生命周期評價LCA.ppt

第三章 材料環(huán)境影響的評價技術(shù),環(huán)境負荷就是指某一具體材料在生產(chǎn)、使用、消費、再生以及廢棄的全過程（整個生命周期）中對環(huán)境產(chǎn)生的所有負面影響。,材料的環(huán)境指標,資源消耗和能源消耗,污染物,能耗表示法,環(huán)境影響因子,環(huán)境負荷單位,單位服務的材料消耗,生態(tài)指數(shù)表示法,生態(tài)因子表示法,環(huán)境商值,3.2,材料的環(huán)境影響評價方法與標準,生命周期評價,通過確定和量化與評估對象相關的能源消耗、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；辨別和就評估改善環(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。,SETAC定義：,3.2,材料的環(huán)境影響評價方法與標準,生命周期評價,LCA是對一個產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評價。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定義：,3.2,材料的環(huán)境影響評價方法與標準,生命周期評價,所謂生命周期評價技術(shù)是一種評價某一過程、產(chǎn)品或事件從原料投入、加工制備、使用到廢棄的整個生態(tài)循環(huán)過程中環(huán)境負荷的定量方法。具體地說，LCA是指用數(shù)學物理方法結(jié)合實驗分析對某一過程、產(chǎn)品或事件的資源、能源消耗、廢棄物排放，環(huán)境吸收和消化能力等環(huán)境負擔性進行評價，定量確定該過程、產(chǎn)品或事件的環(huán)境合理性及環(huán)境負荷量的大小。,3.3,LCA的技術(shù)框架及評價過程,目標與范圍的確定,環(huán)境影響評價,環(huán)境改善評價,清單分析,SETAC三角形模型,3.3,LCA的技術(shù)框架及評價過程,直接應用：,產(chǎn)品開發(fā)與改進 方案解決 公共政策制訂 市場營銷 其它,ISO14040 標準定義的技術(shù)框架,3.3,LCA的技術(shù)框架及評價過程,LCA評價過程（六個步驟）,3.3,LCA的技術(shù)框架及評價過程,步驟一：目標與范圍的確定,3.3,LCA的技術(shù)框架及評價過程,研究目標與范圍,環(huán)境協(xié)調(diào)性評價的研究目的是對明確的材料（產(chǎn)品）或流程對環(huán)境造成的影響實施評價。定義目的必須說明開展此評價的目的和原因以及研究結(jié)果可能應用領域。在不同條件下，評價的目的也不一樣。,應用意圖； 開展該項研究的理由； 溝通對象（即研究結(jié)果的接收者） 結(jié)果是否用于向公眾發(fā)布的對比論斷。,根據(jù)GB/T24044-2008/ISO14044：2006規(guī)定研究目的應明確說明以下問題：,3.3,LCA的技術(shù)框架及評價過程,功能、功能單位和基準流,功能單位是產(chǎn)品系統(tǒng)提供功能（使用價值）的度量單位； 基準流是在給定產(chǎn)品系統(tǒng)中，為實現(xiàn)一個功能單位所需的過程輸出量,產(chǎn)品系統(tǒng)與系統(tǒng)邊界,產(chǎn)品系統(tǒng)是擁有基本流和產(chǎn)品流，同時具有一種或多種特定功能，并能模擬產(chǎn)品生命周期的單元過程的集合。,清單分析的一個產(chǎn)品系統(tǒng)示例,產(chǎn)品系統(tǒng)與系統(tǒng)邊界,產(chǎn)品系統(tǒng)內(nèi)的一組單元過程示例,產(chǎn)品系統(tǒng)與系統(tǒng)邊界,數(shù)據(jù)資料質(zhì)量要求,關鍵復核,數(shù)據(jù)資料是指在LCA評估中用到的所有定性和定量的數(shù)值或信息，這些數(shù)據(jù)資料可能來自測量到的環(huán)境清單數(shù)據(jù)，也可以是中間的處理結(jié)果。,關鍵復核是用以查證一個LCA研究在方法、資料收集及報告方面是否達到ISO14040規(guī)定標準的一項技術(shù)，是否進行鑒定性評審，如何進行一級由誰來進行鑒定關鍵復核等事項，應在研究范圍中予以確定。,步驟二：清單分析（life cycle inventory，LCI）,內(nèi)容：數(shù)據(jù)的收集和計算程序； 目的：對產(chǎn)品系統(tǒng)的有關輸入和輸出進行量化。,目標與范圍定義,數(shù)據(jù)收集的準備,數(shù)據(jù)的收集,數(shù)據(jù)的確認,數(shù)據(jù)與單元過程的關聯(lián),數(shù)據(jù)與功能單元的關聯(lián),數(shù)據(jù)集結(jié),修改系統(tǒng)邊界,已確認數(shù)據(jù),收集的數(shù)據(jù),各單元過程已確認數(shù)據(jù),各功能單位已確認數(shù)據(jù),經(jīng)過計算處理的清單,完成清單,額外單元過程與數(shù)據(jù),修改后的數(shù)據(jù)收集,LCI的基本步驟,1、數(shù)據(jù)收集的準備,確定系統(tǒng)內(nèi)部流程； 明確數(shù)據(jù)質(zhì)量目標； 確定數(shù)據(jù)的來源和種類； 建立數(shù)據(jù)質(zhì)量的指示器； 