1-材料生命周期評(píng)價(jià)-2013

材料的生命周期評(píng)價(jià)LifeCycleAssessmentofMaterial

LifeCycleAssessmentofMaterial

主要內(nèi)容生命周期影響評(píng)價(jià)

框架與階段LCA原則發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀背景與定義

數(shù)據(jù)庫與分析軟件

案例分析

LCA局限性前景與展望背景隨著工業(yè)化的發(fā)展進(jìn)入自然生態(tài)環(huán)境的廢物和污染物越來越多，超出了自然界自身的消化吸收能力，對(duì)環(huán)境和人類健康造成極大影響。同時(shí)工業(yè)化也將使自然資源的消耗超出其恢復(fù)能力，進(jìn)而破壞全球生態(tài)環(huán)境的平衡。

因此人們?cè)絹碓较Ｍ幸环N方法對(duì)其所從事各類活動(dòng)的資源消耗和環(huán)境影響有一個(gè)徹底、全面、綜合的了解，以便尋求機(jī)會(huì)采取對(duì)策減輕人類對(duì)環(huán)境的影響。

LCA的誕生生命周期評(píng)價(jià)（LifeCycleAssessment簡(jiǎn)稱LCA）是一種用于評(píng)價(jià)產(chǎn)品或服務(wù)相關(guān)的環(huán)境因素及其整個(gè)生命周期環(huán)境影響的工具。

即是一種評(píng)價(jià)產(chǎn)品（包括服務(wù)或活動(dòng)）從原材料開采與提煉開始，到產(chǎn)品制造、運(yùn)銷、使用、報(bào)廢和最終處置全過程環(huán)境影響方法。

生命周期評(píng)價(jià)起源于企業(yè)內(nèi)部

LCA的最初應(yīng)用可追溯到1969年美國(guó)可口可樂公司對(duì)不同飲料容器的資源消耗和環(huán)境釋放所作的特征分析。

一些國(guó)際著名的跨國(guó)企業(yè)，如HP、IBM、AT&T、德國(guó)西門子公司等，一方面開展生命周期評(píng)價(jià)方法的研究，另一方面積極對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行生命周期評(píng)價(jià)。2．LCA的定義所謂生命周期評(píng)價(jià)技術(shù)（LCA）是一種評(píng)價(jià)某一過程、產(chǎn)品或事件從原料投入、加工制備、使用到廢棄的整個(gè)生態(tài)循環(huán)過程中環(huán)境負(fù)荷的定量方法。具體地說，LCA是指用數(shù)學(xué)物理方法結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析對(duì)某一過程、產(chǎn)品或事件的資源、能源消耗，廢物排放。環(huán)境吸收和消化能力等環(huán)境負(fù)擔(dān)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，定量確定該過程、產(chǎn)品或事件的環(huán)境合理性及環(huán)境負(fù)荷量的大小。從定義來看LCA不是針對(duì)材料的，更多的是產(chǎn)品和服務(wù)，目前也有人提出了MLCA，MaterialLCA。

所謂生命周期評(píng)價(jià)技術(shù)（LCA）是一種評(píng)價(jià)某一過程、產(chǎn)品或事件從原料投入、加工制備、使用到廢棄的整個(gè)生態(tài)循環(huán)過程中環(huán)境負(fù)荷的定量方法。具體地說，LCA是指用數(shù)學(xué)物理方法結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析對(duì)某一過程、產(chǎn)品或事件的資源、能源消耗，廢物排放。環(huán)境吸收和消化能力等環(huán)境負(fù)擔(dān)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，定量確定該過程、產(chǎn)品或事件的環(huán)境合理性及環(huán)境負(fù)荷量的大小。從定義來看LCA不是針對(duì)材料的，更多的是產(chǎn)品和服務(wù)，目前也有人提出了MLCA，MaterialLCA。

LCA

的定義

1993年SETAC的LCA定義中，LCA被描述成這樣一種評(píng)價(jià)方法：①通過確定和量化與評(píng)估對(duì)象相關(guān)的能源、物質(zhì)消耗、廢棄物排放，評(píng)估其造成的環(huán)境負(fù)擔(dān)；

②評(píng)價(jià)這些能源、物質(zhì)消耗和廢棄物排放所造成的環(huán)境影響；

③辨別和評(píng)估改善環(huán)境(表現(xiàn))的機(jī)會(huì)。

LCA的評(píng)估對(duì)象可以是一個(gè)產(chǎn)品、處理過程或活動(dòng)，并且范圍覆蓋了評(píng)估對(duì)象的整個(gè)壽命周期，包括原材料的提取與加工、制造、運(yùn)輸和分發(fā)、使用、再使用、維持、循環(huán)回收，直到最終的廢棄。LCA

的定義

1997年ISO制訂的LCA標(biāo)準(zhǔn)(1S014040)中也給出了LCA和一些相關(guān)概念的定義：LCA是對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)在整個(gè)壽命周期中的(能量和物質(zhì)的)輸入輸出和潛在的環(huán)境影響的匯編和評(píng)價(jià)。這里的產(chǎn)品系統(tǒng)是指具有特定功能的、與物質(zhì)和能量相關(guān)的操作過程單元的集合，在LCA標(biāo)準(zhǔn)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(wù)業(yè)提供的)服務(wù)系統(tǒng)；壽命周期是指產(chǎn)品系統(tǒng)中連續(xù)的和相互聯(lián)系的階段，它從原材料的獲得或者自然資源的產(chǎn)生一直到最終產(chǎn)品的廢棄為止。起初，多數(shù)企業(yè)的決策都是以經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，由社會(huì)和政治上的考慮來調(diào)節(jié)。對(duì)環(huán)境的考慮通常受到地方和國(guó)家污染規(guī)則的限制。整個(gè)系統(tǒng)的環(huán)境因素很少受到重視。隨著對(duì)綠色事業(yè)的迫切需求以及世界建模的開始，企事業(yè)單位開始注意到，他們對(duì)所進(jìn)行工序的廣泛的環(huán)境內(nèi)涵知之甚少。這種意識(shí)，以及相關(guān)用來控制企業(yè)行為的法律的實(shí)施，為揭示各種工序廣泛的內(nèi)涵提供了動(dòng)力。其中最早的最著名的實(shí)踐就是HaroldSmith在生命周期影響評(píng)價(jià)(LCI)方面開展的。人們很快就發(fā)現(xiàn)，僅僅比較生產(chǎn)不同產(chǎn)品所消耗的能量會(huì)忽略一些重要的影響因素，因此就失去了對(duì)不同生產(chǎn)、使用和處理系統(tǒng)總的影響進(jìn)行指示的作用。結(jié)果就是需要開發(fā)一種方法，來檢測(cè)從原材料到最終產(chǎn)品處理回收，這一整個(gè)的延伸的系統(tǒng)。

發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀LCA的起源

20世紀(jì)60年代

化學(xué)工程物質(zhì)一能量流平衡方法20世紀(jì)80年代歐美

“從搖籃到墳?zāi)埂保╢romcradletograve）的生命周期評(píng)價(jià)技術(shù)

初始生命周期名稱：designfortheenvironment、environmentallyconsciousdesignandmanufacturing、greendesign、lifecycledesign、productresponsibility、environmentalquality、productintegrity等

1990年由國(guó)際環(huán)境毒理和化學(xué)學(xué)會(huì)（SETAC）統(tǒng)一為L(zhǎng)CA（lifecycleassessment

）.

