環(huán)境材料-第二章解讀講解學(xué)習(xí)

1、環(huán)境材料-第二章解讀一一. 環(huán)境材料的判據(jù)環(huán)境材料的判據(jù)v一般性原則一般性原則 (1) 質(zhì)量判據(jù)（性能判據(jù)）質(zhì)量判據(jù)（性能判據(jù)） 物質(zhì)能否用于制造有用器件物質(zhì)能否用于制造有用器件,是物質(zhì)是否成為材料的一個(gè)是物質(zhì)是否成為材料的一個(gè) 重要的技術(shù)判據(jù)重要的技術(shù)判據(jù);材料的質(zhì)量是能否制造有用器件的先決材料的質(zhì)量是能否制造有用器件的先決 條件條件. 質(zhì)量是材料的一個(gè)重要的技術(shù)判據(jù)質(zhì)量是材料的一個(gè)重要的技術(shù)判據(jù)內(nèi)在質(zhì)量?jī)?nèi)在質(zhì)量: 材料的成分、組織、結(jié)構(gòu)、宏觀缺陷是否滿足材料的成分、組織、結(jié)構(gòu)、宏觀缺陷是否滿足 或超過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求或超過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求表面質(zhì)量表面質(zhì)量: 表面缺陷、表面粗糙度、尺寸公差等表面

2、缺陷、表面粗糙度、尺寸公差等 (2) 經(jīng)濟(jì)判據(jù)經(jīng)濟(jì)判據(jù) 材料的生產(chǎn)，必須進(jìn)行成本分析和經(jīng)濟(jì)算，材料的生產(chǎn)，必須進(jìn)行成本分析和經(jīng)濟(jì)算， 從而計(jì)算人類活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)成本，以最少的從而計(jì)算人類活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)成本，以最少的 投入得到最大的經(jīng)濟(jì)利益；對(duì)材料的生產(chǎn)投入得到最大的經(jīng)濟(jì)利益；對(duì)材料的生產(chǎn) 進(jìn)行成本分析，從中可以找出降低成本的進(jìn)行成本分析，從中可以找出降低成本的 環(huán)節(jié)，尋找改進(jìn)措施。環(huán)節(jié)，尋找改進(jìn)措施。（3）資源判據(jù)）資源判據(jù)材料的生產(chǎn)和制備需消耗資源，由于地球資源有限，要材料的生產(chǎn)和制備需消耗資源，由于地球資源有限，要求單位重量或單位產(chǎn)品的材料由最少的資源量構(gòu)成或盡求單位重量或單位產(chǎn)品的材料由最少的資

3、源量構(gòu)成或盡量多的由再生資源構(gòu)成量多的由再生資源構(gòu)成利用資源判據(jù)大力開發(fā)材料再生循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)，盡量減利用資源判據(jù)大力開發(fā)材料再生循環(huán)設(shè)計(jì)技術(shù)，盡量減少資源消耗，延緩資源枯竭速度和進(jìn)度；研究材料的分少資源消耗，延緩資源枯竭速度和進(jìn)度；研究材料的分離技術(shù)，提高材料的再生循環(huán)能力離技術(shù)，提高材料的再生循環(huán)能力（4）能源判據(jù)）能源判據(jù) 為了降低成本或滿足日益苛刻的的政府法令要為了降低成本或滿足日益苛刻的的政府法令要 求，材料的生產(chǎn)和使用都需要考慮能耗問題求，材料的生產(chǎn)和使用都需要考慮能耗問題在材料的壽命周期循環(huán)中用最少的能耗獲得最大在材料的壽命周期循環(huán)中用最少的能耗獲得最大效益；用可再生能源、自然能等

4、代替目前的礦物效益；用可再生能源、自然能等代替目前的礦物資源，減少污染物的排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展資源，減少污染物的排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展 （5）環(huán)境判據(jù)）環(huán)境判據(jù) 以前，在環(huán)境評(píng)價(jià)工作中只注重生產(chǎn)的排污評(píng)以前，在環(huán)境評(píng)價(jià)工作中只注重生產(chǎn)的排污評(píng)價(jià)工作，很少對(duì)項(xiàng)目中使用的材料，從開采、價(jià)工作，很少對(duì)項(xiàng)目中使用的材料，從開采、加 工 、 使 用 、 廢 棄 等 過 程 進(jìn) 行 評(píng) 價(jià)加 工 、 使 用 、 廢 棄 等 過 程 進(jìn) 行 評(píng) 價(jià) 20世紀(jì)世紀(jì)90年代提出生命周期評(píng)價(jià)法，將某一產(chǎn)年代提出生命周期評(píng)價(jià)法，將某一產(chǎn)品從加工、使用到廢棄過程中所有與環(huán)境有關(guān)品從加工、使用到廢棄過程中所有與環(huán)

5、境有關(guān)的環(huán)節(jié)都納入評(píng)估范圍，做出定量研究，并得的環(huán)節(jié)都納入評(píng)估范圍，做出定量研究，并得出結(jié)論。出結(jié)論。v常見的環(huán)境指標(biāo)及其表達(dá)方法常見的環(huán)境指標(biāo)及其表達(dá)方法 能源評(píng)價(jià)法能源評(píng)價(jià)法 在材料生產(chǎn)過程中，單純用所耗能源的多少在材料生產(chǎn)過程中，單純用所耗能源的多少 來衡量材料對(duì)環(huán)境的影響來衡量材料對(duì)環(huán)境的影響 (2) 環(huán)境影響因子評(píng)價(jià)法環(huán)境影響因子評(píng)價(jià)法 （EAF） 將生產(chǎn)某產(chǎn)品時(shí)對(duì)環(huán)境影響的各種因素給以綜合考慮，將生產(chǎn)某產(chǎn)品時(shí)對(duì)環(huán)境影響的各種因素給以綜合考慮， EAF=F資源，能源，污染物，生物影響，區(qū)域作用資源，能源，污染物，生物影響，區(qū)域作用 (3) 環(huán)境負(fù)荷單位法（環(huán)境負(fù)荷單位法（ELU） 每

6、生產(chǎn)一個(gè)單位的產(chǎn)品（如每生產(chǎn)一個(gè)單位的產(chǎn)品（如1kg）時(shí)，它的）時(shí)，它的EAF的大小的大小材料材料ELU/kg材料材料ELU/kg鐵鐵0.38錫錫4200錳錳21.0鈷鈷12300鉻鉻22.1鉑鉑42000000礬礬42銠銠42000000鉛鉛363石油石油0.163鎳鎳700煤煤0.1鉬鉬4200一些材料的環(huán)境負(fù)荷單位一些材料的環(huán)境負(fù)荷單位 (4) 生態(tài)指數(shù)生態(tài)指數(shù) （EI） 對(duì)某一過程或產(chǎn)品對(duì)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)境作根據(jù)其污染物產(chǎn)生的量及其他環(huán)境作 用的大小用的大小,綜合計(jì)算出該產(chǎn)品或過程的生態(tài)指數(shù)綜合計(jì)算出該產(chǎn)品或過程的生態(tài)指數(shù),判斷其對(duì)判斷其對(duì) 環(huán)境的影響程度環(huán)

7、境的影響程度 (5) 環(huán)境熵值（環(huán)境熵值（EQ） 綜合考慮廢棄物的排放量和廢棄物在環(huán)境中的毒性行為綜合考慮廢棄物的排放量和廢棄物在環(huán)境中的毒性行為,用用 以評(píng)價(jià)各種生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響以評(píng)價(jià)各種生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響QEEQE: 每生產(chǎn)每生產(chǎn)1kg期望產(chǎn)品的同時(shí)產(chǎn)生的廢物量期望產(chǎn)品的同時(shí)產(chǎn)生的廢物量, E=廢物量廢物量/產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量Q: 廢物對(duì)環(huán)境的毒性廢物對(duì)環(huán)境的毒性 (6) 生態(tài)因子法生態(tài)因子法 （ECOI） 既考慮生產(chǎn)材料時(shí)對(duì)環(huán)境的影響既考慮生產(chǎn)材料時(shí)對(duì)環(huán)境的影響(資源消耗資源消耗,能源消耗能源消耗,污染污染 物的排放及其引發(fā)的環(huán)境效應(yīng)物的排放及其引發(fā)的環(huán)境效應(yīng)),又考慮材料在使用過程中又考慮

