1-材料生命周期評價-2013

材料的生命周期評價LifeCycleAssessmentofMaterial

LifeCycleAssessmentofMaterial

主要內(nèi)容生命周期影響評價

框架與階段LCA原則發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀背景與定義

數(shù)據(jù)庫與分析軟件

案例分析

LCA局限性前景與展望背景隨著工業(yè)化的發(fā)展進入自然生態(tài)環(huán)境的廢物和污染物越來越多，超出了自然界自身的消化吸收能力，對環(huán)境和人類健康造成極大影響。同時工業(yè)化也將使自然資源的消耗超出其恢復(fù)能力，進而破壞全球生態(tài)環(huán)境的平衡。

因此人們越來越希望有一種方法對其所從事各類活動的資源消耗和環(huán)境影響有一個徹底、全面、綜合的了解，以便尋求機會采取對策減輕人類對環(huán)境的影響。

LCA的誕生生命周期評價（LifeCycleAssessment簡稱LCA）是一種用于評價產(chǎn)品或服務(wù)相關(guān)的環(huán)境因素及其整個生命周期環(huán)境影響的工具。

即是一種評價產(chǎn)品（包括服務(wù)或活動）從原材料開采與提煉開始，到產(chǎn)品制造、運銷、使用、報廢和最終處置全過程環(huán)境影響方法。

生命周期評價起源于企業(yè)內(nèi)部

LCA的最初應(yīng)用可追溯到1969年美國可口可樂公司對不同飲料容器的資源消耗和環(huán)境釋放所作的特征分析。

一些國際著名的跨國企業(yè)，如HP、IBM、AT&T、德國西門子公司等，一方面開展生命周期評價方法的研究，另一方面積極對其產(chǎn)品進行生命周期評價。2．LCA的定義所謂生命周期評價技術(shù)（LCA）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。從定義來看LCA不是針對材料的，更多的是產(chǎn)品和服務(wù)，目前也有人提出了MLCA，MaterialLCA。

所謂生命周期評價技術(shù)（LCA）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。從定義來看LCA不是針對材料的，更多的是產(chǎn)品和服務(wù)，目前也有人提出了MLCA，MaterialLCA。

LCA

的定義

1993年SETAC的LCA定義中，LCA被描述成這樣一種評價方法：①通過確定和量化與評估對象相關(guān)的能源、物質(zhì)消耗、廢棄物排放，評估其造成的環(huán)境負擔；

②評價這些能源、物質(zhì)消耗和廢棄物排放所造成的環(huán)境影響；

③辨別和評估改善環(huán)境(表現(xiàn))的機會。

LCA的評估對象可以是一個產(chǎn)品、處理過程或活動，并且范圍覆蓋了評估對象的整個壽命周期，包括原材料的提取與加工、制造、運輸和分發(fā)、使用、再使用、維持、循環(huán)回收，直到最終的廢棄。LCA

的定義

1997年ISO制訂的LCA標準(1S014040)中也給出了LCA和一些相關(guān)概念的定義：LCA是對產(chǎn)品系統(tǒng)在整個壽命周期中的(能量和物質(zhì)的)輸入輸出和潛在的環(huán)境影響的匯編和評價。這里的產(chǎn)品系統(tǒng)是指具有特定功能的、與物質(zhì)和能量相關(guān)的操作過程單元的集合，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(wù)業(yè)提供的)服務(wù)系統(tǒng)；壽命周期是指產(chǎn)品系統(tǒng)中連續(xù)的和相互聯(lián)系的階段，它從原材料的獲得或者自然資源的產(chǎn)生一直到最終產(chǎn)品的廢棄為止。起初，多數(shù)企業(yè)的決策都是以經(jīng)濟為基礎(chǔ)，由社會和政治上的考慮來調(diào)節(jié)。對環(huán)境的考慮通常受到地方和國家污染規(guī)則的限制。整個系統(tǒng)的環(huán)境因素很少受到重視。隨著對綠色事業(yè)的迫切需求以及世界建模的開始，企事業(yè)單位開始注意到，他們對所進行工序的廣泛的環(huán)境內(nèi)涵知之甚少。這種意識，以及相關(guān)用來控制企業(yè)行為的法律的實施，為揭示各種工序廣泛的內(nèi)涵提供了動力。其中最早的最著名的實踐就是HaroldSmith在生命周期影響評價(LCI)方面開展的。人們很快就發(fā)現(xiàn)，僅僅比較生產(chǎn)不同產(chǎn)品所消耗的能量會忽略一些重要的影響因素，因此就失去了對不同生產(chǎn)、使用和處理系統(tǒng)總的影響進行指示的作用。結(jié)果就是需要開發(fā)一種方法，來檢測從原材料到最終產(chǎn)品處理回收，這一整個的延伸的系統(tǒng)。