設計一個數(shù)據(jù)收集表,步驟二：清單分析,數(shù)據(jù)質(zhì)量目標及數(shù)據(jù)收集計劃,1、數(shù)據(jù)收集的準備,數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)類型,步驟二：清單分析,1、數(shù)據(jù)收集的準備,LCI數(shù)據(jù)質(zhì)量指示器,步驟二：清單分析,1、數(shù)據(jù)收集的準備,用于上游運輸?shù)臄?shù)據(jù)收集表,步驟二：清單分析,內(nèi)部運輸?shù)臄?shù)據(jù)收集,輸入數(shù)據(jù)及信息,輸出數(shù)據(jù)及信息,系統(tǒng),一個產(chǎn)品系統(tǒng)的相關輸入與輸出數(shù)據(jù),2、數(shù)據(jù)收集與計算處理,步驟二：清單分析,2、數(shù)據(jù)收集與計算處理,數(shù)據(jù)收集,原則：,方法：,步驟二：清單分析,2、數(shù)據(jù)收集與計算處理,數(shù)據(jù)確認,運用數(shù)據(jù)質(zhì)量指示器來分析數(shù)據(jù)源 評價數(shù)據(jù)的質(zhì)量 對數(shù)據(jù)缺失和數(shù)據(jù)缺乏的情況進行處理,步驟二：清單分析,2、數(shù)據(jù)收集與計算處理,數(shù)據(jù)與單元過程、功能單位的關聯(lián) 數(shù)據(jù)集結(jié) 系統(tǒng)邊界的修改 物流、能流和排放物的分配,3.3,LCA的技術(shù)框架及評價過程,步驟三：生命周期影響評價,LCA的影響評估階段，是以清單分析的結(jié)果來評估潛在環(huán)境影響（環(huán)境負荷）。,目的是為了更好地理解清單分析數(shù)據(jù)與環(huán)境影響的相關性，評價由各種環(huán)境損害造成的總的環(huán)境影響的嚴重程度。,評價方法：環(huán)境問題法和目標距離法。,步驟三：生命周期影響評價,LCA影響評價的“三步走”模型,步驟三：生命周期影響評價,一、LCA影響評價的框架,1、分類,分類是將LCI中的輸入和輸出數(shù)據(jù)與環(huán)境損害種類相聯(lián)系并分組排列的過程。,影響因子和其可能的環(huán)境影響,步驟三：生命周期影響評價,一、LCA影響評價的框架,1、分類,影響類別的影響形態(tài),生命周期影評價分類的概念模型,步驟三：生命周期影響評價,一、LCA影響評價的框架,2、特征化,意義：選擇一種衡量影響的方式，通過特定評估工具的應用，將不同的負荷或排放因子在各種形態(tài)的環(huán)境問題中的潛在影響加以分析，并量化成相同的形態(tài)或是相同的單位。,原理：用環(huán)境問題因果關系體系中包含的環(huán)境影響機制來構(gòu)建影響類型特征模型；,內(nèi)容：用相關的物理、化學、生物和毒性數(shù)據(jù)來描述與清單分析參數(shù)相關的潛在影響，然后將這種信息與分類的清單分析數(shù)據(jù)聯(lián)系起來描述每一種影響種類潛在的或?qū)嶋H的影響。,目的：將每一個影響類目中的不同物質(zhì)轉(zhuǎn)化和匯總成為統(tǒng)一單元。,步驟三：生命周期影響評價,一、LCA影響評價的框架,2、特征化,特征化模型,負荷評估模型 當量評價模型 毒性、持續(xù)性及生物累積性評估模型 總體暴露效應模型 點源暴露效應模型,步驟三：生命周期影響評價,一、LCA影響評價的框架,3、量化,量化是確定不同環(huán)境影響的相對貢獻大小或權(quán)重，以期得到總的環(huán)境影響水平的過程。,二、計算模型,定性法 定量法,步驟四：生命周期解釋,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)論或建議的階段。它要求以透明的方式來分析結(jié)果、形成結(jié)論、解釋局限性、提出建議并報告生命周期解釋的結(jié)果。,GB/T14043-2002或ISO14043-2000,步驟四：生命周期解釋,一、對重大問題的識別,對重大問題的識別旨在根據(jù)所確定的目的與范圍以及與評價要素的相互作用，對LCI和LCIA階段得出的結(jié)果進行組織，以便確定重大問題。,步驟四：生命周期解釋,二、評估,三、結(jié)論與建議,3.4,常用LCA評價模型,一、輸入輸出法,能源,資源,有效產(chǎn)品,廢棄物,廢水,溫室效應,污染程度,材料生產(chǎn) 或 使用過程,輸入?yún)?shù),輸出參數(shù),輸入輸出法框架圖,3.4,常用LCA評價模型,二、線性規(guī)劃法, Ai,j Bi,j = Fi,j i, j=1,2，n,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)境影響評價結(jié)果； i，j-系統(tǒng)各階段序號,三、層次分析法,決策目標,準則1,準則2,準則3,準則M,子準則1,子準則2,子準則3,子準則P,方案1,方案2,方案3,方案P,. . .,. . .,. . .,. . .,層次分析法示意圖,3.5,LCA應用舉例,建筑瓷磚的環(huán)境影響評價 聚氨酯防水涂料生產(chǎn)過程的環(huán)境影響評價 用層次分析法評價一般材料的環(huán)境影響 熱飲料容器的紙杯和聚苯乙烯發(fā)泡塑料杯的評價與比較 火力發(fā)電廠鍋爐用材料的評價,3.6,LCA意義及其局限性,生命周期評價克服了傳統(tǒng)環(huán)境評價的片面性、局部性的弊病，有助于企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)改造中選擇更加有利于環(huán)境的最佳“綠色工藝”； 應用生命周期評價有助于企業(yè)實施生態(tài)效益計劃，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展； 生命周期評價能夠幫助企業(yè)有步驟、有計劃地實施清潔生產(chǎn)；,LCA意義,生命周