8、材料在使用過程中 的性能的性能(強(qiáng)度、韌性、熱膨脹性、強(qiáng)度、韌性、熱膨脹性、 電導(dǎo)率、電極電位等力電導(dǎo)率、電極電位等力 學(xué)、物理和化學(xué)性能學(xué)、物理和化學(xué)性能 ECOI=生產(chǎn)某產(chǎn)品時(shí)對(duì)環(huán)境的影響量生產(chǎn)某產(chǎn)品時(shí)對(duì)環(huán)境的影響量/該產(chǎn)品使用性能的該產(chǎn)品使用性能的 綜合量綜合量 (7) 生命周期評(píng)價(jià)法（生命周期評(píng)價(jià)法（LCA） 二二. 生命周期評(píng)價(jià)方法生命周期評(píng)價(jià)方法v概念概念 生命周期評(píng)價(jià)方法生命周期評(píng)價(jià)方法(life cycle assessment, LCA) 定義定義(ISO): 匯總和評(píng)估一個(gè)產(chǎn)品匯總和評(píng)估一個(gè)產(chǎn)品(或服務(wù)或服務(wù))體系在整個(gè)壽命期體系在整個(gè)壽命期 間的所有投入及產(chǎn)品對(duì)環(huán)境造成的

9、和潛在的影響間的所有投入及產(chǎn)品對(duì)環(huán)境造成的和潛在的影響 方法方法 ISO: International Organization for Standardization,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 定義定義(SETAC): 評(píng)估產(chǎn)品過程或其活動(dòng)給環(huán)境帶來的負(fù)擔(dān)的評(píng)估產(chǎn)品過程或其活動(dòng)給環(huán)境帶來的負(fù)擔(dān)的 客觀方法客觀方法.該方法通過識(shí)別和量化所用的能該方法通過識(shí)別和量化所用的能 量、原材料以及廢棄物排放來評(píng)價(jià)與產(chǎn)品及量、原材料以及廢棄物排放來評(píng)價(jià)與產(chǎn)品及 其行動(dòng)有關(guān)的環(huán)境責(zé)任，從而得到這些能量其行動(dòng)有關(guān)的環(huán)境責(zé)任，從而得到這些能量 和材料應(yīng)用以及排放物對(duì)環(huán)境的影響大小，和材料應(yīng)用以及排放物對(duì)環(huán)境

10、的影響大小， 并對(duì)改善環(huán)境的各種方案做出評(píng)估。并對(duì)改善環(huán)境的各種方案做出評(píng)估。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 環(huán)節(jié)概念清楚，將材料的生命過程作為一個(gè)整體進(jìn)環(huán)節(jié)概念清楚，將材料的生命過程作為一個(gè)整體進(jìn) 行分類的研究行分類的研究SETAC: The Society of Environmental Toxicology and Chemistry 國(guó)際環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)會(huì)國(guó)際環(huán)境毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)會(huì)vLCA的評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)方法 （1）目標(biāo)范圍的確定）目標(biāo)范圍的確定 設(shè)定評(píng)價(jià)的目標(biāo)和范圍并及時(shí)修訂，是整個(gè)評(píng)價(jià)工作的起點(diǎn)。設(shè)定評(píng)價(jià)的目標(biāo)和范圍并及時(shí)修訂，是整個(gè)評(píng)價(jià)工作的起點(diǎn)。 目標(biāo)：界定評(píng)價(jià)對(duì)象，實(shí)施目標(biāo)：界定評(píng)價(jià)對(duì)象，實(shí)

11、施LCA評(píng)價(jià)的原因，評(píng)價(jià)結(jié)評(píng)價(jià)的原因，評(píng)價(jià)結(jié) 果的輸出方式果的輸出方式 范圍：評(píng)價(jià)功能單元定義、評(píng)價(jià)邊界定義、系統(tǒng)的輸入與輸出分范圍：評(píng)價(jià)功能單元定義、評(píng)價(jià)邊界定義、系統(tǒng)的輸入與輸出分 配方法、環(huán)境影響評(píng)價(jià)的模型及解釋方法、數(shù)據(jù)要求、審配方法、環(huán)境影響評(píng)價(jià)的模型及解釋方法、數(shù)據(jù)要求、審 核方法及評(píng)價(jià)報(bào)告的類型及其格式等。核方法及評(píng)價(jià)報(bào)告的類型及其格式等。 數(shù)據(jù)：說明數(shù)據(jù)是如何得到的（實(shí)驗(yàn)得到或中間處理數(shù)據(jù)），數(shù)數(shù)據(jù)：說明數(shù)據(jù)是如何得到的（實(shí)驗(yàn)得到或中間處理數(shù)據(jù)），數(shù) 據(jù)的精度、完整性、代表性據(jù)的精度、完整性、代表性（2）清查分析）清查分析 將環(huán)境負(fù)荷定量化，即對(duì)一個(gè)產(chǎn)品從生產(chǎn)、使用到廢棄將環(huán)境

12、負(fù)荷定量化，即對(duì)一個(gè)產(chǎn)品從生產(chǎn)、使用到廢棄整個(gè)生命過程中所投入的所有原料和能源作為輸入逐一列整個(gè)生命過程中所投入的所有原料和能源作為輸入逐一列出，在這個(gè)過程中排出的所有影響環(huán)境的物質(zhì)（包括副產(chǎn)出，在這個(gè)過程中排出的所有影響環(huán)境的物質(zhì)（包括副產(chǎn)品），作為輸出逐一列出，對(duì)輸入和輸出進(jìn)行以數(shù)據(jù)為基品），作為輸出逐一列出，對(duì)輸入和輸出進(jìn)行以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的客觀量化過程，該分析貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，礎(chǔ)的客觀量化過程，該分析貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，即原材料的提取、加工、制造和使用、廢棄物處即原材料的提取、加工、制造和使用、廢棄物處 理等幾個(gè)理等幾個(gè)階段。階段。輸入項(xiàng)輸入項(xiàng)目標(biāo)和范圍定義目標(biāo)和范圍定義輸出

13、項(xiàng)輸出項(xiàng)水水溫室氣體效應(yīng)溫室氣體效應(yīng)木材木材酸雨酸雨煤煤有機(jī)揮發(fā)物有機(jī)揮發(fā)物石油及天然氣石油及天然氣臭氧層破壞臭氧層破壞礦產(chǎn)資源礦產(chǎn)資源大氣污染物大氣污染物金屬礦產(chǎn)金屬礦產(chǎn)水污染物水污染物其他能源其他能源廢渣排放廢渣排放生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)固體有害廢物固體有害廢物光、聲、電磁波污染光、聲、電磁波污染LCA編目示意圖編目示意圖注意的問題：注意的問題： a. 分配問題：當(dāng)從系統(tǒng)中得到多個(gè)產(chǎn)品或某一回收過程中分配問題：當(dāng)從系統(tǒng)中得到多個(gè)產(chǎn)品或某一回收過程中 同時(shí)處理來自多個(gè)系統(tǒng)的廢棄物時(shí)，可從系統(tǒng)的物理、同時(shí)處理來自多個(gè)系統(tǒng)的廢棄物時(shí)，可從系統(tǒng)的物理、 化學(xué)過程出發(fā)，依據(jù)質(zhì)量大小或是經(jīng)濟(jì)的考慮，重新進(jìn)化

14、學(xué)過程出發(fā)，依據(jù)質(zhì)量大小或是經(jīng)濟(jì)的考慮，重新進(jìn) 行分配行分配 b. 能源問題能源問題: 能源類型、轉(zhuǎn)化效率能源類型、轉(zhuǎn)化效率 c. 數(shù)據(jù)問題數(shù)據(jù)問題:所用數(shù)據(jù)應(yīng)取盡可能長(zhǎng)的一段時(shí)間數(shù)據(jù)所用數(shù)據(jù)應(yīng)取盡可能長(zhǎng)的一段時(shí)間數(shù)據(jù)（3）影響分析評(píng)價(jià)）影響分析評(píng)價(jià) LCA的核心。根據(jù)清查分析后所提供的物料、能源消耗數(shù)據(jù)以及各的核心。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(duì)產(chǎn)品所造成的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)估，即采用定量調(diào)查所種排放數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品所造成的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)估，即采用定量調(diào)查所得的環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)定量分析對(duì)人體健康、生態(tài)環(huán)境、自然環(huán)境的影得的環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)定量分析對(duì)人體健康、生態(tài)環(huán)境、自然環(huán)境的影響

