LCA的發(fā)展與應(yīng)用

1、LCA的發(fā)展與應(yīng)用一、LCA的發(fā)展1.1 LCA的發(fā)展過程及概念環(huán)境協(xié)調(diào)性評價起始于20世紀(jì)65 年代末期的能源危機(jī)時期。其基本思想起源于化學(xué)工程中的“物質(zhì)- 能量流平衡”方法, 基本的理論依據(jù)是能量守恒和物質(zhì)不滅定律, 對產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用過程中物質(zhì)和能量的使用及消耗進(jìn)行計算。美國中西（Midwest）研究所于1969年用LCA對飲料容器的能耗進(jìn)行評價；1990年國際環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)會（society of environment toxicology and chemistry，簡稱SETAC）正式提出了“環(huán)境協(xié)調(diào)性評價”（LCA）術(shù)語，并將對產(chǎn)品或材料全過程的評估能耗思路推廣到對其全過程

2、能耗、資源消耗、廢棄物排放等各個方面，既可對它們進(jìn)行單項因素評估又可進(jìn)行綜合評價。1993年6 月成立的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)化委員會（ISO/TC207）由6 個分委會組成，其中：SC5為“生命周期評定”委員會，它的任務(wù)就是研究產(chǎn)品的整個生命周期，即從開發(fā)、設(shè)計、制造、流通、報廢到再利用的全過程中對環(huán)境的影響進(jìn)行評價。按照ISO14000定義,LCA是匯總和評估一個產(chǎn)品（或服務(wù)）體系在其整個壽命周期中所有的投入及產(chǎn)生對環(huán)境造成的和潛在的影響的方法。自環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會（SETAC）于1990年正式提出LCA術(shù)語以來，其定義和規(guī)范不斷得到完善，10年來LCA的研究取得了巨大的進(jìn)展，其研究

3、范圍不斷擴(kuò)大，從傳統(tǒng)的包裝材料、容器等產(chǎn)品領(lǐng)域轉(zhuǎn)向各種金屬、高分子、無機(jī)非金屬和生物材料，包括各類結(jié)構(gòu)和功能材料。LCA在我國一般稱為環(huán)境協(xié)調(diào)性評價,它對一種產(chǎn)品、過程或活動的從原材料提取、材料制備直至最終廢棄的整個生命周期內(nèi)因能源和資源消耗以及廢物排放對環(huán)境所造成的潛在影響進(jìn)行評價, 并提出改善環(huán)境性能的建議和措施。1.2 LCA的特點(diǎn)LCA 區(qū)別于其它傳統(tǒng)評價方法,有兩個顯著的特點(diǎn)。首先,它具有全程性的特點(diǎn), 亦即它最大的優(yōu)點(diǎn)在于擴(kuò)展了系統(tǒng)的邊界和研究范圍, 對所研究系統(tǒng)在整個生命周期內(nèi)所造成的環(huán)境負(fù)荷或影響進(jìn)行評價,而不僅僅對產(chǎn)生廢物的生產(chǎn)過程進(jìn)行評價, 從而有效地防止了污染從生命周期的

4、某一階段轉(zhuǎn)嫁到另一階段的問題。其次, 它具有綜合性的特點(diǎn), 不僅考慮廢物對環(huán)境的影響, 而且考慮因資源和能源的消耗而對環(huán)境造成的綜合影響。它的突出優(yōu)點(diǎn)是以整體的觀點(diǎn)來進(jìn)行評價, 從而避免了傳統(tǒng)方法造成的因系統(tǒng)中某一過程環(huán)境負(fù)荷改善而造成另一過程環(huán)境負(fù)荷加重的污染轉(zhuǎn)嫁問題。1.2.1 LCA的步驟根據(jù)ISO 和SET AC 所制定的框架, LCA 包括四個步驟:( 1) 目標(biāo)和范圍的界定: 確定研究的目的、范圍以及定義相應(yīng)的功能單元。( 2) 編目分析: 在物質(zhì)平衡和能量平衡的基礎(chǔ)上, 對系統(tǒng)環(huán)境負(fù)荷進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的過程。環(huán)境負(fù)荷包括資源、能源的消耗以及固體、液體和氣體廢棄物。( 3) 影響分析:

