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第三章環(huán)境材料的評價方

法與標準中南大學材料學院2014.1012/10/20241本章大綱3.1環(huán)境材料的評價體系3.2生命周期評價方法(LCA)

3.2.1LCA清單分析。。。。3.2.10LCA評價方法與實例3.3其它評價方法12/10/202423.1環(huán)境材料的評價體系3.1.1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。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。而對同類材料而言,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,可稱之為基本功能??蓪⒉牧习椿竟δ芊诸悾謩e制定相應的環(huán)境材料評價標準。12/10/20243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。圖1材料性能表征12/10/20244生態(tài)環(huán)境材料的要求:(1)節(jié)約能源;(2)節(jié)約資源;(3)可重復使用;(4)可循環(huán)再生;(5)結構可靠性;(6)化學穩(wěn)定性;(7)生物安全性;(8)有毒、有害替代;(9)舒適性;(10)環(huán)境清潔、治理功能生態(tài)環(huán)境材料的合成與加工工藝要求:(1)能源節(jié)約工藝;(2)資源節(jié)約工藝;(3)降低污染的加工技術;(4)凈化環(huán)境的加工技術12/10/202453.1.2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

↑———————↑———————↑———————↓在材料評價和比較研究中,需確定其比較基準,可按其基本功能相同的一定重量或體積的材料為基準。

12/10/20246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。12/10/20247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HTPOCP光化學氧化物生成NP氮化作用ECA生物體之損害人類健康損害12/10/20248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。12/10/20249哪一項比較環(huán)保?布尿布

vs.紙尿布汽油機車

vs.電動機車自行車

vs.機車紙袋

vs.

塑料袋12/10/202410環(huán)境負荷:布尿布與紙尿布之比較環(huán)境負荷布尿布紙尿布原料消耗(磅)3.625.6水消耗(加侖)14423.6能源消耗(BTU)78,89023,290氣體排放(磅)0.860.093水污染(磅)0.1170.012固體廢棄物(磅)0.2422.1812/10/202411常見的環(huán)境指標及其表達方法材料的生產(chǎn)過程中單純用所耗能源的多少衡量材料對環(huán)境的影響。能源評價法:難以綜合表達對環(huán)境的復雜影響環(huán)境影響因子評價法(EAF)將在生產(chǎn)某種產(chǎn)品時對環(huán)境影響各種因素給以綜合考慮。環(huán)境負荷單位法(ELU)指每生產(chǎn)一個單位的產(chǎn)品時(如1kg)它的EAF值的大小。無量綱,在實際中如何換算某種材料的環(huán)境負荷單位并與其他材料的環(huán)境影響比較沒有統(tǒng)一標準環(huán)境影響因子(EAF)可表示為:EAF=F[資源,能源,污染物,生物影響,區(qū)域作用……]12/10/202412生態(tài)指數(shù)(EI)對某一過程或產(chǎn)品,根據(jù)其污染物產(chǎn)生的量及其他環(huán)境作用的大小,綜合計算出該產(chǎn)品或過程的生態(tài)指數(shù),判斷其對環(huán)境影響程度。環(huán)境商值(EQ)是綜合考慮廢氣物的排放量和廢氣物在環(huán)境中的毒性行為,用以評價各種生產(chǎn)對環(huán)境的影響。EQ越高,污染越嚴重。生態(tài)因子法(ECOI)綜合考慮生產(chǎn)材料時對環(huán)境的影響及材料在使用過程中的性能。E=廢物量/產(chǎn)品質(zhì)量Q為廢物對環(huán)境的毒性EQ=EQ生產(chǎn)某產(chǎn)品時對環(huán)境的影響量該產(chǎn)品使用性能的綜合量ECOI=12/10/202413生命周期評價法(LCA)以往曾用單因子方法評價材料對環(huán)境的影響,如測量材料的生產(chǎn)過程中的廢氣排放量,用以評價該材料對大氣污染的影響;測量其廢水排放量,評價其對水的污染的影響……但用如此眾多的指標評價是很麻煩的,而且有些指標還無法進行比較,因此,20世紀90年代提出了這種綜合性的評價方法。材料對環(huán)境的影響材料的性能資源消耗能源消耗排放的污染物(廢水、廢氣、廢渣等)污染物引發(fā)的環(huán)境效應(溫室效應、區(qū)域毒性水平,噪聲等)材料的強度、韌性、熱膨脹性、電導率、電極電位等力學、物理和化學性能12/10/2024143.2生命周期評價方法(LCA)3.2.1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框架,成為產(chǎn)業(yè)生態(tài)學主要理論與方法。而國際標準化組織(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。12/10/2024153.2.1.1LCA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。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。12/10/202416特征:(1)主要由工業(yè)企業(yè)發(fā)起,秘密進行,研究結果作為企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品開發(fā)與管理的決策支持工具。(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)品有關的污染物排放顯然與能源利用有關,因而能源分析方法被廣泛地應用于(REPA)環(huán)境狀況分析。12/10/2024173.2.1.2學術探討階段在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。12/10/202418特征:(1)政府積極支持與參與。(2)案例發(fā)展緩慢,方法論研究興起。(3)學術界一些關于REPA的方法論研究仍在緩慢進行。12/10/2024193.2.1.3方法日益成熟80年代末期后,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、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。12/10/2024201993年SETAC根據(jù)在葡萄牙的一次學術會議的主要結論,出版了一本綱領性報告:“生命周期評價綱要:實用指南”。90年代后,生命周期評價在方法論上得到顯著發(fā)展。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。1996年,國際上正式出版了有關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。12/10/202421表1美國的部分LCA研究實例