15、及相互關(guān)系。響及相互關(guān)系。 步驟：分類、表征、歸一化、評(píng)價(jià)步驟：分類、表征、歸一化、評(píng)價(jià) 編目分析編目分析 分類分類 表征表征 歸一化歸一化 評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)電能電能燃料燃料內(nèi)在能量?jī)?nèi)在能量CO2SO2NOx碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔锓蹓m粉塵CO氟利昂氟利昂CODTOCTON油脂油脂苯酚苯酚生物資源消失生物資源消失非生物資源消失非生物資源消失臭氧層減少臭氧層減少全球變暖全球變暖土壤酸化土壤酸化人體毒性人體毒性土地占用土地占用生物多樣生物多樣性消失性消失人體健康人體健康損失損失自然資源自然資源損失損失產(chǎn)出損失產(chǎn)出損失相對(duì)生物多相對(duì)生物多樣性損失樣性損失相對(duì)人體健相對(duì)人體健康損失康損失相對(duì)自然資相對(duì)自然資源損失

16、源損失相對(duì)產(chǎn)出損相對(duì)產(chǎn)出損失失總損失總損失環(huán)境影響評(píng)價(jià)示意圖環(huán)境影響評(píng)價(jià)示意圖COD(chemical oxygen demand,化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量):以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量 BOD(biochemical oxygen demand,生物需氧量生物需氧量):在特定條件下，水中的有機(jī)物和無機(jī)物進(jìn)行生物氧化時(shí)在特定條件下，水中的有機(jī)物和無機(jī)物進(jìn)行生物氧化時(shí)所消耗溶解氧的質(zhì)量濃度所消耗溶解氧的質(zhì)量濃度TOC(total organic carbon,總有機(jī)碳總有機(jī)碳) :水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量水體中溶解性和懸浮

17、性有機(jī)物含碳的總量 TON(total organic carbon,總有機(jī)氮總有機(jī)氮) :反映水中蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等含氮有機(jī)物總量的一個(gè)反映水中蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等含氮有機(jī)物總量的一個(gè)水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo) 分類分類: 將編目與環(huán)境損害種類相聯(lián)系并分組排列的過程將編目與環(huán)境損害種類相聯(lián)系并分組排列的過程,是一個(gè)定性是一個(gè)定性 的過程的過程.主要分主要分3類類,即資源消耗、人體健康影響、生態(tài)環(huán)境影即資源消耗、人體健康影響、生態(tài)環(huán)境影 響，再進(jìn)一步細(xì)化。響，再進(jìn)一步細(xì)化。 表征表征: 對(duì)比分析和量化。用計(jì)算當(dāng)量的方法來比較和量化對(duì)比分析和量化。用計(jì)算當(dāng)量的方法來比較和量化環(huán)境損害類型環(huán)境損害類型

18、溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)臭氧層減少臭氧層減少酸雨酸雨富營(yíng)養(yǎng)化富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)名稱指標(biāo)名稱GWP100ODPAPNP參照物參照物CO2氟利昂氟利昂SO2P常用表征指標(biāo)常用表征指標(biāo)歸一化歸一化: 量化處理。由于一種環(huán)境影響因素的計(jì)量單位都不相同，量化處理。由于一種環(huán)境影響因素的計(jì)量單位都不相同， 為了實(shí)現(xiàn)量化，對(duì)編目分析和表征結(jié)果數(shù)據(jù)采用加權(quán)或分為了實(shí)現(xiàn)量化，對(duì)編目分析和表征結(jié)果數(shù)據(jù)采用加權(quán)或分 級(jí)的方法處理，以簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)結(jié)果級(jí)的方法處理，以簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)價(jià)評(píng)價(jià): 從總體上概括某一系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響，比較和量化不同種類從總體上概括某一系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響，比較和量化不同種類 的環(huán)境損害，并給出最后的定量結(jié)果。由于所用

19、物理或數(shù)學(xué)的環(huán)境損害，并給出最后的定量結(jié)果。由于所用物理或數(shù)學(xué) 模型的不同，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的評(píng)價(jià)結(jié)果模型的不同，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同的評(píng)價(jià)結(jié)果關(guān)于評(píng)價(jià)中采用的數(shù)據(jù)關(guān)于評(píng)價(jià)中采用的數(shù)據(jù):a. 資源消耗資源消耗(R)指標(biāo)指標(biāo) 資源消耗單項(xiàng)指標(biāo)資源消耗單項(xiàng)指標(biāo)( Pi) mi: 資源消耗量(kg資源/單位產(chǎn)品) ci: 資源年產(chǎn)量(億t資源/年) Ri: 全國(guó)資源已探明量 (億t) i: 資源種類 綜合指標(biāo)綜合指標(biāo)(QR) :i種資源的權(quán)重值,無量綱 n: 資源種類 Pi: i種資源消耗的單項(xiàng)指標(biāo)iiiiRcmP iiiRPnQib. 水污染指標(biāo)水污染指標(biāo)( W) 單項(xiàng)污染指標(biāo)單項(xiàng)污染指標(biāo) ( Pi, m

20、3水水/單位產(chǎn)品單位產(chǎn)品): 某產(chǎn)品生產(chǎn)造成的被污染水的體積某產(chǎn)品生產(chǎn)造成的被污染水的體積 Ci: 污染物值污染物值( kg污染物污染物/單位產(chǎn)品單位產(chǎn)品) Si: 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值( mg污染物污染物/ m3水水) 綜合指標(biāo)綜合指標(biāo) (Qw, m3水水/單位產(chǎn)品單位產(chǎn)品): Wi: i種污染物的權(quán)重值 iiiSCP/iiiwPWnQc. 大氣污染指標(biāo)大氣污染指標(biāo)( A) 單項(xiàng)污染指標(biāo)單項(xiàng)污染指標(biāo) ( Pi, m3大氣大氣/單位產(chǎn)品單位產(chǎn)品): 某產(chǎn)品生產(chǎn)造成的被污染大氣的體積某產(chǎn)品生產(chǎn)造成的被污染大氣的體積 Ci:污染物值污染物值( kg污染物污染物/單位產(chǎn)品單位產(chǎn)品) Si: 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

21、值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值( mg污染物污染物/ m3大氣大氣) 綜合指標(biāo)綜合指標(biāo) (QA, m3大氣大氣/單位產(chǎn)品單位產(chǎn)品): Wi: i種污染物的權(quán)重值種污染物的權(quán)重值 iiiSCP/iiiAPWnQd. 固體廢物污染指標(biāo)固體廢物污染指標(biāo)( S) 單項(xiàng)污染指標(biāo)單項(xiàng)污染指標(biāo) ( Pi) mi:產(chǎn)生的固體廢物量產(chǎn)生的固體廢物量( kg廢物廢物/單位產(chǎn)品單位產(chǎn)品) Mi: 產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)品的質(zhì)量(kg) 綜合指標(biāo)綜合指標(biāo) (Qs): Wi: i種固體廢物的權(quán)重值種固體廢物的權(quán)重值 iiiMmP iiisPWnQe.土壤污染指標(biāo)土壤污染指標(biāo) 單項(xiàng)污染指標(biāo)單項(xiàng)污染指標(biāo) ( P( Pi i):): Ci: 污染物實(shí)測(cè)

22、值污染物實(shí)測(cè)值 Si: 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 綜合指標(biāo)綜合指標(biāo) (Q):(Q): Wi: 污染物污染物i的權(quán)重值 iiiSCP/iiiPWnQ（4）改善評(píng)價(jià)）改善評(píng)價(jià) LCA的最終目標(biāo)。通過確定產(chǎn)品的環(huán)境負(fù)荷的最終目標(biāo)。通過確定產(chǎn)品的環(huán)境負(fù)荷,比較產(chǎn)品比較產(chǎn)品的環(huán)境性能優(yōu)劣的環(huán)境性能優(yōu)劣,可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重新設(shè)計(jì)可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重新設(shè)計(jì),不斷完善和改不斷完善和改進(jìn)進(jìn),以得到對(duì)環(huán)境影響最小程度的方案以得到對(duì)環(huán)境影響最小程度的方案. The ISO 14040 Framework (97)The ISO 14040 Framework (97)ISO 14040ISO 14040框架框架(97)(97)三三.