1993年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂國(guó)際環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)，即ISO14000國(guó)際環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)，ISO14000主要分為6個(gè)系列，即環(huán)境管理系統(tǒng)、環(huán)境審計(jì)、環(huán)境標(biāo)志、環(huán)境行為評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、術(shù)語和定義等。

表3ISO14000國(guó)際環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)的框架

發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀1979年出版的某論文集中討論了能量的分析，且討論了與生產(chǎn)能耗相關(guān)的材料流問題,對(duì)工業(yè)系統(tǒng)與產(chǎn)品進(jìn)行了明確的區(qū)分。目前LCI的關(guān)鍵問題就是對(duì)這個(gè)區(qū)分的誤解。許多系統(tǒng)生產(chǎn)多種產(chǎn)品，隨之而來的就是與整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)的多種生命周期負(fù)擔(dān)。當(dāng)使用者想把多產(chǎn)品系統(tǒng)中的負(fù)擔(dān)分配到每一個(gè)單一產(chǎn)品時(shí)，他們就不得不為這些負(fù)擔(dān)加權(quán)重。這一過程不是科學(xué)的，因?yàn)檫@是針對(duì)與單一產(chǎn)品相關(guān)的負(fù)擔(dān),而不是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做出的判斷。LCI分析中新的參數(shù)不完全隸屬于全球范圍的。一些（例如有毒物質(zhì)）參數(shù)是高度地方化的;另一些（例如導(dǎo)致酸雨的硫氧化物）只是區(qū)域效應(yīng);還有諸如溫室氣體CO2則是全球效應(yīng)。結(jié)果，由于不能確定某些參數(shù)（如地方水體排放）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生重大的后果，因此就不可能對(duì)所有參量進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀1990年，首屆社會(huì)環(huán)境毒理和化學(xué)（SETAC）會(huì)議在美國(guó)的佛蒙特州召開，與會(huì)者就LCA的概念和理論框架取得了廣泛的一致，并最終確定使用LifeCycleAssessment,LCA這個(gè)術(shù)語，從而統(tǒng)一了國(guó)際上的LCA研究。作為一個(gè)毒理學(xué)組織，SETAC將重點(diǎn)放到了工業(yè)系統(tǒng)的空氣和水體排放上，而不是以往占支配地位的能量和材料流。主要的作用就是介紹生命周期評(píng)估的概念。在隨后一系列的LCA研討會(huì)中，SETAC討論了LCA的理論框架和具體內(nèi)容，并在1993年8月發(fā)布了第一個(gè)LCA的指導(dǎo)性文件《LCA指南：操作規(guī)則》。這個(gè)文件給除了LCA方法的定義和理論框架以及具體的實(shí)施細(xì)則和建議，描述了LCA的應(yīng)用前景，并總結(jié)了當(dāng)時(shí)LCA的研究狀況。發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀另一方面，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在1992年成立了環(huán)境戰(zhàn)略顧問組SAGE,專門研究制定一種環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)的可能性。1993年6月ISO成立了“環(huán)境管理”技術(shù)委員會(huì)TC207，正式開展環(huán)境管理方面的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。其指定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)稱為《環(huán)境管理系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)》，即ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)。ISO對(duì)LCA方法的標(biāo)準(zhǔn)化有利于LCA方法的統(tǒng)一和實(shí)施，促進(jìn)了LCA的進(jìn)一步發(fā)展。并且，由于ISO的國(guó)際影響以及LCA方法在ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)中所占的重要地位，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的LCA方法必將成為最重要的評(píng)價(jià)產(chǎn)品環(huán)境表現(xiàn)的方法。事實(shí)上，由于ISO組織的有眾多相關(guān)學(xué)術(shù)組織、政府機(jī)構(gòu)、企業(yè)和環(huán)境組織參與的LCA研究已經(jīng)成為國(guó)際上LCA研究的主流。LCA原則

評(píng)估對(duì)象評(píng)估方法

應(yīng)用目的特點(diǎn)LCA原則LCA評(píng)估對(duì)象LCA的評(píng)估對(duì)象是產(chǎn)品系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)造成的環(huán)境影響(其實(shí)服務(wù)也是一種抽象的產(chǎn)品)，而不是評(píng)估空間意義上的環(huán)境的質(zhì)量，這與環(huán)境科學(xué)中的環(huán)境質(zhì)量評(píng)估有著根本區(qū)別。另外，LCA方法著眼于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的環(huán)境影響，這與產(chǎn)品質(zhì)量管理和控制等方法也是完全不同的。

其次，LCA的評(píng)估范圍要求覆蓋產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期，而不只是產(chǎn)品壽命周期中的某個(gè)或某些階段。LifeCycle的概念是LCA方法最基本的特性之一，是全面和深入地認(rèn)識(shí)產(chǎn)品環(huán)境影響的基礎(chǔ)，是得出正確結(jié)論和做出正確決策的前提。也正是由于LifeCycle概念在整個(gè)方法中的重要性，這個(gè)方法才以LifeCycle來命名。評(píng)估對(duì)象的角度來說，LCA是一種評(píng)價(jià)產(chǎn)品在整個(gè)壽命周期中造成的環(huán)境影響的方法。常見的環(huán)境指數(shù)及其表達(dá)方式

在進(jìn)行材料的環(huán)境影響評(píng)價(jià)過程之前，首先要確定用何種指標(biāo)來衡量材料的環(huán)境負(fù)擔(dān)性。關(guān)于衡量材料環(huán)境影響的定量指標(biāo)，已提出的表達(dá)方法有能耗、環(huán)境影響因子、環(huán)境負(fù)荷單位、單位服務(wù)的材料消耗、生態(tài)指數(shù)、生態(tài)因子等。

1．能耗

20世紀(jì)90年代初歐洲一些旅行社用能耗來表達(dá)旅游過程的環(huán)境

在材料的生產(chǎn)和使用過程中—用能耗來表達(dá)其對(duì)環(huán)境的影響（現(xiàn)已基本淘汰能耗表示法）。

表1一些典型材料生產(chǎn)過程的能耗比較

產(chǎn)品名水泥鋼鋁能耗142.436.731.82．環(huán)境影響因子

某些學(xué)者曾用環(huán)境影響因子（environmentalaffectfactor，EAF）來表達(dá)材料對(duì)環(huán)境的影響：

EAF=[資源，能源，污染物，生物影響，區(qū)域性]（l）相對(duì)于能耗表示法，環(huán)境影響因子考慮了資源、能源、污染物排放、生物影響和區(qū)域性的環(huán)境影響等因素，把材料的生產(chǎn)和使用過程中原料和能源的投入及廢物的產(chǎn)出都考慮進(jìn)去了，比能耗指標(biāo)要全面綜合一些。

3．環(huán)境負(fù)荷單位

環(huán)境負(fù)荷單位（environmentalloadunit，ELU）是用一個(gè)綜合的指標(biāo)，包括能源、資源、環(huán)境污染等因素來評(píng)價(jià)某一產(chǎn)品、過程或事件對(duì)環(huán)境的影響。這一工作主要是由瑞典環(huán)境研究所完成的，現(xiàn)在在歐美較流行。

表2是一些材料及元素的環(huán)境負(fù)荷單位比較，可見，貴金屬元素的環(huán)境負(fù)荷單位特別大，這與實(shí)際情況基本一致。由于單位材料的質(zhì)量環(huán)境負(fù)荷單位是一種無量綱單位，在實(shí)際應(yīng)用中如何換算某種材料的環(huán)境負(fù)荷單位并與其他材料的環(huán)境影響進(jìn)行比較，目前還沒有完全為公眾了解和接受。

表2一些材料及元素的環(huán)境負(fù)荷單位比較

4.單位服務(wù)的材料消耗

德國(guó)渥泊塔研究所的斯密特教授（Schmidt）于1994年提出了一種表達(dá)材料環(huán)境影響的指標(biāo)方法——單位服務(wù)的材料消耗量（Materialsintensityperunitofservice，MIPS），MIPS指在某一單位過程中的材料消耗量，這一單位過程可以是生產(chǎn)過程也可以是消費(fèi)過程。詳細(xì)介紹可參見斯密特教授的專著《人類需要多大的世界》一書。5．生態(tài)指數(shù)

除上述表示材料的環(huán)境影響指標(biāo)外，國(guó)外還有一種生態(tài)指數(shù)表示法(eco－Point)，即對(duì)某一過程或產(chǎn)品，根據(jù)其污染物的產(chǎn)生量及其他環(huán)境作用大小，綜合計(jì)算出該產(chǎn)品或過程的生態(tài)指數(shù)，判斷其環(huán)境影響程度。例如，根據(jù)計(jì)算，玻璃的生態(tài)指數(shù)為148，而在同樣條件下，聚乙烯的生態(tài)指數(shù)為220，由此即認(rèn)為玻璃的環(huán)境影響比聚乙烯要小。由于同環(huán)境負(fù)荷單位、環(huán)境影響因子相同，指數(shù)表示法也是無量綱單位表示法。計(jì)算新產(chǎn)品或新工藝的環(huán)境影響的生態(tài)指數(shù)是一個(gè)很復(fù)雜的過程，故目前這些表達(dá)法都還不是很通用。6．生態(tài)因子

綜合考慮材料的使用性能和環(huán)境性能的生態(tài)因子表示法（eco－indicator，ECOI）的主要思路是考慮兩部分內(nèi)容：一是材料的環(huán)境影響

（environmentalimpact，EI），包括資源、能源的消耗，以及排放的廢水、廢氣、廢渣等污染物，加上其他環(huán)境影響，如溫室效應(yīng)、區(qū)域毒性水平，甚至噪聲等因素；另一部分是考慮材料的使用或服務(wù)性能（serviceperformance，SP），如強(qiáng)度、韌性、熱膨脹系數(shù)、電導(dǎo)率、電極電位等力學(xué)、物理和化學(xué)性能：