年份

委托者

實施者

研究對象

1969

可口可樂公司

中西研究所(MRI)

飲料容器

1974

美國環(huán)保局

中西研究所(MRI)

飲料容器

1974

未知

中西研究所(MRI)

啤酒容器

1974

SPI公司

中西研究所(MRI)

塑料

1978

GoodYear公司

Franklin協(xié)會

飲料容器

1988

Procter&Gamble

Franklin協(xié)會

洗衣粉包裝

1989

Procter&Gamble

Franklin協(xié)會

表面活性劑

1989

未知

Franklin協(xié)會

軟飲料

1990

美國固廢委員會

Franklin協(xié)會

泡沫飲料

1990

美國紙張研究所

Franklin協(xié)會

布和尿布

1991

乙烯研究所

化學系統(tǒng)

乙烯包裝物

1991

州政府委員會

Tellus

包裝物

1992

Procter&Gamble

Franklin協(xié)會

硬表面活性劑

12/10/202422LCA在國內(nèi)的研究進展在中國,LCA研究起步較早,發(fā)展也非常迅速,已成為學術界關注的焦點和研究熱點。1999年,國家質(zhì)量技術監(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/24042)與《生命周期評價——生命周期解釋》國家標準(GB/T24043)。12/10/202423在國內(nèi)的LCA研究方面,材料生命周期評價(MLCA)方面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,清華大學、西安交通大學和四川大學等聯(lián)合承擔,對國內(nèi)幾大類主要基礎材料進行了全面的MLCA評估。12/10/2024243.2.2LCA的概念和方法學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。12/10/202425表2SETAC和ISO分別對LCA進行了定義

1993年SETAC的定義1997年ISO的定義通過確定和量化與評估對象相關的能源消耗、物質(zhì)消耗和廢氣物排放,來評估某一產(chǎn)品、過程或事件的環(huán)境負荷;定量評價由于這些過程所造成的環(huán)境影響;辨別和評估改善(表現(xiàn))的機會。是對產(chǎn)品系統(tǒng)在整個壽命周期中的物質(zhì)能量的輸人輸出和潛在環(huán)境影響的匯編和評價。