23、 其他評(píng)價(jià)方法其他評(píng)價(jià)方法v經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)化經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)化(Life circle costing assessment, LCCA) 材料經(jīng)濟(jì)性材料經(jīng)濟(jì)性: 壽命周期內(nèi)總的資金耗費(fèi)壽命周期內(nèi)總的資金耗費(fèi). LCCA: 與產(chǎn)品或工業(yè)行為整個(gè)壽命周期相關(guān)的所有內(nèi)部資金耗費(fèi)及外與產(chǎn)品或工業(yè)行為整個(gè)壽命周期相關(guān)的所有內(nèi)部資金耗費(fèi)及外 部資金耗費(fèi)的總和部資金耗費(fèi)的總和. 內(nèi)部資金耗費(fèi)內(nèi)部資金耗費(fèi): 生產(chǎn)者承擔(dān)的費(fèi)用生產(chǎn)者承擔(dān)的費(fèi)用.分常規(guī)分常規(guī)(直接直接)耗費(fèi)和可能耗費(fèi)和可能(非直接非直接)耗費(fèi)耗費(fèi) 外部資金耗費(fèi)外部資金耗費(fèi): 社會(huì)承擔(dān)的費(fèi)用社會(huì)承擔(dān)的費(fèi)用 材料經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)材料經(jīng)濟(jì)性指標(biāo): 通過通過LCCA方

24、法求出材料壽命周期內(nèi)總的內(nèi)部資金耗費(fèi)方法求出材料壽命周期內(nèi)總的內(nèi)部資金耗費(fèi) 來確定來確定常規(guī)耗費(fèi)常規(guī)耗費(fèi)可能耗費(fèi)可能耗費(fèi)環(huán)境耗費(fèi)環(huán)境耗費(fèi)資本投入資本投入設(shè)備設(shè)備勞 動(dòng) 力勞 動(dòng) 力能源能源維持費(fèi)用維持費(fèi)用保 險(xiǎn)保 險(xiǎn) / / 稅稅收收制度協(xié)調(diào)制度協(xié)調(diào)空 氣 污 染 控 制空 氣 污 染 控 制水污染控制水污染控制放射性放射性/ /危險(xiǎn)物管理危險(xiǎn)物管理廢棄物管理廢棄物管理文獻(xiàn)文獻(xiàn)罰金罰金個(gè)人傷害個(gè)人傷害經(jīng)濟(jì)損失經(jīng)濟(jì)損失公眾印象公眾印象損害損害財(cái) 產(chǎn) 損 失財(cái) 產(chǎn) 損 失制 度 審 議制 度 審 議維 修 費(fèi) 用維 修 費(fèi) 用未來市場(chǎng)變化未來市場(chǎng)變化溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)臭氧破壞臭氧破壞化學(xué)光霧化學(xué)光霧

25、酸化酸化資源耗費(fèi)資源耗費(fèi)人類健康影響人類健康影響社會(huì)福利影響社會(huì)福利影響生 物 體 損 害生 物 體 損 害無污染無污染壽命周期資金耗費(fèi)構(gòu)成壽命周期資金耗費(fèi)構(gòu)成v環(huán)境材料的研究方法評(píng)估環(huán)境材料的研究方法評(píng)估(LCD) 環(huán)境材料評(píng)價(jià)方法的綜合利用過程環(huán)境材料評(píng)價(jià)方法的綜合利用過程,并以各指標(biāo)評(píng)價(jià)方法為基本工具并以各指標(biāo)評(píng)價(jià)方法為基本工具. 有定性和定量?jī)煞N方法有定性和定量?jī)煞N方法.環(huán)境材料環(huán)境材料設(shè)計(jì)開始設(shè)計(jì)開始環(huán)境材料標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境材料標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案方案LCA評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)LCCA評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)功能性評(píng)價(jià)功能性評(píng)價(jià)P1?設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案方案定性定性LCD評(píng)估評(píng)估a. 檢查清單法檢查清單法材料選

26、擇、環(huán)境評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、配件選擇評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品材料選擇、環(huán)境評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、配件選擇評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品和工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)等。和工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)等。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 易于更新和維護(hù)，易于理解和使用易于更新和維護(hù)，易于理解和使用.缺點(diǎn)缺點(diǎn): 只能給出較為原始的評(píng)估，不能給出產(chǎn)品設(shè)計(jì)只能給出較為原始的評(píng)估，不能給出產(chǎn)品設(shè)計(jì)中不同問題的相對(duì)重要性中不同問題的相對(duì)重要性b. 評(píng)估矩陣法評(píng)估矩陣法適 用 于 各 種 設(shè) 計(jì) 決 策 之 間 的 折 中 和 平 衡 。適 用 于 各 種 設(shè) 計(jì) 決 策 之 間 的 折 中 和 平 衡 。需 創(chuàng) 建 一 個(gè) 矩 陣 圖 ， 行 代 表 各 種 設(shè) 計(jì) 目 標(biāo) ，需 創(chuàng) 建 一 個(gè) 矩 陣

27、圖 ， 行 代 表 各 種 設(shè) 計(jì) 目 標(biāo) ，列 代 表 設(shè) 計(jì) 特 征 ， 其 中 的 元 素 代 表 設(shè) 計(jì) 目列 代 表 設(shè) 計(jì) 特 征 ， 其 中 的 元 素 代 表 設(shè) 計(jì) 目標(biāo)的滿足程度。標(biāo)的滿足程度。 定性功能設(shè)計(jì)法：采用質(zhì)量屋（定性功能設(shè)計(jì)法：采用質(zhì)量屋（houseofquality）來 描 述 消 費(fèi) 需 求 和 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 之 間 的 關(guān) 系 。來 描 述 消 費(fèi) 需 求 和 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 之 間 的 關(guān) 系 。能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定性評(píng)估，并通過給矩陣中的每項(xiàng)能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定性評(píng)估，并通過給矩陣中的每項(xiàng)元 素 打 分 產(chǎn) 生 一 個(gè) 大 概 的 環(huán) 境 影 響 評(píng) 估 。元

28、素 打 分 產(chǎn) 生 一 個(gè) 大 概 的 環(huán) 境 影 響 評(píng) 估 。四四.LCA評(píng)價(jià)模型與實(shí)例評(píng)價(jià)模型與實(shí)例（一）輸入輸出法（一）輸入輸出法定義：定義：LCA常用的一種定量方法常用的一種定量方法.在評(píng)價(jià)過程中僅考慮系統(tǒng)的輸在評(píng)價(jià)過程中僅考慮系統(tǒng)的輸 入和輸出量入和輸出量,從而定量計(jì)算出該系統(tǒng)對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響從而定量計(jì)算出該系統(tǒng)對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響.輸入量輸入量: 整個(gè)過程完成所需要的能源和資源的消耗量的定量數(shù)據(jù)。整個(gè)過程完成所需要的能源和資源的消耗量的定量數(shù)據(jù)。輸出量輸出量: 系統(tǒng)的有效產(chǎn)品、廢棄物排放量對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康系統(tǒng)的有效產(chǎn)品、廢棄物排放量對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康 的影響等定量數(shù)據(jù)的影響

29、等定量數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)：處理簡(jiǎn)單，計(jì)算不復(fù)雜，各種環(huán)境影響的指標(biāo)定量且具優(yōu)點(diǎn)：處理簡(jiǎn)單，計(jì)算不復(fù)雜，各種環(huán)境影響的指標(biāo)定量且具 體，在體，在LCA模型應(yīng)用中發(fā)展比較成熟。模型應(yīng)用中發(fā)展比較成熟。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 輸入輸出的指標(biāo)數(shù)據(jù)分類較細(xì)，不能對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行綜合輸入輸出的指標(biāo)數(shù)據(jù)分類較細(xì)，不能對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行綜合 評(píng)估。評(píng)估。能源能源資源資源資料生產(chǎn)資料生產(chǎn) 或或使用過程使用過程有效產(chǎn)品有效產(chǎn)品廢棄物廢棄物廢水廢水溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)污染程度污染程度輸入?yún)?shù)輸入?yún)?shù)輸出參數(shù)輸出參數(shù) 輸入輸出法框架圖輸入輸出法框架圖實(shí)例實(shí)例1. 運(yùn)用生命周期分析（運(yùn)用生命周期分析（LCA）評(píng)估和選）評(píng)估和選擇廢水處理工藝擇廢水處