ECOI=EI／SP

（2）此式基本上扣除了其使用性能的影響，在較客觀的基礎(chǔ)上進(jìn)行材料的環(huán)境性能比較。7.碳排放由于全球變暖的現(xiàn)狀，和京都議定書的約束，有很多國(guó)家意識(shí)到了二氧化碳的危害，碳排放量逐漸也形成了一種評(píng)價(jià)環(huán)境影響的指標(biāo)。

bp公司推出了一款碳排放計(jì)算器，計(jì)算出行方式、城市能源結(jié)構(gòu)來計(jì)算個(gè)人和家庭的碳排放量，生活方式的碳排放量，私家車是公交的10倍。應(yīng)該和美國(guó)目前在開發(fā)一種低碳排放的水泥。材料的環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)

早期曾采用單因子方法來評(píng)價(jià)材料的環(huán)境影響，如測(cè)其廢渣的排放量，評(píng)價(jià)其對(duì)固體廢棄物污染的影響等。采用單因子評(píng)價(jià)不能反映其對(duì)環(huán)境的綜合影響，如全球溫室效應(yīng)、能耗、資源效率等。而且，用如此多的單項(xiàng)指標(biāo)，比較起來也太麻煩，甚至有些指標(biāo)還無法進(jìn)行平行比較。到20世紀(jì)90年代初，專家提出了一個(gè)綜合的評(píng)價(jià)方法——生命周期評(píng)價(jià)方法（lifecycleassessment，LCA）。LCA方法現(xiàn)已，成為全世界通行的材料環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法，并已在ISO14000國(guó)際環(huán)境認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范化，是ISO14000的標(biāo)準(zhǔn)系列之一。

LCA的主要方法LCA主要思路是：通過收集與產(chǎn)品相關(guān)的環(huán)境清單數(shù)據(jù)，應(yīng)用LCA定義的一套計(jì)算方法，從資源消耗、人體健康和生態(tài)環(huán)境影響等方面對(duì)產(chǎn)品的環(huán)境影響做出定性和定量的評(píng)估，并進(jìn)一步分析和尋找改善產(chǎn)品環(huán)境表現(xiàn)的時(shí)機(jī)與途徑。其中環(huán)境清單數(shù)據(jù)，就是在產(chǎn)品壽命周期中流入和流出產(chǎn)品系統(tǒng)的物質(zhì)/能量流。物質(zhì)流既包含了產(chǎn)品在整個(gè)壽命周期中消耗的所有資源，也包含所有的廢棄物以及產(chǎn)品本身。LCA的評(píng)估是建立在具體的環(huán)境清單數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的，這也是LCA方法最基本的特性之一，是實(shí)現(xiàn)LCA客觀性和科學(xué)性的必要保證，是進(jìn)行量化計(jì)算和分析的基礎(chǔ)。

在LCA標(biāo)準(zhǔn)中，詳細(xì)地定義了具體的評(píng)估實(shí)施步驟，它包括如下4個(gè)組成部分：目標(biāo)和范圍定義(GoalandScopeDefinition)、清單分析(LifeCyclelnventoryAnalysis，LCl)、環(huán)境影響評(píng)估(LifeCyclelmpactAssessment，LCIA)、解釋(LifeCycleInterpretation)。LCA的應(yīng)用目的原則上講，不同的主體出于不同的目的，都可以實(shí)施LCA評(píng)估或引用LCA評(píng)估結(jié)論。在SETAC和ISO的文件中列舉了一些LCA方法的作用，例如：①幫助提供產(chǎn)品系統(tǒng)與環(huán)境之間相互作用的盡可能完整的概貌；②促進(jìn)全面和正確地理解產(chǎn)品系統(tǒng)造成的環(huán)境影響；③為關(guān)注產(chǎn)品或受產(chǎn)品影響的相關(guān)方之間進(jìn)行交流和對(duì)話奠定基礎(chǔ)；④向決策者提供關(guān)于環(huán)境的有益的決策信息，包括估計(jì)可能造成的環(huán)境影響、尋找改善環(huán)境表現(xiàn)的時(shí)機(jī)與途徑、為產(chǎn)品和技術(shù)選擇提供判據(jù)等。

LCA方法鼓勵(lì)各種組織，尤其是企業(yè)，將環(huán)境問題結(jié)合到他們的總體決策過程中。通過LCA方法，并與其他的環(huán)境管理工具相互補(bǔ)充，幫助更好地理解、控制和減少對(duì)環(huán)境的影響。從企業(yè)的角度考慮，可以在以下的時(shí)機(jī)實(shí)施LCA：①在產(chǎn)品決策中提供輔助信息；②在產(chǎn)品或技術(shù)的設(shè)計(jì)或再設(shè)計(jì)時(shí)提供與環(huán)境相關(guān)的幫助；③在產(chǎn)品的環(huán)境聲明中或?qū)嵤┉h(huán)境標(biāo)識(shí)計(jì)劃時(shí)；④在制定企業(yè)的環(huán)境戰(zhàn)略計(jì)劃和政策時(shí)；⑤在企業(yè)與公共關(guān)系溝通的過程中。

LCA的技術(shù)框架及評(píng)價(jià)過程

LCA評(píng)價(jià)方法技術(shù)框架包括4部分：目標(biāo)和范圍定義、清單分析、環(huán)境影響評(píng)價(jià)及評(píng)價(jià)結(jié)果解釋(見圖).

LCA體系框架與階段結(jié)果解釋（LifeCycleInterpretation）LCA體系內(nèi)容

目標(biāo)與范圍確定（GoalandScopeDefinition,GSD）

影響評(píng)價(jià)（LifeCycleImpactAssessment,LCIA）

清單分析（LifeCycleInventory,LCI）

定義目標(biāo)與邊界條件建立系統(tǒng)模型編制清單作系統(tǒng)總量計(jì)算三方面（3E)進(jìn)行影響評(píng)估環(huán)境（Environmental)能源（Energy)經(jīng)濟(jì)（Economic)分析與決策敏感度分析3E綜合分析決策LifeCycleAssessmentPhases-basedonISO14040LCA體系框架與階段生命周期評(píng)價(jià)框架目標(biāo)與范圍確定清單分析影響評(píng)價(jià)結(jié)果解釋直接應(yīng)用：產(chǎn)品開發(fā)與改進(jìn)戰(zhàn)略規(guī)劃公共策略制定營(yíng)銷其他ConceptualFrameworkfor

LCAImpactAnalysis生命周期影響評(píng)價(jià)(LCIA)LCIA是根據(jù)清單分析（LCI）過程中列出的要素對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行定性和定量分析。LCIA包括以下幾個(gè)步驟：

·對(duì)清單分析過程中列出的要素進(jìn)行分類；

·運(yùn)用環(huán)境知識(shí)對(duì)所列要素進(jìn)行定性和定量分析；

·識(shí)別出系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中的重大環(huán)境因素；

·對(duì)識(shí)別出的環(huán)境因素進(jìn)行分析和判斷環(huán)境影響的類型主要分成四大類：直接對(duì)生物、人類有害和有毒性；對(duì)生活環(huán)境的破壞；可再生資源循環(huán)體系的破壞；不可再生資源的大量消耗。LCIA把清單分析的結(jié)果歸到不同的環(huán)境影響類型，再根據(jù)不同環(huán)境影響類型的特征化系數(shù)加以量化，來進(jìn)行分析和判斷。LCIA典型模型生命周期影響評(píng)價(jià)（LCIA）是LCA中難度最大、爭(zhēng)議最多的部分，相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚處于制定階段。目前國(guó)際上采用的評(píng)價(jià)方法，基本上可以分為兩大類：“環(huán)境問題法”和“目標(biāo)距離”法。前者著眼于環(huán)境影響因子和影響機(jī)理，對(duì)各種環(huán)境干擾因素采用當(dāng)量因子轉(zhuǎn)換而進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和對(duì)比分析，如瑞典EPS方法、瑞士和荷蘭的生態(tài)稀缺性方法（生態(tài)因子）以及丹麥的EDIP方法等；后者則著眼于影響后果，用某種環(huán)境效應(yīng)的當(dāng)前水平與目標(biāo)水平（標(biāo)準(zhǔn)或容量）之間的距離來表征某種環(huán)境效應(yīng)的嚴(yán)重性，其代表方法是瑞士臨界體積方法。1．目標(biāo)和范圍定義LCA應(yīng)用起點(diǎn)：確定其評(píng)價(jià)目標(biāo)和評(píng)價(jià)的定義（goalandscopedefinition），以界定該過程、產(chǎn)品或事件對(duì)環(huán)境影響的大小。