發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀LCA的起源

20世紀60年代

化學工程物質(zhì)一能量流平衡方法20世紀80年代歐美

“從搖籃到墳?zāi)埂保╢romcradletograve）的生命周期評價技術(shù)

初始生命周期名稱：designfortheenvironment、environmentallyconsciousdesignandmanufacturing、greendesign、lifecycledesign、productresponsibility、environmentalquality、productintegrity等

1990年由國際環(huán)境毒理和化學學會（SETAC）統(tǒng)一為LCA（lifecycleassessment

）.

1993年國際標準化組織制訂國際環(huán)境管理系列標準，即ISO14000國際環(huán)境管理系列標準，ISO14000主要分為6個系列，即環(huán)境管理系統(tǒng)、環(huán)境審計、環(huán)境標志、環(huán)境行為評價、環(huán)境影響評價、術(shù)語和定義等。

表3ISO14000國際環(huán)境管理系列標準的框架

發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀1979年出版的某論文集中討論了能量的分析，且討論了與生產(chǎn)能耗相關(guān)的材料流問題,對工業(yè)系統(tǒng)與產(chǎn)品進行了明確的區(qū)分。目前LCI的關(guān)鍵問題就是對這個區(qū)分的誤解。許多系統(tǒng)生產(chǎn)多種產(chǎn)品，隨之而來的就是與整個系統(tǒng)相關(guān)的多種生命周期負擔。當使用者想把多產(chǎn)品系統(tǒng)中的負擔分配到每一個單一產(chǎn)品時，他們就不得不為這些負擔加權(quán)重。這一過程不是科學的，因為這是針對與單一產(chǎn)品相關(guān)的負擔,而不是對整個系統(tǒng)做出的判斷。LCI分析中新的參數(shù)不完全隸屬于全球范圍的。一些（例如有毒物質(zhì)）參數(shù)是高度地方化的;另一些（例如導(dǎo)致酸雨的硫氧化物）只是區(qū)域效應(yīng);還有諸如溫室氣體CO2則是全球效應(yīng)。結(jié)果，由于不能確定某些參數(shù)（如地方水體排放）統(tǒng)計數(shù)據(jù)會不會產(chǎn)生重大的后果，因此就不可能對所有參量進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀1990年，首屆社會環(huán)境毒理和化學（SETAC）會議在美國的佛蒙特州召開，與會者就LCA的概念和理論框架取得了廣泛的一致，并最終確定使用LifeCycleAssessment,LCA這個術(shù)語，從而統(tǒng)一了國際上的LCA研究。作為一個毒理學組織，SETAC將重點放到了工業(yè)系統(tǒng)的空氣和水體排放上，而不是以往占支配地位的能量和材料流。主要的作用就是介紹生命周期評估的概念。在隨后一系列的LCA研討會中，SETAC討論了LCA的理論框架和具體內(nèi)容，并在1993年8月發(fā)布了第一個LCA的指導(dǎo)性文件《LCA指南：操作規(guī)則》。這個文件給除了LCA方法的定義和理論框架以及具體的實施細則和建議，描述了LCA的應(yīng)用前景，并總結(jié)了當時LCA的研究狀況。發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀另一方面，國際標準化組織（ISO）在1992年成立了環(huán)境戰(zhàn)略顧問組SAGE,專門研究制定一種環(huán)境管理標準的可能性。1993年6月ISO成立了“環(huán)境管理”技術(shù)委員會TC207，正式開展環(huán)境管理方面的國際標準化工作。其指定的國際標準稱為《環(huán)境管理系列國際標準》，即ISO14000系列標準。ISO對LCA方法的標準化有利于LCA方法的統(tǒng)一和實施，促進了LCA的進一步發(fā)展。并且，由于ISO的國際影響以及LCA方法在ISO14000系列標準中所占的重要地位，經(jīng)過標準化的LCA方法必將成為最重要的評價產(chǎn)品環(huán)境表現(xiàn)的方法。事實上，由于ISO組織的有眾多相關(guān)學術(shù)組織、政府機構(gòu)、企業(yè)和環(huán)境組織參與的LCA研究已經(jīng)成為國際上LCA研究的主流。LCA原則