5、 在編目分析基礎(chǔ)上, 將環(huán)境負(fù)荷進(jìn)行分類, 對其潛在的環(huán)境影響進(jìn)行評價特征化并進(jìn)行量化處理的過程。目前有多種對環(huán)境影響進(jìn)行識別和定量評價的方法, 但是, 由Heigung 等人提出的面向問題的方法是目前應(yīng)用最廣的一種方法。這種方法的思路是, 首先將不同環(huán)境負(fù)荷對特定的諸如溫室效應(yīng), 臭氧層破壞, 酸雨等環(huán)境影響的相對貢獻(xiàn)程度進(jìn)行評價, 例如, 選用CO2 作為眾多環(huán)境負(fù)荷對溫室效應(yīng)的影響基準(zhǔn), 根據(jù)它們對溫室效應(yīng)的損害程度, 將對溫室效應(yīng)的綜合結(jié)果表示為CO2 當(dāng)量值,然后再將酸雨、溫室效應(yīng)等不同的環(huán)境影響整合為一個總的環(huán)境影響值。由于量化過程不是建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上, 而是取決于決策者、專家或

6、公眾的意見, 不同的價值取向和不同的人文背景將導(dǎo)致不同的量化值, 因此這也是LCA 評價中爭議最多的一個階段, 目前, 對于將不同的環(huán)境影響如何整合為一個具體的數(shù)值尚沒有普遍可以接受的方法, 而且對整合方法本身的可行性也沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。( 4) 環(huán)境改善( 或環(huán)境解釋) : 這是LCA 研究的最終目的, 根據(jù)編目分析或影響分析的結(jié)果, 提出系統(tǒng)環(huán)境負(fù)荷改善的措施, 或?qū)Σ煌到y(tǒng)的環(huán)境性能優(yōu)劣進(jìn)行評判。1.2.2 LCA方法的技術(shù)框架LCA 方法在不斷地發(fā)展, 從1990 年SETAC 會上的簡單三角模型發(fā)展到ISO14040 標(biāo)準(zhǔn)定義的技術(shù)框架( 圖1) 可以充分體現(xiàn)出, 其主要內(nèi)容包括以下幾

7、個方面：（1）目標(biāo)和范圍的確定， 功能單元 初始系統(tǒng)邊界地域和時間邊界數(shù)據(jù)質(zhì)量要求；（2）編目分析，在操作中要注意這3 類問題: 分配問題。能源問題。在能源數(shù)據(jù)中要充分考慮能源的類型、轉(zhuǎn)化效率等。所使用的數(shù)據(jù)應(yīng)取盡可能長的一段時間。（3）環(huán)境影響評估（4）環(huán)境解釋，有以下3 點(diǎn)共同特征: 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(jié)果; 無論是環(huán)境解釋階段內(nèi)部還是環(huán)境協(xié)調(diào)性評價或其他階段之間, 都是一種反復(fù)的過程; 提供LCA 方法和其他環(huán)境管理技術(shù)的關(guān)聯(lián)。1.2.3 LCA的局限性從LCA 研究的步驟可以明顯看出, 環(huán)境影響階段的主觀性對LCA 的最終評價結(jié)果產(chǎn)生著很大的影響, 嚴(yán)