生命周期評價(LCA)作為正式術語是由SETAC(環(huán)境毒理學和化學學會)于1990年提出。12/10/202426

可以看出,在LCA發(fā)展中,雖然定義的描述發(fā)生了明顯的變化,但基本的思想和方法都保留和固定了下來。我們可以從其評價對象、方法、應用目的、特點等方面去理解它的概念、定義、以及該評價方法的內(nèi)涵。

所謂生命周期(lifecycle),又稱為生命循環(huán)或壽命周期,是指產(chǎn)品從自然中來再回到自然中去的全部過程,即從“搖籃到墳墓”(fromcradletograve)的整個生命周期各階段的總和(如下圖所示)。12/10/202427回到自然中生命周期再生產(chǎn)及產(chǎn)品廢棄處理自然中開采資源、能源產(chǎn)品使用產(chǎn)品銷售包裝運輸原材料加工產(chǎn)品生產(chǎn)生命周期(lifecycle)12/10/202428LCA的方法學框架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構歸納為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)。12/10/202429目的與范圍確定環(huán)境改善評價環(huán)境影響評價清單分析圖2SETAC三角形模型圖3LCA的評估過程及技術框架進一步發(fā)展生命周期評價技術框架目標與范圍的確定清單分析影響評價結果解釋直接應用:產(chǎn)品開發(fā)與改進戰(zhàn)略規(guī)劃公共政策制定營銷其他12/10/202430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,以及研究結果的可能應用領域,即研究結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。3.2.3LCA目的與范圍的確定12/10/2024313.2.4生命周期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。12/10/202432清單分析的基本內(nèi)容: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。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聯(lián)的過程或子系統(tǒng),即單元過程。

