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生命周期评价

2010-10-18 17:06:37  作者:中国科学院过程工程所  来源:中国科学院过程工程所  浏览次数:223  文字大小:【】【】【
简介:生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)是一种客观、实用的分析工具,通过量化产品从设计、制造、装配、运输、使用、维修、报废,到回收处理和再生,以及最终废弃处理整个循环过程中的能源和原材料消耗、废物排放等指标,评估其对环境带来的影响。

1. 概念与发展

      生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)是一种客观、实用的分析工具,通过量化产品从设计、制造、装配、运输、使用、维修、报废,到回收处理和再生,以及最终废弃处理整个循环过程中的能源和原材料消耗、废物排放等指标,评估其对环境带来的影响。

      1969年,美国可口可乐公司中西部资源研究所开展的针对可口可乐公司包装瓶进行评价的研究,是生命周期评价研究开始的标志,为目前的生命周期清单分析方法奠定了基础。在20世纪70年代早期,美国和欧洲的其他一些公司也完成了类似的生命周期清单分析。资源使用和产品的环境释放的量化方法被称为资源和环境状况分析(Resource and Environmental Profile Analysis, REPA)。

      1990年由国际环境毒理学与化学学会(Society of Environmental Toxicology and Chemistry, SETAC)首次主持召开了有关生命周期评价的国际研讨会,并在该会议上首次提出了“生命周期评价”的概念。1992年后,以美国环境毒性和化学学会为主,组织英国、德国、日本、瑞典、法国五个国家的有关科研机构成立了五个工作组,对生命周期评价开展了全面深入的研究工作。这五个小组于1993年开始各自的研究,协调统一有关概念、定义及具体操作处理方法等。使生命周期评价研究有了长足的发展。随后,SETAC出版了一本纲领性报告:“生命周期评价纲要—实用指南”。该报告为生命周期评价方法提供了一个基本的框架,成为生命周期评价方法论研究起步的一个里程碑。

      经过20多年的实践,在SETAC和国际标准化组织的共同努力下,生命周期评价方法论的国际标准化取得了重要进展。1997年国际标准化组织推出了ISO 14040标准《环境管理生命周期评价原则与框架》,1999年推出了ISO 14041标准《环境管理生命周期评价目标与范围的确定,清单分析》,2000年推出了ISO 14042标准《环境管理生命周期评价生命周期影响评价》、2001年推出了ISO 14043标准《环境管理生命周期评价生命周期解释》。我国于1999和2000年相继出台了GB/T 24040-1999《环境管理生命周期评价原则与框架》及GB/T 24041-2000《环境管理生命周期评价目标与范围的确定,清单分析》国家标准,2002年相继推出了GB/T 24042-2002《环境管理生命周期评价生命周期影响评价》及GB/T 24043-2002《环境管理生命周期评价生命周期解释》等国家标准。

2. 分析方法

      作为新的环境管理工具和预防性的环境保护手段,生命周期评价主要应用在通过确定和定量化研究能量和物质利用及废弃物的环境排放来评估一种产品、工序和生产活动造成的环境负载;评价能源、材料利用和废弃物排放的影响以及评价环境改善的方法。LCA的步骤包括:

(1) 分析范围的界定(The scope of the LCA):说明开展生命周期评价的目的与意义,以及研究结果的预计使用目的,如提高系统本身的环境性能、用于环境声明或获得环境标志。范围确定一般包括功能单位、系统边界、时间范围、影响评价范围、数据质量要求等的确定。

(2) 清单分析(Life Cycle Inventory,LCI)或物流盘点(Inventory Analysis):对数据的收集和计算程序,目的是对产品系统的有关输入和输出进行量化。输入和输出可包括与该系统有关的对资源使用,向空气、水体和土地的排放。可根据LCA的目的和范围需要,依据上述数据做出解释,同时这些数据还是进行生命周期影响评价输入的组成部分。

(3) 影响分析(Impact Analysis):通过使用与LCI结果相关的影响类型和类型参数,从环境角度审查一个产品系统,并为生命周期解释阶段提供信息。影响分析由4个步骤组成:影响类型、类型参数和特征化模型的选择,影响分类,特征化和量化评价。

(4) 生命周期解释:生命周期解释是根据LCA前几个阶段或LCI研究的发现,以透明的方式来分析结果、形成结论、解释局限性、提出建议并报告生命周期解释的结果。

(5) 改进分析(Improvement Analysis):基于评价结果提出建议。

      LCA主要采用两种评价方法:SETAC-EPA分析方法和经济输人和输出生命周期评价模式(Economic Input-Output Life-Cycle Assessment mode, EIO-LCA)。虽然这些方法在完整性和一贯性方面多有改进,但是也存在一些如数据量要求大、耗时耗财等不足之处。针对上述缺点,AT&T采用了LCA的简便矩阵方法,这种方法可更科学、更合理地反映环境危害的主要阶段以及各种因素造成的环境影响。美国环保局(EPA)在生命周期清单分析方面做了较为系统的研究,使生命周期评价进人了实质性的推广阶段。此外,SETAC和国际标准组织在LCA的国际标准化研究方面取得了重要进展。

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