8、重影響著LCA 結(jié)果的可信性。實際上, 影響LCA 結(jié)果的可信性的原因是多方面的, 這是由LCA 方法自身特點(diǎn)和LCA 方法論本身的不完善兩個方面所決定的。具體包括應(yīng)用范圍的局限性、評估范圍的局限性、評估方法的局限性、時間和地域的局限性。LCA 中的環(huán)境影響評價具有地域性、時空性、滯后性、機(jī)理復(fù)雜以及影響因素多等特點(diǎn), 必須依靠專家的知識和經(jīng)驗才能解決, 僅僅依靠數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)庫這種定量方法已遇到許多難以克服的困難。1.3 LCA與MLCA的關(guān)系1.3.1 生態(tài)環(huán)境材料的介紹人口膨脹、資源短缺、環(huán)境惡化是當(dāng)今社會可持續(xù)發(fā)展面臨的一大問題。材料是人類賴以生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，新材料的不斷出現(xiàn)和應(yīng)

9、用是人類文明進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高質(zhì)量、高性能的新材料不斷出現(xiàn)。但是由于對質(zhì)量和性能的片面追求，伴隨著材料的提取、制備、生產(chǎn)制造、使用和廢棄過程，耗費(fèi)了大量的資源、能源，并排放出大量的廢氣、廢水和廢渣。各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明材料及制品的制造使用及廢棄過程是造成能源短缺、資源過度消耗和枯竭及環(huán)境污染的主要原因之一。這就對材料科學(xué)家提出了一個新的課題，必須認(rèn)真地對待資源、能源和環(huán)境問題，尋求材料的可持續(xù)發(fā)展途徑。生態(tài)環(huán)境材料是人類主動考慮材料對生態(tài)環(huán)境的影響而開發(fā)的材料。生態(tài)環(huán)境材料是指那些具有良好的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性是指資源、能源消耗少，環(huán)境污染小，

10、再生循環(huán)利用率高。也就是說，這類材料對資源和能源消耗少、對生態(tài)和環(huán)境污染小，再生利用率高或可降解化和可循環(huán)利用，而且要求從材料制造、使用、廢棄直到再生利用的整個壽命周期中，都必須具有與環(huán)境的協(xié)調(diào)共存性。因此，所謂生態(tài)環(huán)境材料，實質(zhì)上是賦予傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料、功能材料以優(yōu)異環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料，它要求材料工作者在環(huán)境意識指導(dǎo)下，開發(fā)新型材料，或改進(jìn)、改造傳統(tǒng)材料。生態(tài)環(huán)境材料是一個全新的概念, 盡管它的研究和開發(fā)剛剛起步, 但是卻顯示了廣闊的發(fā)展前景。1.3.2 MLCA與LCA材料協(xié)調(diào)性評價（MLCA）體系，涉及到一個產(chǎn)品從原材料的采集獲取到提煉，再到產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)、儲運(yùn)、使用、廢棄和回收的全過程，包

11、括了對生態(tài)和環(huán)境影響的諸多方面。因此，對不同品種的材料（如金屬、陶瓷等），其評價的內(nèi)容和方法是不同的，即使是同一大類的材料，其評估的內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)也是不同的。MLCA的研究一直是生態(tài)環(huán)境材料研究中的重要組成部分。材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計是將LCA方法應(yīng)用到材料設(shè)計過程中產(chǎn)生的新概念, 它要求在設(shè)計時要充分兼顧性能、質(zhì)量、成本和環(huán)境協(xié)調(diào)性, 從環(huán)境協(xié)調(diào)性的角度對材料設(shè)計提出指標(biāo)及建議。材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計主要研究材料在再生循環(huán)過程中的性能演變機(jī)理及其影響; 研究再生循環(huán)過程中去除有害雜質(zhì)技術(shù)和使雜質(zhì)無害化技術(shù); 研究通用合金技術(shù); 材料的性能預(yù)測技術(shù)等。例如：光催化降解生態(tài)環(huán)境玻璃、膨脹石墨、生態(tài)水泥