30、理工藝 1.1評(píng)價(jià)功能單元的確定評(píng)價(jià)功能單元的確定一個(gè)廢水處理設(shè)施的功能單元指其處理規(guī)模，即廢水處理能力。一一個(gè)廢水處理設(shè)施的功能單元指其處理規(guī)模，即廢水處理能力。一個(gè)處理設(shè)施的費(fèi)用和性能具有規(guī)模效應(yīng)。因此，用個(gè)處理設(shè)施的費(fèi)用和性能具有規(guī)模效應(yīng)。因此，用LCA評(píng)估不同工評(píng)估不同工藝設(shè)施時(shí)必須先確定處理規(guī)模的大小。以小型城鎮(zhèn)廢水處理設(shè)施為藝設(shè)施時(shí)必須先確定處理規(guī)模的大小。以小型城鎮(zhèn)廢水處理設(shè)施為例例,該設(shè)施的服務(wù)人口約該設(shè)施的服務(wù)人口約1000人，旱流廢水量平均人，旱流廢水量平均200 m3/d。某區(qū)。某區(qū)域?yàn)榭刂迫找鎼夯乃h(huán)境，擬興建一批這樣規(guī)模的廢水二級(jí)處理域?yàn)榭刂迫找鎼夯乃h(huán)境，擬興建

31、一批這樣規(guī)模的廢水二級(jí)處理設(shè)施設(shè)施。 1目標(biāo)和范圍的確定目標(biāo)和范圍的確定1.2待評(píng)價(jià)的工藝方案待評(píng)價(jià)的工藝方案?jìng)溥x方案有兩個(gè)備選方案有兩個(gè):(1)組合式活性污泥法組合式活性污泥法:由兩套鋼制的矩形曝氣池和兩套鋼制的二沉池成由兩套鋼制的矩形曝氣池和兩套鋼制的二沉池成(2)生物濾池處理系統(tǒng)生物濾池處理系統(tǒng):由一座豎流式初沉池、二座圓形的普通滴濾池由一座豎流式初沉池、二座圓形的普通滴濾池(以爐以爐渣為填料渣為填料)和一座豎流式二沉池組成。該方案各個(gè)池子采用鋼板和混凝土混和一座豎流式二沉池組成。該方案各個(gè)池子采用鋼板和混凝土混合結(jié)構(gòu)。污泥都采用濃縮、脫水后作農(nóng)肥。合結(jié)構(gòu)。污泥都采用濃縮、脫水后作農(nóng)肥。

32、 1.3界定地理和時(shí)間因素的范圍界定地理和時(shí)間因素的范圍 該類小型處理設(shè)施擬建設(shè)在鄰近農(nóng)村的居住區(qū)或小城鎮(zhèn)。該區(qū)域位于該類小型處理設(shè)施擬建設(shè)在鄰近農(nóng)村的居住區(qū)或小城鎮(zhèn)。該區(qū)域位于平均氣溫大于平均氣溫大于10 的地區(qū)，可以方便地提供小片的土地供建設(shè)用。的地區(qū)，可以方便地提供小片的土地供建設(shè)用。1.4數(shù)據(jù)來源及統(tǒng)計(jì)性質(zhì)數(shù)據(jù)來源及統(tǒng)計(jì)性質(zhì)開展開展LCA所需數(shù)據(jù)可以向地方性和全國(guó)性設(shè)計(jì)和施工單位收集，同所需數(shù)據(jù)可以向地方性和全國(guó)性設(shè)計(jì)和施工單位收集，同時(shí)查閱文獻(xiàn)資料。經(jīng)過分析、歸納后，一般可取平均值。由于條件限制時(shí)查閱文獻(xiàn)資料。經(jīng)過分析、歸納后，一般可取平均值。由于條件限制未能給出數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特性及其數(shù)值

33、。未能給出數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特性及其數(shù)值。 2建立盤查清單建立盤查清單 2.1廢水處理設(shè)施的輸入廢水處理設(shè)施的輸入輸出輸出在廢水處理設(shè)施的生命周期內(nèi)由環(huán)境輸入的能源、在廢水處理設(shè)施的生命周期內(nèi)由環(huán)境輸入的能源、資源和處理對(duì)象以及輸出到環(huán)境中的污染物和造資源和處理對(duì)象以及輸出到環(huán)境中的污染物和造成的影響見示意圖。成的影響見示意圖。由環(huán)境輸入的資源指各種材料以及生產(chǎn)這些材料由環(huán)境輸入的資源指各種材料以及生產(chǎn)這些材料的自然資源的自然資源,如礦石、水、空氣等。如礦石、水、空氣等。原廢水是處理的對(duì)象。原廢水是處理的對(duì)象。能源包括煤、石油和電力等，并將其折算成吉能源包括煤、石油和電力等，并將其折算成吉焦耳焦耳(1G

34、J109J)。 廢水處理設(shè)施的輸入與輸出流程示意圖廢水處理設(shè)施的輸入與輸出流程示意圖廢水處理設(shè)施廢水處理設(shè)施能源能源原廢水原廢水材料材料施工建設(shè)施工建設(shè)生產(chǎn)運(yùn)行生產(chǎn)運(yùn)行拆毀報(bào)廢拆毀報(bào)廢固體廢物固體廢物廢水排放廢水排放廢氣排放廢氣排放其他環(huán)境影其他環(huán)境影響響(噪聲土噪聲土地占用等）地占用等）2.2LCA盤查清單盤查清單a. 盤查清單的內(nèi)容盤查清單的內(nèi)容廢水處理設(shè)施廢水處理設(shè)施LCA的盤查清單包含許多項(xiàng)目。下表的盤查清單包含許多項(xiàng)目。下表列出廢水處理設(shè)施在生命周期內(nèi)可能產(chǎn)生的環(huán)境影列出廢水處理設(shè)施在生命周期內(nèi)可能產(chǎn)生的環(huán)境影響以及要考慮的項(xiàng)目。響以及要考慮的項(xiàng)目。項(xiàng)目項(xiàng)目施工建設(shè)階段施工建設(shè)階段生

35、產(chǎn)運(yùn)行階段生產(chǎn)運(yùn)行階段報(bào)廢拆除階段報(bào)廢拆除階段原材料消原材料消耗耗鋼、鐵、水泥、水、鋼、鐵、水泥、水、PVC、爐渣、銅、粘土、集料、爐渣、銅、粘土、集料、瀝青、環(huán)氧樹脂等瀝青、環(huán)氧樹脂等可忽略可忽略表層土、填充材表層土、填充材料料廢氣排放廢氣排放CO2、SO2、NOx、CO、碳?xì)浠衔?、顆粒物、飛碳?xì)浠衔?、顆粒物、飛灰、有機(jī)氯化物灰、有機(jī)氯化物VOC、CO2、SO2、NOx、CO顆粒物、飛顆粒物、飛灰、臭氣等灰、臭氣等CO2、SO2、NOx、CO、顆、顆粒物等粒物等廢氣排放廢氣排放BOD、COD、SS、Hg、Pb，硫化物、酚類、有機(jī)，硫化物、酚類、有機(jī)氯化物氯化物BOD、SS、總氮、各、總氮

