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1、精选优质文档-倾情为你奉上从实例探讨对生命周期评价的理解 生命周期评价(life cycle assessment,LCA)是产品或服务的生命周期全过程来评价其潜在环境影响的方法,是目前国际上公认的、用来评估产品或服务潜在环境影响的有效方法,被认为是21世纪最有潜力的可持续发展支持工具,并在中国探索循环经济的过程中发挥着越来越重要的作用。本篇论文将通过对生命周期评价基本理论的认识以及通过塑料购物袋的具体实例对生命周期评价进行探讨。一、生命周期评价的基本理论: 生命周期评价通过对能量和物质的利用以及由此产生的环境废物排放进行分析和评估,即一种评价产品(包括服务或活动)从原材料开始,到产品制造、运
2、销、使用、报废和最终处置全过程环境影响的方法。从而达到使人们对资源消耗和造成的环境影响有一个彻底、全面、综合的了解,为人们寻求和利用改善影响的机会提供有益的帮助。其本质是检查、识别和评估一种材料、过程、产品或系统在其整个生命周期中的环境影响。 生命周期评价的主要内容包括:由于原料开采造成的大气、水和固体废物污染;开采过程中的能量消耗;产品生产过程中造成的污染;产品分配和使用可能带来的环境影响;产品最终处置产生的环境影响。生命周期评价的目的:确定产品或服务的环境负荷,比较产品和服务环境性能的优劣,从而以生命周期思想为依据对产品和服务进行设计。产品生命周期评价具有以下特点:面向的是产品系统是对产品
3、或服务“从摇篮到坟墓”的全过程的评价是一种系统性、定量化的评价方法是一种充分重视环境影响的评价方法是一个种开放性的评价体系。 生命周期评价的技术框架如下:结果解释(life cycle interpretation)目标与范围确定(goal and scope definition, GSD)清单分析(life cycle inventory, LCI)影响评价(life cycle impact assessment, LCIA) 即生命周期评价的实施步骤分为目标与范围确定(确定评价的目的,并按照评价目的来界定研究的范围)、清单分析(即列出一份与研究系统相关的投入产出清单,要对生命周期各个阶
4、段的所有投入和所有产出,即对产品从“摇篮”到“坟墓”的整个生命周期中消耗的原材料、能源及固态废弃物、大气污染物、水质污染物等,根据物质平衡和能量平衡定律进行正确的调查)、影响评价(即对清单分析中所识别的环境负担的潜在影响进行定性或定量地确定、表征和评价)、结果解释(即系统地评估在产品、工艺或活动的整个生命周期内削减能源消耗、原材料使用以及环境释放的需求与机会)四个部分。生命周期评价的意义:与产业生态学的关系:生命周期评价作为一个量化产品系统的所有能量和物质流动、废物排放,以及环境影响的工具,无疑是产业生态学不可或缺的研究手段。人们借助它的思想对产或服务进行分析,并设计和制造生命周期评价中环境影
5、响最小的产品,对生产过程中的废物进行管理,由此引发了产业生态学中一系列新的理念和方法。应用广泛:生命周期评价作为一种评价产品、工艺或活动的整个生命周期环境影响的工具,在私人企业和公共领域都有广泛的应用。生命周期评价是清洁生产审计的有效工具。生命周期评价的最重要的应用是环境设计或生态设计。清洁生产、绿色产品、生态标志的应用和推广,进一步推动了生命周期评价的应用。通过加强生命周期评价方法与现有其他环境管理手段的配合,可以更好地促进环境保护。 通过以上对生命周期评价的定义、主要内容、目的、特点、技术框架、意义等的基本认识,我们可以对生命周期评价有一个概括性的了解。其具体包含哪些部分,如何进行评价,以
6、及其实际的应用意义,将在后面以实例展开论述。二、生命周期评价的应用:应用生命周期评价方法对产品生产过程的环境影响进行系统地分析、评价,有助于量化产品生产过程中能源、物质消耗和废弃物排放,全面了解产品生产过程中污染物的来源及其对环境的影响,并以此为依据提供改善环境的技术。生命周期评价作为一种评价产品、工艺或活动的整个生命周期环境影响的工具,在私人企业和公共领域都有广泛的应用。 生命周期评价在私人企业的应用主要是产品的比较和改进。最早的生命周期评价由美国可口可乐公司发起,对几种不同的饮料包装进行研究,以通过比较确定哪种包装对自然资源和环境污染产生最小影响。日本的利乐公司非常重视生命周期评价。197