12、、抗菌陶瓷、降解塑料、固沙材料及沙漠植被技術(shù)、巖石邊坡生態(tài)護(hù)坡材料及技術(shù)。目前生態(tài)環(huán)境材料的研究大體可以劃分為下面三個層次：一是基礎(chǔ)理論研究，二是材料制備技術(shù)研究，三是材料的表征與評價體系研究。生態(tài)環(huán)境材料的評價體系研究的是生態(tài)環(huán)境與材料相互作用的程度和生態(tài)環(huán)境對材料的開發(fā)、應(yīng)用、再生過程及其結(jié)果的負(fù)荷程度的評價方式和評價標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)環(huán)境材料的概念自產(chǎn)生以來能否深入人心，能否將環(huán)境意識真正地引入材料科學(xué)與工程，其關(guān)鍵在于環(huán)境負(fù)荷的具體化、指標(biāo)化、定量化。材料的環(huán)境負(fù)荷評價涉及材料壽命周期中的環(huán)境問題，目前，國際上比較廣泛應(yīng)用的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價方法是生命周期評價法（life cycle assess

13、ment，簡稱LCA）。1994年在日本召開的國際環(huán)境平衡會議以來，將LCA應(yīng)用于環(huán)境材料而派生出來的材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價（MLCA-Material LCA）以被國際材料學(xué)會所認(rèn)可。MLCA是將LCA的基本概念、原則和方法應(yīng)用到材料的環(huán)境負(fù)荷評價中去。從方法論的角度來說，LCA主要包括以下4個部分。（1）目標(biāo)與研究范圍的確定。是指評價的產(chǎn)品（或材料）目標(biāo)的確定，評價目標(biāo)范圍及其系統(tǒng)邊界的確定。（2）環(huán)境生態(tài)編目分析。其關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)的收集與計算，例如資源、能源、大氣影響、水質(zhì)影響、固體廢棄物等都要在原料獲取、加工、半成品與成品制備、運(yùn)輸、消費(fèi)、回收再生、處理處置等子過程中分別采集、計算，然后再匯

14、總綜合處理，因此對各個子過程的數(shù)據(jù)都要詳細(xì)研究，且需非常仔細(xì)、認(rèn)真工作方可保證MLCA 全過程的準(zhǔn)確完善。（3）環(huán)境損害分析。在第2 部分的編目分析中已取得大量數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在同行業(yè)或本企業(yè)歷史數(shù)據(jù)中，進(jìn)行單項環(huán)境負(fù)荷分析評價是可行的。它可以檢驗本企業(yè)在同行業(yè)中某單項環(huán)境負(fù)荷（如：能源、資源消耗或“三廢”排放的環(huán)境負(fù)荷等）地位或采用某些技術(shù)管理改進(jìn)后的效果等。但是，這些單項“環(huán)境負(fù)荷”如做到“指標(biāo)歸一化”，采用某一數(shù)學(xué)模型進(jìn)行疊加以獲得一個綜合環(huán)境負(fù)荷指標(biāo)，在不同行業(yè)之間對比，或研究它對全球或某地區(qū)環(huán)境影響則是十分困難的。同時，“三廢”排出對環(huán)境的影響（如：溫室效應(yīng)、酸沉降、生態(tài)破壞等）尚無

15、統(tǒng)一評判標(biāo)準(zhǔn)。因此，我國“863”計劃所列的由北京工業(yè)大學(xué)等單位承擔(dān)的材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價研究（MLCA）項目，建立了材料生產(chǎn)、設(shè)計“雙指標(biāo)評價體系”，并建議采用“標(biāo)準(zhǔn)流程對照法”對MLCA結(jié)果進(jìn)行對比和檢驗。（4）環(huán)境改善綜合評估。綜合評估是根據(jù)被評估生產(chǎn)工藝線各項環(huán)境負(fù)荷測定和計算結(jié)果，進(jìn)行分項和綜合評估。與標(biāo)準(zhǔn)工藝線或同類工藝線、同類產(chǎn)品進(jìn)行對比，以研究本工藝線或產(chǎn)品環(huán)境負(fù)荷達(dá)到的水平，尋求改進(jìn)提高的途徑。對本工藝線或本產(chǎn)品采取某種技術(shù)、管理改進(jìn)措施前后，環(huán)境負(fù)荷值變化狀況進(jìn)行對比分析，以研究技術(shù)或管理改進(jìn)措施的效果。為達(dá)到某種目標(biāo)而對現(xiàn)有工藝或產(chǎn)品進(jìn)行檢查，對工藝及產(chǎn)品現(xiàn)狀進(jìn)行環(huán)境協(xié)調(diào)