評估對象評估方法

應(yīng)用目的特點LCA原則LCA評估對象LCA的評估對象是產(chǎn)品系統(tǒng)或服務(wù)系統(tǒng)造成的環(huán)境影響(其實服務(wù)也是一種抽象的產(chǎn)品)，而不是評估空間意義上的環(huán)境的質(zhì)量，這與環(huán)境科學中的環(huán)境質(zhì)量評估有著根本區(qū)別。另外，LCA方法著眼于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的環(huán)境影響，這與產(chǎn)品質(zhì)量管理和控制等方法也是完全不同的。

其次，LCA的評估范圍要求覆蓋產(chǎn)品的整個壽命周期，而不只是產(chǎn)品壽命周期中的某個或某些階段。LifeCycle的概念是LCA方法最基本的特性之一，是全面和深入地認識產(chǎn)品環(huán)境影響的基礎(chǔ)，是得出正確結(jié)論和做出正確決策的前提。也正是由于LifeCycle概念在整個方法中的重要性，這個方法才以LifeCycle來命名。評估對象的角度來說，LCA是一種評價產(chǎn)品在整個壽命周期中造成的環(huán)境影響的方法。常見的環(huán)境指數(shù)及其表達方式

在進行材料的環(huán)境影響評價過程之前，首先要確定用何種指標來衡量材料的環(huán)境負擔性。關(guān)于衡量材料環(huán)境影響的定量指標，已提出的表達方法有能耗、環(huán)境影響因子、環(huán)境負荷單位、單位服務(wù)的材料消耗、生態(tài)指數(shù)、生態(tài)因子等。

1．能耗

20世紀90年代初歐洲一些旅行社用能耗來表達旅游過程的環(huán)境

在材料的生產(chǎn)和使用過程中—用能耗來表達其對環(huán)境的影響（現(xiàn)已基本淘汰能耗表示法）。

表1一些典型材料生產(chǎn)過程的能耗比較

產(chǎn)品名水泥鋼鋁能耗142.436.731.82．環(huán)境影響因子

某些學者曾用環(huán)境影響因子（environmentalaffectfactor，EAF）來表達材料對環(huán)境的影響：

EAF=[資源，能源，污染物，生物影響，區(qū)域性]（l）相對于能耗表示法，環(huán)境影響因子考慮了資源、能源、污染物排放、生物影響和區(qū)域性的環(huán)境影響等因素，把材料的生產(chǎn)和使用過程中原料和能源的投入及廢物的產(chǎn)出都考慮進去了，比能耗指標要全面綜合一些。

3．環(huán)境負荷單位

環(huán)境負荷單位（environmentalloadunit，ELU）是用一個綜合的指標，包括能源、資源、環(huán)境污染等因素來評價某一產(chǎn)品、過程或事件對環(huán)境的影響。這一工作主要是由瑞典環(huán)境研究所完成的，現(xiàn)在在歐美較流行。

表2是一些材料及元素的環(huán)境負荷單位比較，可見，貴金屬元素的環(huán)境負荷單位特別大，這與實際情況基本一致。由于單位材料的質(zhì)量環(huán)境負荷單位是一種無量綱單位，在實際應(yīng)用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)境影響進行比較，目前還沒有完全為公眾了解和接受。

表2一些材料及元素的環(huán)境負荷單位比較

4.單位服務(wù)的材料消耗

德國渥泊塔研究所的斯密特教授（Schmidt）于1994年提出了一種表達材料環(huán)境影響的指標方法——單位服務(wù)的材料消耗量（Materialsintensityperunitofservice，MIPS），MIPS指在某一單位過程中的材料消耗量，這一單位過程可以是生產(chǎn)過程也可以是消費過程。詳細介紹可參見斯密特教授的專著《人類需要多大的世界》一書。5．生態(tài)指數(shù)