36、、各種金屬、有機(jī)污染物種金屬、有機(jī)污染物可忽略可忽略固體廢棄固體廢棄物物無機(jī)廢物、爐渣、粉塵、無機(jī)廢物、爐渣、粉塵、碳?xì)浠衔?、開挖土方、碳?xì)浠衔?、開挖土方、木材木材污泥、金屬、柵渣污泥、金屬、柵渣鋼、泥土、爐渣、鋼、泥土、爐渣、銅、銅、PVC等等其它影響其它影響噪聲、振動(dòng)、交通運(yùn)輸、噪聲、振動(dòng)、交通運(yùn)輸、視覺污染、清除植被和對(duì)視覺污染、清除植被和對(duì)野生動(dòng)物的滋擾野生動(dòng)物的滋擾噪聲、氣味、視覺污噪聲、氣味、視覺污染、蚊蠅、交通運(yùn)輸染、蚊蠅、交通運(yùn)輸?shù)鹊仍肼?、振?dòng)、交噪聲、振動(dòng)、交通運(yùn)輸?shù)韧ㄟ\(yùn)輸?shù)?廢水處理廠生命周期中可能產(chǎn)生的環(huán)境影響總覽 b. 施工階段的盤查清單數(shù)據(jù)分析施工階段的盤查清單數(shù)

37、據(jù)分析施工建設(shè)階段包括從原材料的開采一直到整個(gè)廢水廠施工建設(shè)階段包括從原材料的開采一直到整個(gè)廢水廠建成為止的所有活動(dòng)。上述兩類處理設(shè)施在施工階段建成為止的所有活動(dòng)。上述兩類處理設(shè)施在施工階段所需各種建筑材料的數(shù)量及制作、這些建筑材料所需所需各種建筑材料的數(shù)量及制作、這些建筑材料所需的各種原材料耗量見下表。的各種原材料耗量見下表。 兩種工藝施工階段原材料消耗數(shù)量舉例 序號(hào)序號(hào)制成品制成品原材料原材料活性污泥活性污泥工藝工藝生物濾池生物濾池工藝工藝1鋼鋼鐵礦石鐵礦石26.255.5煤炭煤炭12.827.02爐渣爐渣鍋爐爐渣鍋爐爐渣0350施工建設(shè)階段的總能耗序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目項(xiàng)目活性污泥工藝活性污泥工藝

38、生物濾池工藝生物濾池工藝1原材料自身總能量原材料自身總能量61326202交通運(yùn)輸總能耗交通運(yùn)輸總能耗49.23723現(xiàn)場(chǎng)施工總能耗現(xiàn)場(chǎng)施工總能耗22.53744總能耗總能耗6843370某一種材料的總生產(chǎn)能量某一種材料的總生產(chǎn)能量:該材料作為燃料的熱值和生產(chǎn)該材料作為燃料的熱值和生產(chǎn)1kg該種材料所需的能量的總和。該種材料所需的能量的總和。本階段的污染物排放本階段的污染物排放:直接源自建筑材料的生產(chǎn)制作直接源自建筑材料的生產(chǎn)制作; 源源自能源的生產(chǎn)自能源的生產(chǎn) c. 生產(chǎn)運(yùn)行階段的盤查清單數(shù)據(jù)分析生產(chǎn)運(yùn)行階段的盤查清單數(shù)據(jù)分析 廢水廠的運(yùn)行實(shí)踐表明，由于處理技術(shù)的不斷發(fā)展，廢廢水廠的運(yùn)行實(shí)踐

39、表明，由于處理技術(shù)的不斷發(fā)展，廢水量的增長(zhǎng)以及出水排放要求的不斷提高，大部分廢水水量的增長(zhǎng)以及出水排放要求的不斷提高，大部分廢水處理廠在處理廠在1520a內(nèi)需要某種程度的改造和更新。因此，內(nèi)需要某種程度的改造和更新。因此，廢水處理設(shè)施運(yùn)行上產(chǎn)生的環(huán)境問題可按廢水處理設(shè)施運(yùn)行上產(chǎn)生的環(huán)境問題可按15a的運(yùn)行期進(jìn)的運(yùn)行期進(jìn)行考慮。行考慮。運(yùn)行階段中材料的消耗運(yùn)行階段中材料的消耗: 數(shù)量很小，可忽略不計(jì)。數(shù)量很小，可忽略不計(jì)。運(yùn)行階段的能源消耗運(yùn)行階段的能源消耗: 包括廢水處理過程所需的電力和運(yùn)輸車輛包括廢水處理過程所需的電力和運(yùn)輸車輛所需的燃油，其中廢水處理的電耗可占總能耗的以上。所需的燃油，其中

40、廢水處理的電耗可占總能耗的以上。運(yùn)行階段排入大氣的污染物：運(yùn)行階段排入大氣的污染物：廢水處理的氧化過程廢水處理的氧化過程電廠發(fā)電過程電廠發(fā)電過程運(yùn)送污泥和人員車輛的燃油燃燒。在所有這些污染源所產(chǎn)生的運(yùn)送污泥和人員車輛的燃油燃燒。在所有這些污染源所產(chǎn)生的廢氣排放中，廢氣排放中，CO2可占總份額的可占總份額的97左右。左右。水體污染水體污染:就水資源利用而言，這兩種處理設(shè)施最重要就水資源利用而言，這兩種處理設(shè)施最重要的是處理后廢水排入水體的問題。根據(jù)處理后出水的的是處理后廢水排入水體的問題。根據(jù)處理后出水的水質(zhì)分析結(jié)果，可計(jì)算出廢水廠在整個(gè)生命周期中所水質(zhì)分析結(jié)果，可計(jì)算出廢水廠在整個(gè)生命周期中所

41、排放的排放的SS和和BOD數(shù)量。數(shù)量。固體廢物污染固體廢物污染:廢水處理過程所排出的固體廢物包括污廢水處理過程所排出的固體廢物包括污泥和柵渣，其數(shù)量可依據(jù)二種設(shè)施的實(shí)測(cè)記錄進(jìn)行統(tǒng)泥和柵渣，其數(shù)量可依據(jù)二種設(shè)施的實(shí)測(cè)記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)估算。當(dāng)污泥運(yùn)出用作農(nóng)肥時(shí)，污泥中的重金屬將計(jì)估算。當(dāng)污泥運(yùn)出用作農(nóng)肥時(shí)，污泥中的重金屬將排入周圍環(huán)境，因此兩種處理設(shè)施的污泥分析須列出排入周圍環(huán)境，因此兩種處理設(shè)施的污泥分析須列出各種重金屬的數(shù)量，可用來評(píng)估各種重金屬的數(shù)量，可用來評(píng)估15a中污泥中所含重金中污泥中所含重金屬的排放總量。屬的排放總量。 項(xiàng)目項(xiàng)目生命周期階段生命周期階段環(huán)境影響項(xiàng)目環(huán)境影響項(xiàng)目活性污泥法活

42、性污泥法生物濾池生物濾池1施工建設(shè)階段施工建設(shè)階段原材料消耗原材料消耗/t 4583720能耗能耗/GJ6842620大氣污染物排放大氣污染物排放/t62291廢棄原材料廢棄原材料/t29190固體廢物固體廢物(能源生產(chǎn)能源生產(chǎn))/t822開掘挖土開掘挖土26456802生產(chǎn)運(yùn)行階段生產(chǎn)運(yùn)行階段能耗能耗/GJ135002391大氣污染物排放大氣污染物排放/t23921070廢水排放廢水排放BOD/t10.510.5廢水排放廢水排放SS/T4.34.3干污泥干污泥/t290180污泥中含重金屬污泥中含重金屬/t0.30.1固體廢物固體廢物(能源生產(chǎn)能源生產(chǎn))/t224383報(bào)廢拆除階段報(bào)廢拆除階

43、段材料消耗材料消耗/t2902712能耗能耗/GJ16381大氣污染物排放大氣污染物排放/t129固體廢物固體廢物(能源生產(chǎn)能源生產(chǎn))/t1182960 兩種處理設(shè)施生命周期內(nèi)環(huán)境影響總量 d. 報(bào)廢拆除階段的盤查清單分析報(bào)廢拆除階段的盤查清單分析當(dāng)廢水廠當(dāng)廢水廠15年的運(yùn)行期滿后，大多數(shù)廢水廠需要改造更新或進(jìn)行拆除。拆年的運(yùn)行期滿后，大多數(shù)廢水廠需要改造更新或進(jìn)行拆除。拆除通常是指把原有廢水處理廠地下除通常是指把原有廢水處理廠地下0.9 m以上的設(shè)施全部拆除，然后恢復(fù)以上的設(shè)施全部拆除，然后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。現(xiàn)場(chǎng)。拆除階段材料消耗拆除階段材料消耗: 主要是大塊填充材料和表層覆蓋物。主要是大塊填充材料