LCA評(píng)價(jià)目標(biāo)：主要包括界定評(píng)價(jià)對(duì)象、實(shí)施LCA評(píng)價(jià)的原因，以及評(píng)價(jià)結(jié)果的輸出方式。

LCA評(píng)價(jià)范圍：一般包括評(píng)價(jià)功能單元定義、評(píng)價(jià)邊界定義、系統(tǒng)輸入輸出分配方法、環(huán)境影響評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)物理模型及其解釋方法、數(shù)據(jù)要求、審核方法及評(píng)價(jià)報(bào)告的類型與格式等。

功能單元是評(píng)價(jià)環(huán)境影響大小的區(qū)量單位，由于關(guān)系到環(huán)境影響具體數(shù)值，一般其應(yīng)該是可數(shù)的。

系統(tǒng)邊界確定了哪些過程應(yīng)該被包括到LCA評(píng)價(jià)范圍中。其不僅取決于LCA實(shí)施的評(píng)價(jià)目標(biāo)，還受到所使用的假設(shè)、數(shù)據(jù)來源、評(píng)價(jià)成本等因素的影響和限制。

數(shù)據(jù)是指在LCA評(píng)價(jià)過程中用到的所有定性和定量的數(shù)值或信息。數(shù)據(jù)要求是LCA評(píng)價(jià)結(jié)果可靠性的保障。審核是為保證LCA評(píng)價(jià)方法符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)結(jié)果客觀和可靠。2．清單分析

根據(jù)評(píng)價(jià)的目標(biāo)和范圍定義，針對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象收集定量或定性的輸入輸出數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理和計(jì)算的過程稱為清單分析，即對(duì)產(chǎn)品整個(gè)壽命周期中消耗的原材料、能源以及團(tuán)體廢棄物、大氣污染物、水體污染物等，根據(jù)物質(zhì)平衡和能量平衡進(jìn)行正確的調(diào)查并獲取數(shù)據(jù)的過程。清單分析在LCA評(píng)價(jià)中占有重要的地位，后面的環(huán)境影響評(píng)價(jià)過程就是建立在清單分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的。另外，LCA用戶也可以直接從清單分析中得到評(píng)價(jià)結(jié)論，并做出解釋。

生命周期清單分析SETAC/CML的生命周期影響評(píng)價(jià)步驟

SETAC的CML介紹了一種生命周期影響評(píng)價(jià)方法，但目前只有第一步付諸了實(shí)踐。它總共分為以下三步：

(1)分類和特征化在分類步驟中，所有的影響都根據(jù)其對(duì)環(huán)境造成的效應(yīng)歸類。例如，把能造成溫室效應(yīng)的環(huán)境影響歸為一類，造成臭氧層破壞效應(yīng)的也如此處理。有些環(huán)境影響包括在好幾個(gè)類別之中。比如，氮氧化物的排放不但有毒、能產(chǎn)生酸化效應(yīng)，而且會(huì)造成富營(yíng)養(yǎng)化效應(yīng)。每個(gè)類別中的環(huán)境影響都被累加起來，從而產(chǎn)生一個(gè)影響分?jǐn)?shù)（effectscore）。如果不使用加權(quán)，僅僅把涉及到的物質(zhì)的質(zhì)量加起來是不夠的，因?yàn)橛行┪镔|(zhì)可能會(huì)比其它物質(zhì)造成更強(qiáng)烈的影響。這個(gè)問題是通過為不同的物質(zhì)提供加權(quán)因子來解決的。這個(gè)步驟稱為特征化。SETAC/CML的生命周期影響評(píng)價(jià)步驟排放質(zhì)量/kg溫室效應(yīng)臭氧層破壞人體毒性酸化效應(yīng)CO21.792×1———CO0.000670——×0.012—NOx0.001091——×0.78×0.7SO20.000987——×0.12×1影響分值1.79200.002040.0017Note:影響分值=排放物質(zhì)的質(zhì)量×

權(quán)重因子N為所有涉及到的環(huán)境影響種類，N=1,…i.

聚乙烯生產(chǎn)過程特征化步驟（使用權(quán)重因子）SETAC/CML的生命周期影響評(píng)價(jià)步驟(2)標(biāo)準(zhǔn)化為了更好地理解環(huán)境影響的相對(duì)大小，需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化步驟。在這一步里，環(huán)境影響被分成“標(biāo)準(zhǔn)”影響，比如一個(gè)正常人在一天或其它一個(gè)時(shí)間段內(nèi)造成的環(huán)境影響。通過這樣處理，就有可能知道材料生產(chǎn)過程對(duì)已經(jīng)存在的環(huán)境影響所做的相對(duì)貢獻(xiàn)。下圖顯示一個(gè)關(guān)于評(píng)價(jià)紙袋與聚乙烯塑料袋的標(biāo)準(zhǔn)化步驟。圖1標(biāo)準(zhǔn)化的影響分?jǐn)?shù)SETAC/CML的生命周期影響評(píng)價(jià)步驟(3)標(biāo)準(zhǔn)化影響分值的評(píng)估（Evaluation）標(biāo)準(zhǔn)化過程相當(dāng)?shù)卮龠M(jìn)了我們對(duì)于結(jié)果的洞察力。然而，由于不能把所有的影響視為同等重要，所以還不能做出最終的判斷。在評(píng)估階段，各個(gè)影響的分值與代表各自影響重要性的權(quán)重因子相乘。圖2標(biāo)準(zhǔn)化影響分值在加權(quán)后的相對(duì)重要性SETAC/CML的生命周期影響評(píng)價(jià)步驟通過比較加權(quán)后的分值的加和。上圖明顯地顯示出與聚乙烯相比，紙質(zhì)產(chǎn)品應(yīng)該優(yōu)先考慮。

如圖2所示，需要收集的輸入數(shù)據(jù)包括資源和能源消耗狀況，輸出數(shù)據(jù)則主要考慮具體的系統(tǒng)或過程對(duì)環(huán)境造成的各種影響。

圖2LCA清單分析示意圖

在清單分析中通常包含以下幾個(gè)過程或步驟：（1）系統(tǒng)和系統(tǒng)邊界定義

系統(tǒng)是指為實(shí)現(xiàn)特定功能而執(zhí)行的、與物質(zhì)和能量相關(guān)的操作過程的集合。這是LCA的評(píng)價(jià)對(duì)象。清單分析正是對(duì)所有穿過系統(tǒng)邊界的物質(zhì)、能量流進(jìn)行量化的過程。系統(tǒng)的定義包括對(duì)其功能、輸入源、內(nèi)部過程等方面的描述，以及地域和時(shí)間尺度上的考慮。這些因素都會(huì)影響到評(píng)價(jià)的結(jié)果。尤其在對(duì)多個(gè)產(chǎn)品或服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)時(shí)，定義的各個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該具有可比性。

（2）系統(tǒng)內(nèi)部流程EconomyAirWaterAirWater*Matthewsetal.(2000)StocksImportsExportsENVIRONMENTEnvironmental

burdensDMITMRDomesticextractionDomesticoutputForeignhiddenflowsDomestichiddenflows（3）清單數(shù)據(jù)的收集與處理

清單數(shù)據(jù)包括流入每個(gè)過程的物質(zhì)和能量，以及從這個(gè)過程流出的、排放到空氣、水體和土壤中的物質(zhì)。清單數(shù)據(jù)的來源應(yīng)該盡可能從實(shí)際生產(chǎn)過程中獲得，另外，也可以從技術(shù)設(shè)計(jì)者，或者通過工程計(jì)算、對(duì)類似系統(tǒng)的估計(jì)、公共或商業(yè)的數(shù)據(jù)庫中得到相關(guān)信息。

在清單分析中還應(yīng)注意以下兩類問題的處理方式：①分配問題

當(dāng)從產(chǎn)品系統(tǒng)中得到多個(gè)產(chǎn)品，或者一個(gè)回收過程中同時(shí)處理來自多個(gè)系統(tǒng)的廢棄物時(shí)，就產(chǎn)生了輸入輸出數(shù)據(jù)如何在多個(gè)產(chǎn)品或多個(gè)系統(tǒng)這間分配的問題。