7、5年东京野村研究所为该公司进行了首次包装生命周期评价研究,长达243页的题为对纸盒牛奶包装的评价的研究报告通过各种不同的销售方案对纸盒与玻璃瓶进行比较。而今,国际上一些著名的大企业已开展了大量的LCA 工作。如美国惠普企业对打印机和微机的能源效率和废弃物进行了生命周期评价研究,德国奔驰企业对空气清洁器进行了LCA 示范研究。以下是一份较早的LCA应用概括数据如下:生命周期评价在公共领域的主要用于帮助制定和实施面向产品的政策、废物管理政策、一般性的面向工艺和过程的政策。如美国环保署EPA在空气清洁法修正案中使用生命周期理论来评价不同能源方案的环境影响,还将生命周期评价用于制定污染防治政策;能源部
8、用生命周期评价来检查托管电车使用效率。欧盟已将生命周期评价用于制定包装和包装法。此外多国还将生命周期评价用于废物管理,以促进废物的资源化和再利用。我国在生命周期评价的应用上:我国国内进行完整的LCA(包括简化型或速成型LCA)研究的报道较少,但我国一些研究机构利用与国外机构合作的机会,进行了一些探索,目前我国在以下几方面初步尝试了生命周期评价思想或方法:环境标志、绿色包装、绿色制造、清洁生产审核以及其他部分。综上,生命周期评价能够广泛的应用于工业、农业、服务业、环境、政策制定等多个领域,且对产品、工艺或活动的应用能够得到全过程中对环境问题的系统且定量的评价。但其运用存在一定的局限性,主要为:应
9、用范围的局限性:作为一种环境管理工具,LCA并不总是适合于所有的情况,因而在决策过程中不可能依赖LCA方法解决所有的问题。LCA只考虑了生态环境、人体健康、资源消耗等方面的环境问题,不涉及技术、经济或社会效果方面,所以在决策过程中必须结合其他方面的信息。评估范围的局限性:LCA的评估范围没有包括所有与环境相关的问题。LCA方法也没有要求必须考虑环境法律的规定和限制。但在企业的环境政策和决策过程中这些都是十分重要的方面。这种情况下应该考虑结合其他的环境管理方法。评估方法的局限性:LCA的评估方法既包括了客观,也包括了主观的成分,因此它并不完全是一个科学问题。时间和地域的局限性:无论LCA中的原始
10、数据还是评估结果,都存在时间和地域上的限制。三、生命周期评价应用实例:塑料购物袋 纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。所以,最后用具体的实例塑料购物袋的生命周期评价来更好的理解生命周期评价。 随着“白色污染”越发的严重,自2007年12月31日,中华人民共和国国务院办公厅下发了国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知。这份被群众称为“限塑令”的通知明确规定:“从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋”;“自2008年6月1日起,在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度,一律不得免费提供塑料购物袋”。因此,塑料作为购
11、物袋及其其他替代物的生命周期评价是“限塑令”执行的有利科学支持依据与参考,也为购物袋的优化改进提供有益参考。以下以购物袋简化型生命周期评价为例:评价对象:以容积相同的聚乙烯( PE) 塑料购物袋和牛皮纸购物袋,与容积相近的纯棉布购物袋作为研究对象,具体为:评价结果:评价中采用简式评价矩阵方法,其评价系统为一个5 5 或5 8 的二维矩阵,其中一维代表产品生命周期的5个阶段;另一维代表环境要素,该文采用8 个环境要素。评价时根据环境影响程度对每个要素打分(以0、1、2、3、4 表示),其中环境负载最大的取0,环境负载最小的取4,然后将每个元素所得的数值求和得到最后的评价指数,评价结果见表2。由评