44、和表層覆蓋物。拆除階段能源消耗拆除階段能源消耗: 主要與進(jìn)行拆除作業(yè)的機(jī)器設(shè)備有關(guān)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生與主要與進(jìn)行拆除作業(yè)的機(jī)器設(shè)備有關(guān)，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生與 能源生產(chǎn)相應(yīng)的污染。能源生產(chǎn)相應(yīng)的污染。本階段產(chǎn)生的固體廢物本階段產(chǎn)生的固體廢物: 廢鋼鐵、混凝土和爐渣，如果經(jīng)濟(jì)上有效益可進(jìn)廢鋼鐵、混凝土和爐渣，如果經(jīng)濟(jì)上有效益可進(jìn) 行回收利用。行回收利用。拆除階段對(duì)周圍環(huán)境的影響拆除階段對(duì)周圍環(huán)境的影響: 產(chǎn)生滋擾作用，破壞野生環(huán)境，并對(duì)視覺環(huán)產(chǎn)生滋擾作用，破壞野生環(huán)境，并對(duì)視覺環(huán) 境造成不可修復(fù)的變化。境造成不可修復(fù)的變化。 3處理工藝的生命周期分析處理工藝的生命周期分析 3.1材料消耗和能源消耗的比較材料消耗

45、和能源消耗的比較從能源消耗的比較可以看出，生物濾池法在生命周期內(nèi)從能源消耗的比較可以看出，生物濾池法在生命周期內(nèi)的能耗遠(yuǎn)小于活性污泥法。就本例而言，生物濾池法比的能耗遠(yuǎn)小于活性污泥法。就本例而言，生物濾池法比活性污泥法可節(jié)省能耗活性污泥法可節(jié)省能耗62；但生物濾池處理工藝在施；但生物濾池處理工藝在施工建設(shè)階段的物耗則大幅度高于活性污泥法，所產(chǎn)生的工建設(shè)階段的物耗則大幅度高于活性污泥法，所產(chǎn)生的環(huán)境影響也較大環(huán)境影響也較大3.2運(yùn)行效果的比較運(yùn)行效果的比較對(duì)上述兩種處理設(shè)施的盤查清單分析后可見，活性污泥法提高出水水質(zhì)的對(duì)上述兩種處理設(shè)施的盤查清單分析后可見，活性污泥法提高出水水質(zhì)的潛力較大，然而

46、生物濾池卻在承受沖擊負(fù)荷和水量水質(zhì)變化方面的性能優(yōu)潛力較大，然而生物濾池卻在承受沖擊負(fù)荷和水量水質(zhì)變化方面的性能優(yōu)于活性污泥法，這一優(yōu)點(diǎn)對(duì)于小型廢水處理廠特別重要。于活性污泥法，這一優(yōu)點(diǎn)對(duì)于小型廢水處理廠特別重要?；钚晕勰喾ㄌ幚砉に囆枰脑牧虾驼嫉孛娣e都比較少。然而，本案例中活性污泥法處理工藝需要的原材料和占地面積都比較少。然而，本案例中盡管生物濾池占地較大，但這在當(dāng)?shù)乜勺鳛榇我蛩乜紤]。盡管生物濾池占地較大，但這在當(dāng)?shù)乜勺鳛榇我蛩乜紤]。從運(yùn)行管理角度看，小型廢水處理廠宜采用象生物濾池工藝這樣運(yùn)行管理從運(yùn)行管理角度看，小型廢水處理廠宜采用象生物濾池工藝這樣運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的設(shè)施。簡(jiǎn)便的設(shè)施。

47、通過生命周期分析可確認(rèn)本案例中生物濾池處理設(shè)施具有環(huán)境效益好、通過生命周期分析可確認(rèn)本案例中生物濾池處理設(shè)施具有環(huán)境效益好、處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行管理方便等明顯的優(yōu)點(diǎn)。相形之下，活性污泥法處理效果穩(wěn)定、運(yùn)行管理方便等明顯的優(yōu)點(diǎn)。相形之下，活性污泥法具有的一些優(yōu)點(diǎn)卻顯得不那么重要了。通過以上的綜合分析比較可見，具有的一些優(yōu)點(diǎn)卻顯得不那么重要了。通過以上的綜合分析比較可見，就整個(gè)生命周期而言，生物濾池處理設(shè)施是與本例中類似的中小型廢就整個(gè)生命周期而言，生物濾池處理設(shè)施是與本例中類似的中小型廢水處理廠應(yīng)采用的最佳環(huán)保實(shí)用技術(shù)。如果采用改進(jìn)的工藝，生物濾水處理廠應(yīng)采用的最佳環(huán)保實(shí)用技術(shù)。如果采用改進(jìn)的工藝

48、，生物濾池的優(yōu)點(diǎn)可能更為突出。池的優(yōu)點(diǎn)可能更為突出。 3.3污染物環(huán)境影響的比較污染物環(huán)境影響的比較 序號(hào)序號(hào) 環(huán)境影響項(xiàng)目環(huán)境影響項(xiàng)目活性污泥法活性污泥法生物濾池生物濾池1原材料消耗原材料消耗/t74864322能耗能耗/GJ1420054003廢水排放廢水排放BOD/t20204廢水排放廢水排放SS/T10105大氣污染物排放大氣污染物排放/t225013906固體廢物固體廢物/t6693390兩種處理設(shè)施主要環(huán)境影響總量的比較兩種處理設(shè)施主要環(huán)境影響總量的比較結(jié)論：結(jié)論：從生命周期的資源、能源消耗和污染物排放量和其他方面從生命周期的資源、能源消耗和污染物排放量和其他方面的總體影響考慮，生

49、物濾池法比活性污泥法更為實(shí)用和有的總體影響考慮，生物濾池法比活性污泥法更為實(shí)用和有利于環(huán)境保護(hù)。利于環(huán)境保護(hù)。 （二）線性規(guī)劃法（二）線性規(guī)劃法定義定義: 在一定的約束條件下尋求目標(biāo)函數(shù)的極在一定的約束條件下尋求目標(biāo)函數(shù)的極 值問題值問題.其中約束條件和目標(biāo)函數(shù)都屬線其中約束條件和目標(biāo)函數(shù)都屬線 性問題時(shí)性問題時(shí),叫線性規(guī)劃法叫線性規(guī)劃法.數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型: Ai，j Bi，j= F i，j（i，j=1，2，,n)A: 環(huán)境影響的分類因子環(huán)境影響的分類因子B: 各環(huán)境影響因子在系統(tǒng)各個(gè)階段的環(huán)境影響數(shù)據(jù)各環(huán)境影響因子在系統(tǒng)各個(gè)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(píng)價(jià)結(jié)果該環(huán)境影響因

50、子的環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)果i,j: 系統(tǒng)各階段序號(hào)系統(tǒng)各階段序號(hào)特點(diǎn)特點(diǎn)：評(píng)價(jià)和管理產(chǎn)品系統(tǒng)環(huán)境性能的常用方法評(píng)價(jià)和管理產(chǎn)品系統(tǒng)環(huán)境性能的常用方法解決環(huán)境負(fù)荷的分配問題解決環(huán)境負(fù)荷的分配問題優(yōu)化環(huán)境性能優(yōu)化環(huán)境性能定量分析定量分析實(shí)例實(shí)例2：嶗山區(qū)位于青島市區(qū)東部，：嶗山區(qū)位于青島市區(qū)東部，2000年人均水資源占有量為年人均水資源占有量為603 m3，是我國(guó)及世界人均水資源占有量的，是我國(guó)及世界人均水資源占有量的1/4和和1/16。針對(duì)水。針對(duì)水資源短缺的現(xiàn)狀，嶗山區(qū)政府?dāng)M定加大對(duì)非常規(guī)水源，即中水、資源短缺的現(xiàn)狀，嶗山區(qū)政府?dāng)M定加大對(duì)非常規(guī)水源，即中水、雨水和海水資源的開發(fā)力度。通過對(duì)其雨水和海水