②能源問題

在能源數(shù)據(jù)中應(yīng)考慮能源的類型、轉(zhuǎn)化效率、能源生產(chǎn)中的清單數(shù)據(jù)及能源的消耗量。不同類型的化石能源和電能應(yīng)該分別列出，能源的消耗量應(yīng)以相應(yīng)的熱值如焦[耳]或兆焦單位計(jì)算，對(duì)于燃料的消耗也可使用質(zhì)量和體積。

3．環(huán)境影響評(píng)價(jià)

環(huán)境影響評(píng)價(jià)建立在清單分析的基礎(chǔ)上，其目的是為了更好地理解清單分析數(shù)據(jù)與環(huán)境的相關(guān)性，評(píng)價(jià)各種環(huán)境損害造成的總的環(huán)境影響的嚴(yán)重程度，即采用定量調(diào)查所得的環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)定量分析對(duì)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，并根據(jù)這種分析結(jié)果再借助于其他評(píng)價(jià)方法對(duì)環(huán)境進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)。

（1）分類

分類是將清單條目與環(huán)境損害種類相聯(lián)系并分組排列的過程，它是一個(gè)定性的、基于自然科學(xué)知識(shí)的過程。在LCA中將環(huán)境損害分為3類，即資源消耗、人體健康和生態(tài)環(huán)境影響。然后，又細(xì)分為許多具體的環(huán)境損害種類，如全球變暖、酸雨、臭氧層減少、沙漠化、富營(yíng)養(yǎng)化，等等。一種清單條目可能與一種或多種具體的環(huán)境損害有關(guān)。

（2）表征

不同編自種類造成同一種環(huán)境損害的程度不同，例如二氧化硫和氧化氮都可能引起酸雨，但同樣的量引起的酸雨的濃度并不相同。表征就是對(duì)比分析和量化這種程度的過程。它是一個(gè)定量的、基本上基于自然科學(xué)的過程。通常在表征中都采用了計(jì)算“當(dāng)量”的方法，用以比較和量化這種程度上的差別。將當(dāng)量值與實(shí)際清單數(shù)據(jù)的量相乘，可以比較相關(guān)清單條目對(duì)環(huán)境影響的嚴(yán)重程度。常用的幾種表征指標(biāo)如表6－4所示。

表4常用表征指標(biāo)

環(huán)境損害類型指標(biāo)名稱參照物溫室效應(yīng)GWP100CO2臭氧層的減少ODPCFC11酸雨APSO2富營(yíng)養(yǎng)化OPP（3）歸一化

由于環(huán)境影響因素有許多種，除資源消耗、能源消耗、廢氣、廢水、廢渣外，還有溫室氣體效應(yīng)、酸雨、有機(jī)揮發(fā)物、區(qū)域毒性、噪聲、電磁波污染、光污染等，每一種影響因素的計(jì)量單位都不相同。為實(shí)現(xiàn)量化，通常對(duì)清單分析和表征結(jié)果數(shù)據(jù)采用加權(quán)或分級(jí)的方法進(jìn)行處理，以簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)過程，使評(píng)價(jià)結(jié)果一目了然。這個(gè)量化的處理在LCA應(yīng)用中被稱為歸一化處理。該方法主要是將環(huán)境因素簡(jiǎn)化，用單因子表示最后的評(píng)價(jià)結(jié)果。在后面的環(huán)境影響評(píng)價(jià)模型中將作細(xì)介紹一些歸一化的教學(xué)方法．

（4）評(píng)價(jià)

為了從總體上概括某一系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響，將各種因素及數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、表征、歸一化處理后，最后進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)。這個(gè)過程主要是比較和量化不同種類的環(huán)境損害，并給出最后的定量結(jié)果。環(huán)境評(píng)價(jià)是一個(gè)典型的數(shù)學(xué)物理過程，經(jīng)常要用到各種數(shù)學(xué)物理模型和方法。不同的方法往往帶有個(gè)人和社會(huì)的主觀因素和價(jià)值判斷，這是評(píng)價(jià)結(jié)果容易引起爭(zhēng)議的主要原因。因此、在環(huán)境評(píng)價(jià)過程中，一般要清楚、詳細(xì)地給出所采用的數(shù)學(xué)物理方法、假設(shè)條件和價(jià)值判斷依據(jù)等。

4．評(píng)價(jià)結(jié)果解釋

主要是將清單分析和環(huán)境影響評(píng)價(jià)的結(jié)果進(jìn)行綜合。對(duì)該過程、事件或產(chǎn)品的環(huán)境影響進(jìn)行闡述和分析，最終給出評(píng)價(jià)的結(jié)論及建議。例如，對(duì)于決策過程，依據(jù)第一部分中定義的評(píng)價(jià)目標(biāo)和范圍，自決策者提供直接需要的相關(guān)信息，而不僅僅是單純的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。經(jīng)過20年的發(fā)展，作為一種有效的環(huán)境管理工具，LCA方法廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域和活動(dòng)中；評(píng)價(jià)這些活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的影響，尋求改善環(huán)境的途徑，在設(shè)計(jì)過程中為減小環(huán)境污染提供最佳判據(jù)。

常用的LCA評(píng)價(jià)模型

在LCA評(píng)價(jià)過程中，常需要用到一定的數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)方法，簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)CA評(píng)價(jià)模型。到目前為止，關(guān)于LCA評(píng)價(jià)模型可分為精確方法和近似方法，前者有輸入輸出法，后者有線性規(guī)劃法、層次分析法等。

1．輸入輸出法

思路：在評(píng)價(jià)過程中僅考慮系統(tǒng)的輸入和輸出量，從而定量計(jì)算出該系統(tǒng)對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響。優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單，計(jì)算不復(fù)雜，各種環(huán)境影響的指標(biāo)定量且具體，在LCA模型應(yīng)用中發(fā)展比較成熟。

缺點(diǎn)：輸入輸出的指標(biāo)數(shù)據(jù)分類較細(xì)，不能對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

輸入?yún)?shù)：

能源資源材料生產(chǎn)或使用過程輸出參數(shù)：有效產(chǎn)品廢棄物廢水溫室效應(yīng)污染程度圖5LCA評(píng)價(jià)輸入輸出法框架圖

SolidwasterOthersWaterpolProductLifeCycleSpaceEnvironmentAirpolComponentsManufacturingAssemblyUseResourcesWasteModelofinputandoutputMaterialRecycleComponentsReuseProductReuseComponents&MachinesComponents&MachinesRecyclingThrough“ClosedLoop”ProductReuseComponentReuseMaterialRecycleZero-LandfillXeroxClosedLoopRecyclingConceptRawMaterialDisposal2．線性規(guī)劃法

原理：在一定約束條件下尋求目標(biāo)函數(shù)的極值問題。當(dāng)約束條件和目標(biāo)函數(shù)都屬線性問題時(shí)，該系統(tǒng)分析方法即被稱為線性規(guī)劃法。優(yōu)點(diǎn)：可以解決環(huán)境負(fù)荷的分配問題，對(duì)環(huán)境性能優(yōu)化，也能進(jìn)行定量的分析。由于LCA方法是探討人類行為和環(huán)境負(fù)荷之間的一些線性關(guān)系，故線性規(guī)劃法可以定量地應(yīng)用于各種領(lǐng)域的環(huán)境影響評(píng)價(jià)。

方法：數(shù)學(xué)模型：

[Ai,j][Bi,j]=[Fi,j]（i,j=1,2,…,n）（6－3）式中：A—環(huán)境影響的分類因子；

B—各環(huán)境影響因子在系統(tǒng)各個(gè)階段的環(huán)境影響數(shù)據(jù)；

F—該環(huán)境影響因子的環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果；

i，j—系統(tǒng)各階段序號(hào)。

由式6-3可見，環(huán)境影響因子和這些因子在各個(gè)階段的環(huán)境影響數(shù)據(jù)組成了一個(gè)矩陣序列，通過求解矩陣，最后可得到各因子的環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果。3．層次分析法

原理：根據(jù)問題的性質(zhì)以及要達(dá)到的目標(biāo)，把復(fù)雜的環(huán)境問題分解為不同的組合因素，并按各因素之間的隸屬關(guān)系和相互關(guān)系程度分組，形成一個(gè)不相交的層次，上一層次對(duì)相鄰的下一層次的全部或部分元素起著支配作用，從而形成一個(gè)自上而下的逐層支配關(guān)系。結(jié)構(gòu)：可分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層，其中目標(biāo)層可作為L(zhǎng)CA的評(píng)價(jià)目標(biāo)并為范圍定義服務(wù)，相當(dāng)于環(huán)境影響因子；準(zhǔn)則層在LCA應(yīng)用中可作為數(shù)據(jù)層，不同的環(huán)境影響因子在系統(tǒng)各個(gè)階段有不同的數(shù)據(jù)；最后的方案層則對(duì)應(yīng)著環(huán)境影響的評(píng)價(jià)結(jié)果。