12/10/202433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,原材料輸人,輔助性輸入,其他物理輸人;(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。產(chǎn)品系統(tǒng)模型表述物理系統(tǒng)關鍵要素的模型。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。12/10/202434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。清單分析的目的是對產(chǎn)品系統(tǒng)的有關輸入和輸出進行量化。進行清單分析也是一個反復的過程。生命周期清單分析是LCA四個組成部分中研究最成熟、理解最深入和應用最充分的一個。12/10/202435清單分析的主要步驟:主要步驟:(1)數(shù)據(jù)收集的準備:對每個單元過程進行了解,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。(2)計算程序:數(shù)據(jù)有效性的確認,建立物質(zhì)和能量平衡和進行排放因子的比較分析;數(shù)據(jù)與單元過程的關聯(lián),確定適宜的基準流(如1kg材料或1MJ能量);數(shù)據(jù)與功能單位的關聯(lián)和數(shù)據(jù)的合并,對整個系統(tǒng)進行計算;系統(tǒng)邊界的修改;數(shù)據(jù)缺口的處理,在合理的情況下假設為零或?qū)ふ姨娲鷶?shù)據(jù)。(3)物流、能量流和排放物的分配:大部分工業(yè)過程都是產(chǎn)出多種產(chǎn)品,并將中間產(chǎn)品和棄置的產(chǎn)品通過再循環(huán)用作原材料,因此必須根據(jù)既定的方案將物流、能量流和環(huán)境排放分配到各個產(chǎn)品。12/10/20243612/10/2024373.2.5生命周期影響評價生命周期影響評價(LCIA)是生命周期評價的第三個階段。目的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。主要特征考慮了產(chǎn)品和污染物排放的各個方面運用多種分析手段利用功能單位的方式對各種環(huán)境影響項目進行標準化12/10/202438主要步驟目前環(huán)境影響分析評價的方法有許多種,LCIA階段的一般程序由幾個將清單分析結果轉(zhuǎn)換為指標結果的必備要素,和指標結果的歸一化、分組或加權等可選要素。必備要素:(1)影響類型、類型參數(shù)及特征化模型的選擇: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、沙漠化、富營養(yǎng)化作用等。(2)生命周期清單結果的分配(分類)(3)類型參數(shù)結果的計算(特征化):特征化是對比分析和量化的過程。12/10/202439選擇影響類型、類型參數(shù)和特征化模型分類結果計算必備要素類型參數(shù)歸類(LCIA概要)分組加權歸一化數(shù)據(jù)質(zhì)量分析可選要素生命周期影響評價階段的各個要素12/10/202440必備要素選擇辨識與選擇環(huán)境影響類型、相關類型參數(shù)與特征化模型、類型終點及與其相關的LCI結果。生命周期清單分析結果的分配(分類)將清單分析條目與環(huán)境影響類型相聯(lián)系并分組排列的過程,是一個定性的、基于自然科學知識的過程。類型參數(shù)結果(特征化)將利用特征化因子將LCI結果換算成通用單位,并把同一影響類型的換算結果累加,得到量化的指標結果??蛇x要素根據(jù)基準計算類型參數(shù)結果的相對值(歸一化)是一個選擇過程,目的在于增加對所研究產(chǎn)品系統(tǒng)中每一項指標結果相對值的了解,使來自于不同影響目錄的影響值具有可比較性。分組把影響類型劃分到在目的和范圍確定階段預先規(guī)定的一個或若干個影響類型中去,可以包括分類和(或)排序。加權使用基于價值選擇的數(shù)值系數(shù),將不同的影響類型指標結果景象換算的過程。還可包括加權后參數(shù)結果的合并。數(shù)據(jù)質(zhì)量分析借助于其他技術與信息協(xié)助辨別是否存在顯著差異、刪除可忽略的LCI結果,以及知道LCIA的反復性過程。表3必備要素與可選要素12/10/2024413.2.6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)定的目的和范圍的要求對清單分析和(或)影響評價的結果進行歸納以形成結論和建議的階段。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),分析結果、形成結論、解釋局限及提出建議,并以透明化方式報告解釋結果。解釋環(huán)節(jié)中可包括一個根據(jù)研究目的的對民A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。解釋發(fā)現(xiàn)應能反映所做的所有敏感性分析的結果。12/10/202442主要特征為了滿足研究目的和范圍的要求,在清單分析和(或)影響評價結果基礎之上采取系統(tǒng)化的方法辨識、限定、檢查、評價與提交最終解釋結果;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;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)境管理技術的關聯(lián)。主要步驟在生命周期評價或清單研究結果基礎上對重大環(huán)境問題的辨識:在完整性、敏感性和一致性分析基礎上對生命周期評價或清單研究結果進行評價;得出解釋結論、建議和最終報告12/10/2024433.2.7LCA數(shù)據(jù)庫與LCA評估軟件

LCA的整個評價過程,主要是對環(huán)境影響數(shù)據(jù)的處理過程??煞譃長CA數(shù)據(jù)庫和評價軟件分析數(shù)據(jù)。因此,基于數(shù)據(jù)庫基礎的數(shù)據(jù)管理軟件和評價的開發(fā),是當今LCA的主要應用開發(fā)領域之一。典型LCA數(shù)據(jù)庫SPOLD數(shù)據(jù)格式BousteadModel數(shù)據(jù)庫WestonModel數(shù)據(jù)庫GaBi軟件典型LCA評估軟件SimaPro軟件EcoPro軟件12/10/2024443.2.8材料生命周期評價方法材料的生命周期通常稱為MLCA,既將LCA應用到對材料壽命周期的評估中,其研究范圍不斷擴大,已經(jīng)深入到金屬、高分子材料,生物材料等,從傳統(tǒng)上側(cè)重于結構材料的評價轉(zhuǎn)向?qū)δ懿牧系难芯?。MLCA涉及到材料科學、環(huán)境科學和管理科學等多個方面,對材料的設計、生產(chǎn)都有重要影響。12/10/2024453.2.9LCA方法的局限性和困難3.2.9.1LCA的局限性應用范圍的局限性作為一種環(huán)境管理工具,LCA只考慮生態(tài)環(huán)境、人體健康、資源消耗等方面的環(huán)境問題,而不涉及技術、經(jīng)濟或社會效果方面。評估范圍的局限性LCA的評估范圍沒有包括所有與環(huán)境相關的問題。12/10/202446評估方法的局限性LCA的評估方法既包括了客觀,也包括了主觀的成分,因此它并不完全是一個科學問題。時間和地域的局限性無論LCA中的原始數(shù)據(jù)還是評估結果,都存在時間和地域上的限制。12/10/2024473.2.9.2