51、資源的開發(fā)力度。通過對(duì)其2010年供水和需水預(yù)測(cè)分年供水和需水預(yù)測(cè)分析，降水頻率為析，降水頻率為50%、75%和和95%時(shí)，嶗山區(qū)每年的余水量分別時(shí)，嶗山區(qū)每年的余水量分別為為2012.1萬萬m3、1410.1萬萬m3和和560.7萬萬m3。由此可知，若按最大。由此可知，若按最大供水量進(jìn)行供水，可以滿足全區(qū)的用水需求，但將造成資金和資供水量進(jìn)行供水，可以滿足全區(qū)的用水需求，但將造成資金和資源的浪費(fèi)。請(qǐng)從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，以滿足嶗山區(qū)的水量需求同時(shí)源的浪費(fèi)。請(qǐng)從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，以滿足嶗山區(qū)的水量需求同時(shí)投資最小為目標(biāo)，利用線性規(guī)劃法，建立目標(biāo)函數(shù)和約束方程，投資最小為目標(biāo)，利用線性規(guī)劃法，建立目標(biāo)

52、函數(shù)和約束方程，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)中的單純形法求得嶗山區(qū)在平水年、枯水年和特枯年運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)中的單純形法求得嶗山區(qū)在平水年、枯水年和特枯年不同水源的供水量不同水源的供水量降水頻率降水頻率P 街道街道 地表水地表水 地下水地下水 中水中水 雨水雨水 海水海水 合計(jì)合計(jì) 50 沙子口沙子口 1194.1 913.7 229.93 61 2398.7 北宅北宅 443.0 1247.1 103.23 7 86.9 1887.2 王哥莊王哥莊 179.8 365.2 14.42 3 562.4 合計(jì)合計(jì) 1816.9 2526 347.58 10 147.9 4848.4 75 沙子口沙子口 834.8 913

53、.7 229.93 61 2039.4 北宅北宅309.9 1247.1 103.23 7 86.9 1754.1 王哥莊王哥莊 125.8 365.2 14.42 3 508.4 合計(jì)合計(jì) 1270.5 2526 347.58 10 147.9 4302.0 95 沙子口沙子口 245.8 913.7 229.93 61 1450.4 北宅北宅104.1 1247.1 103.23 7 86.9 1548.3 王哥莊王哥莊 71.3 365.2 14.42 3 453.9 合計(jì)合計(jì) 421.1 2526 347.58 10 147.9 3452.620102010年可供水量預(yù)測(cè)表年可供水量預(yù)

54、測(cè)表20102010年需水量預(yù)測(cè)表年需水量預(yù)測(cè)表街道街道生活生活 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)工業(yè)工業(yè)建筑建筑業(yè)業(yè)第三第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)生態(tài)環(huán)境環(huán)境 合計(jì)合計(jì)50%75%95%50%75%95%沙子口沙子口255.5060.574.974.9696.618.91501941375.51389.91389.9北宅北宅81.0396.6117.5117.592.96.028.259363.73384.63384.63王哥莊王哥莊352.22135.4155.7155.7210.621.91382661097.121117.421117.42合計(jì)合計(jì)661.75292.53893891000.146.8316.25192

55、836.352932.852932.85降水頻率降水頻率街道街道可供水量可供水量總需水量總需水量余（余（+）缺（）缺（）50%沙子口沙子口2398.71375351023.2北宅北宅1887.21097.1790.1王哥莊王哥莊562.4363.7198.7合計(jì)合計(jì)4848.42836.32012.175%沙子口沙子口2039.41389.9649.5北宅北宅1754.11117.4636.7王哥莊王哥莊508.4384.6123.8合計(jì)合計(jì)43022891.91410.195%沙子口沙子口1450.41389.960.5北宅北宅1548.31117.4430.9王哥莊王哥莊453.9384.

56、669.3合計(jì)合計(jì)3452.62891.9560.720102010年供需平衡預(yù)測(cè)表年供需平衡預(yù)測(cè)表需要科學(xué)合理地配置供水水源！需要科學(xué)合理地配置供水水源！目標(biāo)函數(shù)的建立目標(biāo)函數(shù)的建立 供水水源配置模型的核心是將地表水、地下水、中水、雨水和海水五種水源根據(jù)供水水源配置模型的核心是將地表水、地下水、中水、雨水和海水五種水源根據(jù)其供給量適量地配置，使其不但能夠滿足嶗山區(qū)的水資源需求，而且每年在水資其供給量適量地配置，使其不但能夠滿足嶗山區(qū)的水資源需求，而且每年在水資源工程上的總投資最少源工程上的總投資最少 minZ=a1x1+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5 Z：每年在供水工程上的投資成本（

57、萬元）：每年在供水工程上的投資成本（萬元） a1,a2 ,a3 ,a4,a5：地表水、地下水、中水、雨水和海水的單位供給量投資（元：地表水、地下水、中水、雨水和海水的單位供給量投資（元/m3） 為為1.1，1.8，1.24，2.42，1.62元元/m3 x1,x2,x3,x4,x5：地表水、地下水、中水、雨水和海水水量（萬地表水、地下水、中水、雨水和海水水量（萬m3） minZ=1.1x1+1.8x2+1.24x3+2.42x4+1.61x5約束方程約束方程以供水頻率為以供水頻率為50%為例，線性規(guī)劃的約束方程為：為例，線性規(guī)劃的約束方程為：（1）各種水資源量的總和小于嶗山區(qū)的總供水量，大于嶗

58、山區(qū)的總需水量）各種水資源量的總和小于嶗山區(qū)的總供水量，大于嶗山區(qū)的總需水量: x1+x2+x3+x4+x5 4848.4； x1+x2+x3+x4+x5 2836.3。 （2）各種水資源配置量不超過它的供給上限）各種水資源配置量不超過它的供給上限: x1 1816.9 x2 2526 x3 347.58 x4 10 x5 147.9 （3）水資源量是非負(fù)值：）水資源量是非負(fù)值：xj=0，j=1,2, ,5。 求解求解 單純形法是求解線性規(guī)劃問題最為有效的一個(gè)方法，單純形法是求解線性規(guī)劃問題最為有效的一個(gè)方法， 它的基本思想是從滿足所有約束條件的一個(gè)基本可它的基本思想是從滿足所有約束條件的一個(gè)

59、基本可 行解（即從可行域的一個(gè)頂點(diǎn)）出發(fā)，經(jīng)過基變換行解（即從可行域的一個(gè)頂點(diǎn)）出發(fā)，經(jīng)過基變換 轉(zhuǎn)換到另一個(gè)基本可行解，使目標(biāo)函數(shù)值不斷增大轉(zhuǎn)換到另一個(gè)基本可行解，使目標(biāo)函數(shù)值不斷增大 直至達(dá)到一個(gè)最大值點(diǎn)，從而得到問題的最優(yōu)解。直至達(dá)到一個(gè)最大值點(diǎn)，從而得到問題的最優(yōu)解。 通過求解，結(jié)果為：目標(biāo)值為通過求解，結(jié)果為：目標(biāo)值為3612.2萬元，達(dá)到最萬元，達(dá)到最 優(yōu)解時(shí)的各變量分別為：優(yōu)解時(shí)的各變量分別為：x1=1816.9萬萬m3； x2=523.9萬萬m3 ；x3=347.58萬萬m3；x4=0.0； x5=147.9萬萬m3。 降水頻率為降水頻率為75%時(shí)：時(shí)：目標(biāo)值為目標(biāo)值為4094

60、.8萬元，達(dá)到最萬元，達(dá)到最優(yōu)解時(shí)的各變量分別為：優(yōu)解時(shí)的各變量分別為：x1=1270.5萬萬m3；x2=1125.9萬萬m3 ；x3=347.58萬萬m3；x4=0.0；x5=147.9萬萬m3降水頻率為降水頻率為95%時(shí)：時(shí)：目標(biāo)值為目標(biāo)值為4689.4萬元，達(dá)到最萬元，達(dá)到最優(yōu)解時(shí)的各變量分別為：優(yōu)解時(shí)的各變量分別為：x1=421.1萬萬m3；x2=1975.3萬萬m3 ；x3=347.58萬萬m3；x4=0.0；x5=147.9萬萬m3 結(jié)果分析結(jié)果分析 2010年若為平水年，則最優(yōu)化的供水水源水量為：年若為平水年，則最優(yōu)化的供水水源水量為： 地表水地表水1816.9萬萬m3，地下水，