圖6層次結(jié)構(gòu)示意圖

LCA應(yīng)用舉例1．建筑瓷磚的環(huán)境影響評(píng)價(jià)

該瓷磚生產(chǎn)線的年產(chǎn)量為30萬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，其生產(chǎn)工藝示意圖見后。

圖7某瓷磚生產(chǎn)工藝示意圖

目標(biāo)定義：只考察其生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境的影響范圍界定：直接原料消耗和直接廢物排放，不考慮原料的生產(chǎn)加工過程以及廢水、廢渣的再處理過程。

清單分析：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、清單。能耗可分為加熱、照明、取暖等過程進(jìn)行清單；資源消耗則按原料配比進(jìn)行數(shù)據(jù)分類；污染物排放按廢氣、廢水、廢渣等進(jìn)行清單分析。由于廢氣排放量很少可以忽略，而以溫室效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)清單。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，因此在清單分析中也忽略不計(jì)。

輸入輸出法評(píng)價(jià)模型：輸入?yún)?shù)：

能源資源由鋼渣生產(chǎn)瓷磚的工藝過程輸出參數(shù)：有效產(chǎn)品廢棄物廢水溫室效應(yīng)污染程度環(huán)境的影響結(jié)果（見圖9）

圖9（a）能源和資源消耗情況（b）對(duì)環(huán)境的影響

由圖可見：該瓷磚生產(chǎn)過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。另外，該工藝過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。通過對(duì)該瓷磚生產(chǎn)過程的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。2．聚氫酯防水涂料生產(chǎn)過程環(huán)境影響評(píng)價(jià)

為研究有機(jī)涂料的生產(chǎn)和使用對(duì)環(huán)境的影響，選取一個(gè)防水涂料生產(chǎn)的實(shí)例

圖

某防水涂料的生產(chǎn)工藝示意圖

目標(biāo)定義：防水涂料生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境的影響，不考慮涂料的施工及使用對(duì)環(huán)境及人體健康的影響；范圍定義：直接原料消耗和直接廢物排放以及其他因素對(duì)環(huán)境的直接影響，不考慮原料的生產(chǎn)加工過程及廢水、廢渣的再處理過程。清單分析：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、清單。能耗可分為加熱、照明、取暖等過程進(jìn)行清單；資源消耗按原料配比進(jìn)行數(shù)據(jù)分類；污染物排放按廢氣、廢渣等進(jìn)行清單分析。由于是生產(chǎn)涂料的工藝過程，生產(chǎn)中排放大量的有機(jī)廢氣。除二氧化碳以溫室效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)清單外，還用區(qū)域毒性和揮發(fā)性有機(jī)物來評(píng)價(jià)有害氣體排放對(duì)環(huán)境和人體鍵康的影響。涂料生產(chǎn)過程中的廢水排放量、噪聲等影響因素很小，可以忽略。

輸入輸出法評(píng)價(jià)

圖

某防水涂料生產(chǎn)過程的輸入輸出法評(píng)價(jià)模型

評(píng)價(jià)結(jié)果

圖

某防水涂料生產(chǎn)過程的環(huán)境影響LCA評(píng)價(jià)結(jié)果

由圖可見：

1.資源的消耗包括原料和燃煤獲取能源的消耗，能源的需求相對(duì)較高，1kg產(chǎn)品需耗能

8.8MJ。從環(huán)境的影響看，該工藝過程的固體廢棄物排放量較小,僅為0.054kg/kg。由于能耗較高，相應(yīng)的溫室氣體效應(yīng)較明顯，當(dāng)量二氧化碳?xì)怏w排放達(dá)0.572kg/kg。對(duì)人體健康有影響的有機(jī)揮發(fā)物排放較少，為0.15kg/kg。包括有機(jī)固體廢棄物在內(nèi)，該防水涂料生產(chǎn)過程排放的有害物的區(qū)域毒性影響為2.5kg/kg，表明該工藝尚有改進(jìn)的余地。

2.對(duì)LCA評(píng)價(jià)結(jié)果的解釋，除上述的環(huán)境影響數(shù)據(jù)外，通過對(duì)該涂料生產(chǎn)過程的LCA評(píng)價(jià)，提出的改進(jìn)工業(yè)主要者提高資源效率、降低能耗、降低總有害物的排放量及減少溫室氣體效應(yīng)影響等。

3．用層次分析法評(píng)價(jià)一般材料的環(huán)境影響試用層次分析法評(píng)價(jià)鐵、鋁和高密度聚乙烯等三種常用材料在使用過程中的環(huán)境影響

目標(biāo)定義：環(huán)境指數(shù)為L(zhǎng)CA的評(píng)價(jià)（式4）

environmentalimpacteco-indicator=————————（4）

serviceperformance

范圍界定：材料使用過程對(duì)環(huán)境的影響。

清單分析：除考慮被評(píng)價(jià)材料的環(huán)境因素如能耗，資源消耗，溫室效應(yīng)，人體健康影響，排放的廢氣、廢水及固態(tài)廢棄物外，還應(yīng)考慮材料的使用性能加拉伸強(qiáng)度、線膨脹系數(shù)、比熱、電導(dǎo)及電極電位等。

圖中目標(biāo)層為環(huán)境指數(shù)，準(zhǔn)則層為環(huán)境影響及材料性能，方案層為具體的各種指標(biāo)。收集清單分析的各種具體數(shù)據(jù)，可構(gòu)造矩陣。圖AHP分析常用材料環(huán)境影響的清單分析示意圖

結(jié)果分析表

材料的環(huán)境影響及性能指標(biāo)AHP分析結(jié)果

從環(huán)境指數(shù)來看，高密度聚乙烯的環(huán)境影響最小，鐵的環(huán)境影響也比較小，鋁的環(huán)境影響最大。這個(gè)結(jié)果與用輸入輸出法評(píng)價(jià)的同樣三種材料的環(huán)境影響趨勢(shì)是一致的。

ISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)主要組成

TheMainComponentsofISO14000SeriesISO14000系列標(biāo)準(zhǔn)的基本組成ISO14000是一個(gè)環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)，共有100個(gè)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，其主要組成如下：

ISO1400,themailcomponentofISO1400series,istheseriesstandardofenvironmentalmanagement,including100standards,andthemainonesare:

ISO14001－ISO14009環(huán)境管理體系EMS(EnvironmentalManagementSystem)

SO14010－ISO14019環(huán)境審核EA(EnvironmentalAuditing)

ISO14020－ISO14029環(huán)境標(biāo)志EL(EnvironmentalLabel)

ISO14030－ISO14039環(huán)境行為評(píng)價(jià)EPE(EnvironmentalPracticeEvaluation)

ISO14040－ISO14049生命周期評(píng)估LCA(LifeCycleAssessment)

ISO14050－ISO14059術(shù)語和定義T&D(Term&Definition)

ISO14060產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的環(huán)境因素EAPS(EnvironmentalfactorofProductStandard)

ISO14061－ISO14100預(yù)留號(hào)(ForReserving)

ISO14000在中國(guó)的推行

TheDevelopmentofISO14000InChina1996初成立國(guó)家環(huán)保局環(huán)境管理體系審核中心Early1996EstablishedtheAuditingCenterofEnvironmentalManagementSysteminStateEnvironmentalProtectionAdministration1997.5.27國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)成立“中國(guó)環(huán)境管理體系認(rèn)證指導(dǎo)委員會(huì)”。由國(guó)家環(huán)保局任主任May27th1997theStateDepartmentauthorized“Chineseenvironmentalmanagementsystemauthenticationinstructioncommittee”,whichisinthechargeoftheStateEnvironmentalProtectionAdministration.1997.8.28中國(guó)環(huán)境管理體系認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)可委員會(huì)（認(rèn)可委）28/08/1997