除上述表示材料的環(huán)境影響指標外，國外還有一種生態(tài)指數(shù)表示法(eco－Point)，即對某一過程或產(chǎn)品，根據(jù)其污染物的產(chǎn)生量及其他環(huán)境作用大小，綜合計算出該產(chǎn)品或過程的生態(tài)指數(shù)，判斷其環(huán)境影響程度。例如，根據(jù)計算，玻璃的生態(tài)指數(shù)為148，而在同樣條件下，聚乙烯的生態(tài)指數(shù)為220，由此即認為玻璃的環(huán)境影響比聚乙烯要小。由于同環(huán)境負荷單位、環(huán)境影響因子相同，指數(shù)表示法也是無量綱單位表示法。計算新產(chǎn)品或新工藝的環(huán)境影響的生態(tài)指數(shù)是一個很復(fù)雜的過程，故目前這些表達法都還不是很通用。6．生態(tài)因子

綜合考慮材料的使用性能和環(huán)境性能的生態(tài)因子表示法（eco－indicator，ECOI）的主要思路是考慮兩部分內(nèi)容：一是材料的環(huán)境影響

（environmentalimpact，EI），包括資源、能源的消耗，以及排放的廢水、廢氣、廢渣等污染物，加上其他環(huán)境影響，如溫室效應(yīng)、區(qū)域毒性水平，甚至噪聲等因素；另一部分是考慮材料的使用或服務(wù)性能（serviceperformance，SP），如強度、韌性、熱膨脹系數(shù)、電導(dǎo)率、電極電位等力學、物理和化學性能：

ECOI=EI／SP

（2）此式基本上扣除了其使用性能的影響，在較客觀的基礎(chǔ)上進行材料的環(huán)境性能比較。7.碳排放由于全球變暖的現(xiàn)狀，和京都議定書的約束，有很多國家意識到了二氧化碳的危害，碳排放量逐漸也形成了一種評價環(huán)境影響的指標。

bp公司推出了一款碳排放計算器，計算出行方式、城市能源結(jié)構(gòu)來計算個人和家庭的碳排放量，生活方式的碳排放量，私家車是公交的10倍。應(yīng)該和美國目前在開發(fā)一種低碳排放的水泥。材料的環(huán)境影響評價方法與標準

早期曾采用單因子方法來評價材料的環(huán)境影響，如測其廢渣的排放量，評價其對固體廢棄物污染的影響等。采用單因子評價不能反映其對環(huán)境的綜合影響，如全球溫室效應(yīng)、能耗、資源效率等。而且，用如此多的單項指標，比較起來也太麻煩，甚至有些指標還無法進行平行比較。到20世紀90年代初，專家提出了一個綜合的評價方法——生命周期評價方法（lifecycleassessment，LCA）。LCA方法現(xiàn)已，成為全世界通行的材料環(huán)境影響評價方法，并已在ISO14000國際環(huán)境認證標準中規(guī)范化，是ISO14000的標準系列之一。

LCA的主要方法LCA主要思路是：通過收集與產(chǎn)品相關(guān)的環(huán)境清單數(shù)據(jù)，應(yīng)用LCA定義的一套計算方法，從資源消耗、人體健康和生態(tài)環(huán)境影響等方面對產(chǎn)品的環(huán)境影響做出定性和定量的評估，并進一步分析和尋找改善產(chǎn)品環(huán)境表現(xiàn)的時機與途徑。其中環(huán)境清單數(shù)據(jù)，就是在產(chǎn)品壽命周期中流入和流出產(chǎn)品系統(tǒng)的物質(zhì)/能量流。物質(zhì)流既包含了產(chǎn)品在整個壽命周期中消耗的所有資源，也包含所有的廢棄物以及產(chǎn)品本身。LCA的評估是建立在具體的環(huán)境清單數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的，這也是LCA方法最基本的特性之一，是實現(xiàn)LCA客觀性和科學性的必要保證，是進行量化計算和分析的基礎(chǔ)。

在LCA標準中，詳細地定義了具體的評估實施步驟，它包括如下4個組成部分：目標和范圍定義(GoalandScopeDefinition)、清單分析(LifeCyclelnventoryAnalysis，LCl)、環(huán)境影響評估(LifeCyclelmpactAssessment，LCIA)、解釋(LifeCycleInterpretation)。LCA的應(yīng)用目的原則上講，不同的主體出于不同的目的，都可以實施LCA評估或引用LCA評估結(jié)論。在SETAC和ISO的文件中列舉了一些LCA方法的作用，例如：①幫助提供產(chǎn)品系統(tǒng)與環(huán)境之間相互作用的盡可能完整的概貌；②促進全面和正確地理解產(chǎn)品系統(tǒng)造成的環(huán)境影響；③為關(guān)注產(chǎn)品或受產(chǎn)品影響的相關(guān)方之間進行交流和對話奠定基礎(chǔ)；④向決策者提供關(guān)于環(huán)境的有益的決策信息，包括估計可能造成的環(huán)境影響、尋找改善環(huán)境表現(xiàn)的時機與途徑、為產(chǎn)品和技術(shù)選擇提供判據(jù)等。