LCA理論上的困難1)客觀性問題首先,LCA方法在許多環(huán)節(jié)的實施中,既依賴于LCA的標準,也依賴于實施者對LCA方法的理解和對被評估系統(tǒng)的認識以及自身積累的評估經(jīng)驗和習慣,這些難以完全避免的非標準化的因素都有損于LCA的客觀性。第二,LCA中所做出的大量選擇和假定,包括功能單元的定義、系統(tǒng)邊界的設置、數(shù)據(jù)收集渠道和影響類型的選擇等,在本質(zhì)上無法脫離主觀因素的影響,所以必然會存在誤差。第三,環(huán)境影響評估在量化過程必然要引入像權重因子這樣的主觀因素,其評估結果必然因人而異,沒有重復性并且難以驗證,使得其客觀性受到損害。12/10/2024482)計算模型的局限性用于生命周期清單分析或評價環(huán)境影響的模型實際上存在很大局限性。將清單數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為環(huán)境損害的計算方法通常非常復雜和不確定,其簡化處理公式存在根本上的缺陷,精確度差。12/10/2024493)數(shù)據(jù)采集及質(zhì)量分析方法的標準化問題雖然LCA的數(shù)據(jù)收集標準化有了很大進展,但不同分析的結果差別仍然很大。差異源自于系統(tǒng)邊界定義不同、產(chǎn)品系統(tǒng)間的輸入輸出分配不同、收集的數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊等。。4)研究結果的不確定性由于許多參數(shù)還不能簡化到用一個指標來概括的程度,數(shù)據(jù)更新的速度又相當快,而且在確定權重過程中使用的假設也可能有問題,因此不能為消費者提供關于某一特定產(chǎn)品在環(huán)境方面具有絕對優(yōu)勢的結論。12/10/2024503.2.9.3實際應用中的問題1)數(shù)據(jù)完整性和精度問題由于LCA需要大量的數(shù)據(jù),J.Nash和M.D.Stoughtom等人的研究表明,對某種材料充分的LCA評價可能涉及60萬個基本數(shù)據(jù),這就不可避免地產(chǎn)生數(shù)據(jù)資料可得性的問題。12/10/2024512)完成費用較高為了進行生命周期評價,對許多產(chǎn)品來說,評價研究工作復雜,費用支出很高。3)時間花費長在國外完成一個LCA,一般要6~18個月,因此用LCA結果為產(chǎn)品尤其對電子、計算機等變化快的產(chǎn)品作設計是不切實際的。4)計算機輔助評價問題適當?shù)腖CA軟件工具和LCA基礎數(shù)據(jù)庫可以使LCA的應用簡化,但存在的問題仍相當多。12/10/202452生命周期評價主要應用領域

工業(yè)企業(yè)部門、政府機構及非政府組織的決策

鑒別產(chǎn)品不同生命周期階段中有益環(huán)境考慮面的機會

選取相關的環(huán)境績效指標

市場行銷(例如:環(huán)保計劃或產(chǎn)品環(huán)保宣告)12/10/2024533.2.10LCA評價方法與實例LCA評價方法——輸入輸出法材料生產(chǎn)或使用過程的LCA評價輸入輸出法框架圖

這是LCA最常用的一種定量方法。在評價中僅考慮系統(tǒng)的輸入輸出量,從而定量計算出該系統(tǒng)對環(huán)境所產(chǎn)生的

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