16、性分析，作為綜合利用各種廢棄物（如廢渣、廢料、工業(yè)及生活垃圾、再生能源及危險廢棄物等）的指南。二、LCA的應(yīng)用2.1 無鉛焊料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價無鉛及錫鉛焊料生命周期評價現(xiàn)狀目前, 材料行業(yè)對無鉛焊料的研制已經(jīng)大力展開, 出現(xiàn)了各種系列的無鉛焊料, 例如: Sn- Ag 系、Sn- Cu 系、Sn- Zn 系、Sn- Ag- Cu 系等。比較有代表性的無鉛焊料有Sn- Cu,Sn- Ag,Sn- Zn 二元合金, Sn- Ag- Cu, Sn- Ag- Bi,Sn- Zn-Bi 等三元系合金。從研究現(xiàn)狀看來, 短期內(nèi)可以實現(xiàn)無鉛替代的將是Sn- Cu、Sn- Ag 二元合金系及Sn- Ag- C

17、u 三元合金系焊料及以此為基礎(chǔ)的多元系合金焊料。國內(nèi)外一些焊接技術(shù)研究部門已經(jīng)對主流無鉛焊料的性能進(jìn)行了比較, 但目前對無鉛焊料生命周期內(nèi)對環(huán)境的影響還是沒有進(jìn)行系統(tǒng)化研究。雖然無鉛焊料的使用減少了鉛的毒害性, 也減少了錫、鉛兩種不可再生資源的使用, 但無鉛替代焊料的使用同樣也會增加替代金屬的資源耗竭負(fù)荷。由于無鉛焊料的熔點(diǎn)普遍高于錫鉛焊料, 在無鉛焊料的生產(chǎn)和使用過程中, 工藝溫度較高必將造成能耗高于錫鉛焊料的現(xiàn)象, 同時還會產(chǎn)生更多的污染物排放。此外, 無鉛焊料使用的合金化元素有很多儲量少于鉛, 這也在一定程度上減少了無鉛焊料替代的有效性。2005 年5 月在美國新奧爾良舉行的“國際電氣電

18、子工程師學(xué)會電器與環(huán)境國際研討會暨國際電子回收利用峰會”上, 來自馬里蘭(Maryland) 的Maria Leet Socolof 報道了由美國環(huán)境保護(hù)署( EPA) 和美國電子工業(yè)聯(lián)合資助進(jìn)行的含鉛和兩種無鉛替代焊料的使用過程的生命周期評價結(jié)果。通過考察錫鉛、錫銀銅和錫銅焊料在波峰焊中的16 個不同的環(huán)境條目, 得出無鉛焊料在4 個方面的影響值低于傳統(tǒng)錫鉛焊料, 而另5 個方面卻高于傳統(tǒng)錫鉛焊料。中國電子科技集團(tuán)公司第二研究所梁鴻卿編譯了對無鉛焊料影響環(huán)境的評價, 就焊料制造時所消耗的能量進(jìn)行評價得出錫銀銅系焊料比傳統(tǒng)錫鉛焊料高113%。在再流焊的過程中, 考慮安裝工藝, 錫銀系焊料比傳統(tǒng)

