與實施目的和范圍保持一致。如果與LCA和（或）LCI實施相關(guān)，或是基于實施目的與范圍的要求，下列問題應予以考慮：（1）產(chǎn)品系統(tǒng)內(nèi)部各生命周期之間及不同產(chǎn)品系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)質(zhì)量差異，是否與實施的目的與范圍一致？（2）區(qū)域和（或）時間上有差異時，是否一致性地被應用？（3）分配規(guī)則及系統(tǒng)范疇是否一致性地應用于所有的產(chǎn)品系統(tǒng)？（4）影響評價的步驟是否一致性地被應用？當前90頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 結(jié)論與建議

項目實施最終結(jié)論的得出，與生命周期解釋階段其他步驟之間應該是相互影響并且不斷反復的過程。結(jié)論提出的合理順序應該是這樣：（1）辨識出重大問題。（2）評估方法與結(jié)果的完整性、敏感性及一致性分析。（3）提出初步結(jié)論并檢查其各步驟與實施目的及范圍的要求是否一致。（4）結(jié)論如果具有一致性，則可以作為完整結(jié)論。否則應視具體狀況，返回前途步驟（1）、（2）或者（3）。只要適合實施的目的與范圍，應當對決策者提出具體的建議。該建議應當依據(jù)項目實施的最后結(jié)論，并應反映由結(jié)論所引申的合理結(jié)果。當前91頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 報告

最終報告應遵照ISO14040的要求，完整、客觀地敘述整個LCA實施過程。在對生命周期階段進行報告時，應嚴格遵循在價值選擇、理論依據(jù)及專家判斷方面的公開透明性.當前92頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 生命周期解釋實例及分析

對影響力評估的結(jié)果進行解釋可以是多種多樣的，這完全取決于分析的目的。下面有幾個相關(guān)的實例及解釋，具有一定代表性。1)回收玻璃瓶是否節(jié)約能源？美國伊利諾依州的阿貢國家實驗室（ArgonneNationalLaboratory）于1994年5月發(fā)表的一篇研究報告表明，盡管理論上熔化回收的碎玻璃瓶比熔化石英原料節(jié)省能源，但充其量不超過13％。但如果到垃圾填埋場的距離保持不變，當玻璃瓶回收地點至熔化廠的距離提高到100英里時，回收便無法節(jié)省任何能源了。當前93頁，總共102頁。北京大學環(huán)境學院 2)可重復用式玻璃瓶還是無菌紙盒更有利于保護環(huán)境？回答是，很難講。1995年7月德國聯(lián)邦環(huán)境署費時4年進行的LCA分析表明牛奶用多次重復使用的玻璃瓶比一次性無菌紙盒包裝對環(huán)境造成的負擔略輕。然而無菌紙盒聯(lián)合會（FKN）的另一項獨立的調(diào)查表明，UBA的研究是基于1992/1993年度的背景資料，即假定玻璃瓶可重復使用25次，無菌紙盒回收率為12％等。而1995年的實際情況是在德國牛奶用玻璃瓶的使用次數(shù)遠遠低于25次，而無菌紙盒的回收率大大高于12％，應為40％左右。而且牛奶用玻璃瓶的實際運輸距離至少比1992年所估計的長兩倍。如果基于這些新的數(shù)據(jù)，兩種包裝系統(tǒng)的環(huán)境表現(xiàn)可能很接近，甚至逆轉(zhuǎn)。為此德國環(huán)境部長Topfer博士指出：簡單地試圖用LCA分析方法在不同的體系中進行優(yōu)劣比較是非常困難的，但研究至少可以指出不同體系在環(huán)境上的不同弱點。當前94頁，總共102頁。北京大學環(huán)境科學與工程學院

3)一次性還是可多次使用性嬰兒尿布是符合環(huán)保要求？

20世紀80年代，美國的某個州曾經(jīng)圍繞是否允許使用一