12、价结果可见:在原料获取阶段,由于获取造纸原料需要砍伐原木,破坏森林,而棉花的种植会引起耕地紧张,同时杀虫剂残留会破坏生态环境等,因此在这一阶段,牛皮纸购物袋和棉布购物袋得分较低;在生产阶段,三者均会产生较严重的环境污染,相比之下,牛皮纸和棉布的污染更为严重,其特点是水耗大,水污染严重,因此在生产阶段两者得分较低;在回收处置阶段,PE 的环境问题最大,由于降解困难,会产生“白色污染”,因此这一阶段的PE 的评分最低。从总的评价指数来看,PE 购物袋的得分最高,其次是棉布购物袋,最低的是纸购物袋,因此从整个生命周期角度考虑,PE 购物袋的环境性能最佳,棉布购物袋其次,纸购物袋最差。这个结果似乎与人
13、们的想象大相径庭,但实际上,虽然塑料在废弃后处置过程中存在严重的环境问题,但其在资源消耗、能源消耗、水污染等方面均优于其他两种材料;而纸在原料获取和生产过程中生态问题严重,尤其水污染和对森林的破坏是其主要环境负载;棉布的主要环境指标介于两者之间,其主要环境问题是水耗大,水污染严重。数据清单分析比较:采用清单数据定量比较的方式,为了能真实的体现出购物袋每次消费过程所应承担的环境负载,研究中将每种购物袋的环境负载分配到每次使用中,假设PE 购物袋使用1 次,纸购物袋循环使用3 次,棉布购物袋循环使用20 次,分别赋予三种购物袋权重因子1、0. 33 和0. 05。三种购物袋的生命周期清单数据见表3
14、 ,其中未考虑固体废弃物的影响。由评价结果可见,详细型和简式生命周期评价的结论比较接近,在没有考虑固体废弃物的情况下,PE的主要环境性能指标优于其他两种材料;纸的能耗较大,水污染较严重;棉布最突出的问题是水耗大,在循环使用20次的情况下,其它环境指标均介于前两者之间。购物袋使用性能的比较评价:采用专家排序打分的方法:先将购物袋的主要性能具体化为7 个性能指标,然后由专家组进行排序打分,性能最好的赋值3 ,最差的赋值1 ,中间的赋值2 ,评价结果见表4。由评价结果可见,PE 购物袋方便携带,成本低廉,加工、阻隔等性能良好,总评分明显高于其它两种购物袋,性能最优异;牛皮纸购物袋不易折叠携带、坚牢度
15、、防水、防渗透性等方面存在不足;棉布购物袋的主要缺点是加工比较复杂,成本高,阻隔性不如前两者,其优点是坚牢美观。结论:PE 购物袋最大的环境问题是废弃后处置,而其在生命周期其它环节的环境影响均小于牛皮纸和棉布购物袋,同时其使用性能明显优于其它两者,因此如果能真正解决塑料的降解问题,且不影响其优良的使用性能,将是购物袋环境问题的首选解决方案,因此开发可完全降解的塑料购物袋意义重大;牛皮纸在整个生命周期中的环境影响较PE 和棉布严重,虽然纸在废弃处理阶段的环境性能优良,但其在原料获取和生产加工中的生态问题严重,同时纸购物袋便携性、坚牢度等性能都不如塑料,因此大规模的以纸代塑不可取;在循环使用20
16、次的条件下,棉布购物袋的主要环境指标介于PE 和牛皮纸购物袋之间,如果循环使用次数更多,其每次使用所承担的环境负载将更小。棉布购物袋的主要问题是水耗大、水污染严重、成本高,但棉布购物袋结实美观,能重复多次使用,因此可以适度发展,开发一些成本低、水耗小、水污染少的纺织品购物袋。以上对购物袋的生命周期评价虽然采用的是简化式,由于主观因素导致结果较不准确,但也能从与中的比较知详细型和简式生命周期评价的结论较接近,故本方法有待改善,但仍能从一定程度上对各类购物袋进行生命周期评价。得到的结论是PE(聚乙烯)购物袋主要是废弃后处置为主要环境问题,但在其他环节均影响较小。所以,“限塑令”正是针对塑料袋的这个
17、特点进行强制性的使用可降解塑料的措施。 通过以上三个步骤,不仅从基本概念上对生命周期评价有了一定的认识与了解,更通过被广泛关注的购物袋的实例生命周期评价对生命周期评价有了更深的内涵认识。生命周期评价是针对产品、服务或活动的一整个生命周期进行其环境影响评价的方法,它突出的全生命周期性,是我们在对一个产品或活动等进行环境影响评价所要吸收的优势,但其脱离了技术、经济与社会效果,并且非完全科学性的评价缺陷则是我们应该要修正,以使生命周期评价更好的服务于我们。参考文献:1、鞠美庭,盛连喜. 产业生态学.高等教育出版社,20082、王毅,魏江. 生命周期评价的应用、内涵与挑战. 环境导报,1998,5:27293、郑彬,赵绪新. 生命周期评价方法及其应用. 中国资源综合利用,2004,3:9-124、乔琦, 刘景洋. 生命周期评价在我国的应用. UNEP产业与环境,2003,增刊:90935、汤传毅,郭琳. 购物袋的生命周期评价与比较研究. 包装工程,2003,24(3):26-27专心-专注-专业