19、錫鉛焊料增加40%的能量消耗。但對焊料生產(chǎn)、使用的生命周期內(nèi)資源、能源、污染物進(jìn)行全面的影響評價國內(nèi)還未見報道。針對當(dāng)前錫鉛焊料對資源、環(huán)境的嚴(yán)峻影響,通過對錫鉛焊料和目前使用比較普遍的幾類無鉛焊料的分析, 就其生產(chǎn)、使用過程中兩類焊料的資源、能源的投入和各種污染物的排放情況展開生命周期評價, 一方面使焊料的生產(chǎn)、使用建立在資源、能源量化的基礎(chǔ)上, 從而診斷焊料生產(chǎn)、使用中涉及到的資源、環(huán)境問題, 尋求改善與焊料生產(chǎn)、使用相關(guān)的環(huán)境問題的途徑; 另一方面也為建筑行業(yè)生命周期評價提供焊料生產(chǎn)、使用的生命周期清單,為后續(xù)研究提供定量化的數(shù)據(jù)支持。焊料生命周期評價的研究對象焊接技術(shù)研究部門對已開發(fā)的

20、無鉛焊料進(jìn)行綜合性能測試比較得出目前使用最多的主流無鉛焊料合金Sn- Ag- Cu 最好, 回流焊焊膏主要采用Sn- Ag- Cu 合金, 而波峰焊使用較多的還是Sn-Cu 合金。焊膏中主要采用Sn - 3.5Ag 和Sn -4.0Ag- 0.5Cu, 手工焊和波峰焊采用Sn- 0.7Cu 系統(tǒng)。最近,低熔點(diǎn)的無鉛焊料越來越受到重視,低熔點(diǎn)焊料主要指Sn - Zn 系,Sn - 9Zn 合金熔點(diǎn)為198,非常接近Sn- Pb 合金的熔點(diǎn), 是一類非常令人關(guān)注的無鉛焊料, 今后Sn- Zn 系無鉛焊料的發(fā)展動向?qū)⑹艿礁嘀匾?。焊料生命周期評價的系統(tǒng)邊界一個完整的焊料生命周期評價的清單分析包括以下

21、幾部分: 相關(guān)原材料及能源的獲得、原材料運(yùn)輸過程的能源消耗及污染物的排放、焊料生產(chǎn)過程的能源、資源的消耗及污染物的排放、電子產(chǎn)品的組裝過程、電子產(chǎn)品的應(yīng)用過程、產(chǎn)品報廢的廢棄回收處理過程。鑒于研究的可行性及研究的目的, 選取焊料的生產(chǎn)、使用作為一個評價環(huán)節(jié), 這個過程的清單分析包括相關(guān)原材料及能源的獲得、原材料運(yùn)輸過程的能源消耗及污染物的排放、焊料生產(chǎn)過程的能源、資源的消耗及污染物的排放、焊料使用過程的能源、資源的消耗及污染物的排放, 評價中將與設(shè)備、基建設(shè)施相關(guān)的系統(tǒng)排除在研究范圍之外。對焊料進(jìn)行生命周期評價就是要對其生命過程中的輸入、輸出進(jìn)行匯編, 從而就其對環(huán)境的影響性進(jìn)行評價。也就是對

22、焊料的生產(chǎn)、使用、最終處理過程中的資源、能源輸入以及污染物的輸出進(jìn)行匯編和量化, 對于其引起的環(huán)境負(fù)荷通過建立特征化的數(shù)學(xué)模型, 將所得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成描述影響的敘詞, 最后根據(jù)前幾個階段的研究分析結(jié)果、形成結(jié)論, 并解釋其結(jié)論、提出建議。2.2 LCA在其他方面的一些應(yīng)用2.2.1 鋼鐵生產(chǎn)的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價在我國,鋼鐵生產(chǎn)主要有高爐2轉(zhuǎn)爐BFPBOF 和直接還原2電爐DRIPEF 2 種生產(chǎn)流程. 兩者的主要區(qū)別在于前者工序比后者復(fù)雜,因為后者不僅省去了燒結(jié)和煉焦2 個工序,且電爐煉鋼過程中以廢鋼鐵作為原料.在進(jìn)行環(huán)境協(xié)調(diào)性評價之前,為簡化研究系統(tǒng),對評價過程進(jìn)行以下界定和假設(shè):a. 工藝相關(guān)的基