Chineseenvironmentalmanagementsystemauthenticationinstructioncommittee(AC)1997.8.29中國(guó)認(rèn)證人員國(guó)家注冊(cè)委員會(huì)環(huán)境管理專業(yè)委員會(huì)（注冊(cè)委）29/08/1997Chinesenationalregistrationcommitteespecialfortheenvironmentalmanagement(RC)國(guó)家環(huán)保局環(huán)境管理體系審核中心（認(rèn)證機(jī)構(gòu)）theAuditingCenterofEnvironmentalManagementSysteminStateEnvironmentalProtectionAdministration(AC)北京環(huán)環(huán)境管理與工程咨詢中心（咨詢機(jī)構(gòu)）Beijingenvironmentalmanagementandengineeringconsultingcenter(CC)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)Standard中文名稱ChineseName(Environmentalmanagementsystem-EMS)采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)AdoptedInternationalStandardGB/T24001-1996環(huán)境管理體系規(guī)范及使用指南GuidetotheusingofEMSISO14001:1996GB/T24004-1996環(huán)境管理體系原則、體系和支持技術(shù)通用指南Currentguidetotheprinciple,techniquesupportingofEMSISO14004:1996GB/T24020-2000環(huán)境管理環(huán)境標(biāo)注和聲明通用原則CurrentprincipleofEMS,EnvironmentalLabelandtechniquesupportingISO14020:1998(第1版)GB/T24021-2001環(huán)境管理環(huán)境標(biāo)注和聲明自我環(huán)境聲明（II型環(huán)境標(biāo)志）Self-declarationofenvironment,EMSandEnvironmentalLabelIIISO14021:1999GB/T24024-2001環(huán)境管理環(huán)境標(biāo)注和聲明I型環(huán)境標(biāo)志原則和程序PrincipleandprocedureofEMS,EnvironmentalLabelIandDeclarationGB/T24031-2001環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評(píng)價(jià)指南GuidetotheevaluationofEMSandEnvironmentBehaviorISO14031:1999GB/T24040-1999環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評(píng)價(jià)原則與框架PrincipleandframeofevaluationtoEMSandEnvironmentBehaviorISO14040:1997GB/T24041-2000環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評(píng)價(jià)目的與范圍的確定和清單分析Objective,rangeandlistanalysistoEMSandEnvironmentBehaviorISO14041:1998(第1版)GB/T24042-2002環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評(píng)價(jià)生命周期影響評(píng)價(jià)LifeCycleEstimationofEMSandEnvironmentBehaviorISO14042:2000GB/T24043-2002環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評(píng)價(jià)生命周期解釋LifeCycleExplanationofEMSandEnvironmentBehaviorISO14043:2000GB/T24050-2000環(huán)境管理術(shù)語TermsofEMSISO14050:1998(第1版)中國(guó)發(fā)布的環(huán)境管理國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)TheChineseNationalEnvironmentalManagementStandardandtheCorrespondingInternationalStandard中國(guó)全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)

ChineseStandardofLifeCycle

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織頒布的ISO14040標(biāo)準(zhǔn)系列對(duì)LCA方法的原則、框架和實(shí)施方法作出了規(guī)定。

TheInternationalStandardOrganizationissuedISO14040toregulatetheprinciple,frameandimplementmethodofLCAGB/T24040-1999ISO14040環(huán)境管理-生命周期評(píng)估-原則與框架;ISO14040EnvironmentalManagement-LCA-PrincipleandframeISO14040:1997GB/T24041-2000ISO14041環(huán)境管理-生命周期評(píng)估-目標(biāo)和范圍界定;ISO14041EnvironmentalManagement-LCA-ObjectiveandrangedefinitionISO14041:1998(第1版)GB/T24042-2002ISO14042環(huán)境管理-生命周期評(píng)估-影響評(píng)價(jià)；ISO14042Environmental-Management-LCA-EvaluationoftheinfluenceISO14042:2000GB/T24043-2002ISO14043環(huán)境管理-生命周期評(píng)估-解釋;ISO1404EnvironmentalManagement-LCA-ExplanationISO14043:2000案例分析建筑生命周期評(píng)價(jià)生命周期成本

正如一般投資一樣，在試圖把建筑物發(fā)展對(duì)環(huán)境的影響減到最低時(shí)，必須考慮所涉及的費(fèi)用。而生命周期成本分析正正能夠計(jì)算和提供興建建筑物，以及在其使用年限內(nèi)的操作和維修這兩方面的現(xiàn)時(shí)和日后所需開支的現(xiàn)值。計(jì)算生命周期成本，有助評(píng)價(jià)現(xiàn)時(shí)為了改善建筑物表現(xiàn)（例如能源效益或物料耐用程度）而作出的額外投資和和比較以后能夠節(jié)省的款項(xiàng)，以方便有關(guān)人士作出投資決定和方針。建筑生命周期評(píng)價(jià)生命周期能源分析工具生命周期能源分析工具，是一套計(jì)算機(jī)程序，建筑物設(shè)計(jì)者只需輸入所需數(shù)據(jù)，便能估計(jì)在設(shè)計(jì)的建筑物的表現(xiàn)、計(jì)算建筑物對(duì)環(huán)境的影響和生命周期成本，以及與其它設(shè)計(jì)的環(huán)境影響和成本進(jìn)行比較。這套程序可計(jì)算出建筑物在生命周期的不同階段（包括竣工階段、運(yùn)作階段和完結(jié)階段）內(nèi)的各種數(shù)據(jù)。此外，亦可就建筑物不同部分提供獨(dú)立資料，例如地基、建筑物結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)設(shè)施的影響。使用者亦可對(duì)個(gè)別元素加以比較。有關(guān)程序除了輸出數(shù)據(jù)外，亦可提供圖像，就不同的設(shè)計(jì)作出比較，以及按個(gè)別影響類型列出建筑物造成的影響。

生命周期能源分析(LCEA）軟件生命周期能源分析(LCEA）軟件綠色建筑的生命周期評(píng)價(jià)(略）案例分析

關(guān)于手機(jī)的LCA1MaterialsExtractionDisposal2MaterialsProcessing3Manufacturing4PackagingTransportation5UsefulLife6End-of-LifeRecyclingReuse手機(jī)原材料的選取與來源BrainLCDBatteryLi-Ion:金屬鋰氧化物、碳復(fù)合物等物質(zhì)

銅、金、鉛、鎳、鋅、鈹、鉭等金屬原料組成

40%金屬40%塑料20%陶瓷及痕量物質(zhì)由潛在泄露物Hg、有機(jī)玻璃、塑料等物質(zhì)組成Ni-MH/Ni-Cd電池:Ni、Co、Zn、Cd、Cu

原料的加工處理與產(chǎn)品制造原料的加工處理產(chǎn)品制造原油提煉制造塑料，石英砂與石灰石制造玻璃纖維；Cu等金屬用于制造手機(jī)主板、電池、金屬絲等其他配件。

LCD的制造：以“三明治”的形式嵌于塑料與有機(jī)玻璃之間。

電池的制造：電池由電極與電解液主板的制造：塑料與玻璃纖維、電鍍金屬“包衣”、若干電子組件、連接線路與金屬線等。手機(jī)引起的環(huán)境問題

我國(guó)手機(jī)用戶已經(jīng)超過了4億，如果按照平均每個(gè)用戶每?jī)赡旮鼡Q一次手機(jī)的保守頻率計(jì)算，我國(guó)每年將有2億部手機(jī)被淘汰，一般來講用戶都會(huì)配有兩塊電池。所以，淘汰下來的手機(jī)電池可能超過4億塊。曾經(jīng)有專家指出，舊手機(jī)的一塊電池里的鎘就能夠嚴(yán)重污染6萬升的水，而這些水可以裝滿3個(gè)奧運(yùn)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)游泳池。

環(huán)境影響手機(jī)的環(huán)境危害

手機(jī)小型化對(duì)廢物造成一定的負(fù)面影響。由于其很小，重量很輕，手機(jī)很容易被丟棄進(jìn)入生活垃圾，當(dāng)在焚燒爐中燃燒或在填埋場(chǎng)中處置后，最終對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害。