23、礎(chǔ)設(shè)施排除在研究范圍之外.b. 2 種流程所得產(chǎn)品的使用、廢棄和循環(huán)過程完全相同,所研究的系統(tǒng)僅包括從原料開采直至鋼鐵產(chǎn)品產(chǎn)出的過程.c. 每一子過程的功能單元為所生產(chǎn)出的噸產(chǎn)品.d. 每一子過程只有1 種主產(chǎn)品,其余作為副產(chǎn)品處理.e. 廢鋼的環(huán)境負(fù)荷為零.將BFPBOF 工藝流程作為基準(zhǔn),可以得出DRIPEF 和BFPBOF 2 種工藝的綜合相對環(huán)境指數(shù)Ie . 由2 種工藝得出的產(chǎn)品鐵的Ie 為60. 22 % ,亦即在鐵生產(chǎn)過程中,DRIPEF 工藝所產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷只有BFPBOF 工藝所產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)荷的60. 22 % ,這主要是因為DRIPEF 工藝省略了燒結(jié)和煉焦2 個子過程.

24、由2 種工藝所得出的產(chǎn)品鋼的Ie 更低,只有52. 4 % ,這是由于煉鋼所用原料不同. DRIPEF 工藝采用環(huán)境負(fù)荷為0 的廢鋼為原料,而BFPBOF 工藝采用環(huán)境負(fù)荷大的熔融鐵作為主要原料.2.2.2 鎂合金在筆記本電腦外殼材料替代中的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價筆記本電腦外殼的作用主要表現(xiàn)在“保護(hù)、散熱、美觀”這三個方面。因此筆記本電腦外殼材料要求強(qiáng)度高、耐熱、具有電磁屏蔽性、尺寸穩(wěn)定和外觀性好。一般來說, 筆記本電腦外殼材料主要有三種:硬度塑膠外殼、金屬合金和碳纖合金。而鈦合金和碳纖合金纖維由于價格原因, 目前只在少數(shù)筆記本電腦上采用。所以, 現(xiàn)在就最常用的材料: 鎂合金( AZ91D) 和塑料(

25、 ABS) 筆記本電腦外殼材料進(jìn)行評價。根據(jù)研究可得到以下結(jié)論：( 1) 在材料的性能方面, 與塑料相比, 鎂合金具有強(qiáng)度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、電磁屏蔽高等優(yōu)良性能,可以滿足筆記本電腦高度集成化、輕薄化的要求, 從而可以提高產(chǎn)品性能和使用時的舒適性;( 2) 在環(huán)境相容性方面, 鎂合金能源消耗、溫室氣體的排放分別為塑料的284. 91%、138. 46%。但其在資源消耗、酸化效應(yīng), 人體毒害以及回收利用上較塑料有較大優(yōu)勢。且鎂合金生產(chǎn)過程的廢渣置于專門的堆場。廢水的排放量很小, 主要是用于冷卻的循環(huán)水, 基本無毒。而塑料的廢渣為171. 88kg、廢水為81. 5kg 326kg。因而, 在結(jié)合鎂合金高性能的情況下以及我國的實際情況( 鎂資源豐富而石油短缺) , 應(yīng)加大對鎂合金材料的應(yīng)用;( 3) 從保護(hù)環(huán)境, 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),在加大對鎂合金研究和應(yīng)用時, 尤其應(yīng)加強(qiáng)其在能源消耗和溫室氣體排放方面的研究與應(yīng)用, 減小其在環(huán)境方面的影響。三、結(jié)語( 1) 環(huán)境協(xié)調(diào)性評價(LCA) 是系統(tǒng)評價產(chǎn)品環(huán)境影響( 負(fù)擔(dān)) 的良好方法, 也是工業(yè)環(huán)保的重要工具和基礎(chǔ)。當(dāng)前我國在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下, LCA 方