由于塑料是高度可燃的，印刷線路板和手機(jī)外殼以及其它電子產(chǎn)品都含有含溴阻燃劑，會(huì)明顯破壞人體健康和環(huán)境，引起癌癥，破壞肝臟、引起神經(jīng)和免疫系統(tǒng)問題，甲狀腺功能紊亂和內(nèi)分泌失調(diào)等。這些物質(zhì)可從填埋場(chǎng)滲漏到土壤和地下水中，或在焚燒或回收過程中形成劇毒的二噁英和呋喃。研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在瑞典的一個(gè)電子廢物再利用工廠工人血液中發(fā)現(xiàn)了溴化阻燃劑明顯增加。手機(jī)的環(huán)境危害手機(jī)含有大量有毒物質(zhì)，包括一系列持久性(POPs)和生物積累性化學(xué)品（PBTs），當(dāng)焚燒或在填埋場(chǎng)處置后，對(duì)人體健康和環(huán)境造成危害。PBTs在動(dòng)物脂肪組織中長(zhǎng)期存在，即使釋放量很小，在食物鏈中也能積累到有毒水平。有6種手機(jī)廢物與癌癥和一系列繁殖、神經(jīng)和發(fā)育紊亂相聯(lián)系，并對(duì)兒童造成特殊傷害，其發(fā)育器官和免疫系統(tǒng)對(duì)毒素攻擊特別敏感。手機(jī)中PBTs包括銻，砷，鈹，鎘，銅，鉛，鎳和鋅。當(dāng)在填埋場(chǎng)處置，在焚燒爐焚燒，或一些情況下，在回收設(shè)備中處理這些元素時(shí)，其會(huì)釋放到土壤、地下水、空氣和地表徑流中。手機(jī)的環(huán)境危害新手機(jī)電池雖然正在淘汰鎘的使用，但里面仍有許多有毒物質(zhì)，比如鉛，它會(huì)對(duì)人的免疫系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害，會(huì)危害兒童的腦神經(jīng)，而許多手機(jī)配線板上的部件就是用鉛來焊接的。

那么，廢棄手機(jī)電池的污染問題如何解決?一方面，手機(jī)用戶分散且用戶習(xí)慣的不確定性，導(dǎo)致手機(jī)電池的回收工作無法有序進(jìn)行。另一方面，形形色色的手機(jī)電池由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量難于保證，不通用性也讓消費(fèi)者增加了使用成本。“手機(jī)變手雷”的事情絕不是聳人聽聞！中國(guó)生命周期評(píng)估應(yīng)用現(xiàn)狀

thepresentapplicationstatusofLCAinChina

目前中國(guó)在以下幾個(gè)領(lǐng)域開展全生命周期的研究：theLCAresearchismainlyconductedinthefollowingareas1、鋼鐵領(lǐng)域theSteelIndustry2、汽車領(lǐng)域theAutomobileIndustry3、化工領(lǐng)域theChemicalIndustry4、機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域theElectromechanicalIndustry

評(píng)估內(nèi)容包括環(huán)境影響、能源和資源消耗。

thecontentofassessmentincludestheenvironmentalfactor,consumptionofenergyandresource.

廣西木薯乙醇車用燃料發(fā)展計(jì)劃

全生命周期評(píng)估案例

thecaseofLCAtoaresearchplaninGuangxi,whichisaimedtogetethanolfromdistillingthecassavaandthendevelopafuelforautomobilesubstituteforgasoline

上海交通大學(xué)與廣西壯族自治區(qū)政府合作為廣西地方政府所作的產(chǎn)業(yè)計(jì)劃決策分析

Decision-makingAnalysisoftheIndustrialPlanviathecooperationofSJTUandtheGovernmentofGuangxiChuangAutonomy案例Project生物質(zhì)乙醇車用燃料發(fā)展的背景

Thedevelopmentbackgroundofethanolasvehiclefuel化石能源枯竭ExhaustionofFossilEnergy

全球石油儲(chǔ)量?jī)H夠人類繼續(xù)使用40年,急需發(fā)展可再生能源Theglobaloilreservationwillbeexhaustedin40years,soitisaurgentmissiontodeveloptherenewableenergyMTBE將禁止使用，乙醇是最好的替代品SinceMTBEwillbeforbidden,ethanolbecomesthebestrenewableenergyE10將是下一步標(biāo)準(zhǔn)車用汽油E10willbetomorrow’sstandardautomobilefuel

國(guó)家開始了E10的區(qū)域性試點(diǎn)thestategovernmenthasputthenewfuelintopracticeinsomeregions:

最初是河南、黑龍江;現(xiàn)已推廣到黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省以及湖北、山東、江蘇、河北四個(gè)省的部分城市

firstlyinHenanandHeilongjiangprovince,nowthepracticeregionhasdevelopedintoagreatareaincluding:Jilin,Liaoning,Henan,HeilongjiangandAnhuiprovinceandothercitiesinHubei,Shandong,Jiangsuprovince.GuangXIlocatesinsouthChina全區(qū)屬喀斯特地形BeautifulsceneryPoorsoil廣西壯族自治區(qū)GuangxiZhuangAutonomousRegionNear1/5landiskarstlandforminGuangxi廣西位于中國(guó)南方Casestudy1：LifeCycleAssessmentofCassavaEthanolFuelAutomobile案例1：木薯乙醇燃料汽車生命周期評(píng)估土地貧瘠風(fēng)景優(yōu)美大部分土地不宜種糧食，

但適宜種木薯

Mostofthesoilisnotsuitableforriceplant,howeveritiswonderfulforthegrowingofcassava廣西木薯種植區(qū)域ThecassavaareasinGuangxiterritory木薯：一種生長(zhǎng)在淺表土壤層的塊莖植物Cassava:onekindoftuberplantwhichgrowsinthesurfacesoil木薯：過去苦難的象征；

今后致富的財(cái)源。木薯富含淀粉，是制造乙醇的好原料；cassavaisrichinstarch,whichisgoodmaterialtoproduceethanol過去制造酒精為了醫(yī)用，市場(chǎng)很小，農(nóng)民無法以此為生；ethanolisonlyformedicaluseinthepast,themarketisverylimited,thefarmerarenotablemakelivingfromcassava.酒精進(jìn)入車用燃料市場(chǎng)，提供了巨大的市場(chǎng)空間；Sinceethanolwastreatedasafuel,ahugemarkethadappeared.

木薯不與人、畜爭(zhēng)奪糧食和飼料，與小麥、玉米為原料的酒精相比，具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。Sincecassavahasnocommonneedswithhumanordomesticanimalforliving,itisabetterchoicetoproduceethanolthanwheatandmaize.Cassava:thesymbolizationofpoorinthepast;thecashtreeinthefuture.發(fā)展木薯乙醇車用燃料，使廣西農(nóng)民脫貧致富

Makingmoneyfromdevelopingthecassavaethanolindustry

廣西政府的戰(zhàn)略項(xiàng)目

Guangxigovernmentstratagemprogram估計(jì)：Estimation使400萬畝土地得到應(yīng)用，促進(jìn)GDP的增長(zhǎng)，增加地方政府的財(cái)政收入；Makeuseof26.666millionhectarepoorsoil,promotetheGDP,andincreasethelocalgovernmentrevenue;使約150萬農(nóng)民有物可種，脫貧致富

Makesure150millionfarmershavesuitablecroptoplant,andhelpthemeliminatepoverty.解決約5000人的就業(yè)問題

Providingjobsto5000unemployedcitizens.木薯的種植與收獲growingandharvestofcassava木薯的運(yùn)輸transportationofcassava木薯酒精生產(chǎn)producingofcassavaethanol

酒精的運(yùn)輸transportationofethanol酒精與汽油或柴油的混合mixtureofethanol,gasolineanddiesel酒精燃料的分配allocationofethanolfuel木薯—酒精燃料全生命周期評(píng)估LCAofcassava-ethanolfuel資源需求Resourcedemanding能源消耗energyconsumption環(huán)境污染environmentpollution3ELCA的第一步定義、建模

thefirststepofLCA:Definition,modeling

1）定義目標(biāo)SetObjective

以廣西生產(chǎn)的木薯為原料，生產(chǎn)車用燃料乙醇（99.5％），混配成E10汽油，供中國(guó)汽車使用。

Producetheethanolfuel(99.5%)forvehiclefromthecassava,thenmixitwithtraditionalfueltoprovideenergyforautomobile.2）建立模型modelingmethod肥料、除草劑、殺蟲劑的生產(chǎn)produceoffertilizer,herbicide,insecticide肥料、除草劑、殺蟲劑的運(yùn)輸transportationoffertilizer,herbicide.insecticide木薯的種植Cassavagrow木薯的運(yùn)輸cassavatransport酒精的生產(chǎn)ethanolproduce酒精的運(yùn)輸、儲(chǔ)存transportandstorageofethanol酒精和汽油的混合mixtureofethanolandgasoline酒精和汽油的燃燒burningofethanolandgasoline石油的運(yùn)輸、儲(chǔ)存transportandstorageofoil石油的開采oilexploit石油的精煉distillofoil汽油的運(yùn)輸、儲(chǔ)存transportandstorageofgasoline燃料準(zhǔn)備Fuelpreparationmanufactureofcar

汽車制造汽車行駛cardriving汽車維修carrepair汽車報(bào)廢cardiscard環(huán)境模型的主要假設(shè)Themailassumptionsofenvironmentmodel忽略混合過程