LCA方法鼓勵各種組織，尤其是企業(yè)，將環(huán)境問題結(jié)合到他們的總體決策過程中。通過LCA方法，并與其他的環(huán)境管理工具相互補充，幫助更好地理解、控制和減少對環(huán)境的影響。從企業(yè)的角度考慮，可以在以下的時機實施LCA：①在產(chǎn)品決策中提供輔助信息；②在產(chǎn)品或技術(shù)的設(shè)計或再設(shè)計時提供與環(huán)境相關(guān)的幫助；③在產(chǎn)品的環(huán)境聲明中或?qū)嵤┉h(huán)境標識計劃時；④在制定企業(yè)的環(huán)境戰(zhàn)略計劃和政策時；⑤在企業(yè)與公共關(guān)系溝通的過程中。

LCA的技術(shù)框架及評價過程

LCA評價方法技術(shù)框架包括4部分：目標和范圍定義、清單分析、環(huán)境影響評價及評價結(jié)果解釋(見圖).

LCA體系框架與階段結(jié)果解釋（LifeCycleInterpretation）LCA體系內(nèi)容

目標與范圍確定（GoalandScopeDefinition,GSD）

影響評價（LifeCycleImpactAssessment,LCIA）

清單分析（LifeCycleInventory,LCI）

定義目標與邊界條件建立系統(tǒng)模型編制清單作系統(tǒng)總量計算三方面（3E)進行影響評估環(huán)境（Environmental)能源（Energy)經(jīng)濟（Economic)分析與決策敏感度分析3E綜合分析決策LifeCycleAssessmentPhases-basedonISO14040LCA體系框架與階段生命周期評價框架目標與范圍確定清單分析影響評價結(jié)果解釋直接應(yīng)用：產(chǎn)品開發(fā)與改進戰(zhàn)略規(guī)劃公共策略制定營銷其他ConceptualFrameworkfor

LCAImpactAnalysis生命周期影響評價(LCIA)LCIA是根據(jù)清單分析（LCI）過程中列出的要素對環(huán)境影響進行定性和定量分析。LCIA包括以下幾個步驟：

·對清單分析過程中列出的要素進行分類；

·運用環(huán)境知識對所列要素進行定性和定量分析；

·識別出系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中的重大環(huán)境因素；

·對識別出的環(huán)境因素進行分析和判斷環(huán)境影響的類型主要分成四大類：直接對生物、人類有害和有毒性；對生活環(huán)境的破壞；可再生資源循環(huán)體系的破壞；不可再生資源的大量消耗。LCIA把清單分析的結(jié)果歸到不同的環(huán)境影響類型，再根據(jù)不同環(huán)境影響類型的特征化系數(shù)加以量化，來進行分析和判斷。LCIA典型模型生命周期影響評價（LCIA）是LCA中難度最大、爭議最多的部分，相關(guān)國際標準尚處于制定階段。目前國際上采用的評價方法，基本上可以分為兩大類：“環(huán)境問題法”和“目標距離”法。前者著眼于環(huán)境影響因子和影響機理，對各種環(huán)境干擾因素采用當量因子轉(zhuǎn)換而進行數(shù)據(jù)標準化和對比分析，如瑞典EPS方法、瑞士和荷蘭的生態(tài)稀缺性方法（生態(tài)因子）以及丹麥的EDIP方法等；后者則著眼于影響后果，用某種環(huán)境效應(yīng)的當前水平與目標水平（標準或容量）之間的距離來表征某種環(huán)境效應(yīng)的嚴重性，其代表方法是瑞士臨界體積方法。1．目標和范圍定義LCA應(yīng)用起點：確定其評價目標和評價的定義（goalandscopedefinition），以界定該過程、產(chǎn)品或事件對環(huán)境影響的大小。

LCA評價目標：主要包括界定評價對象、實施LCA評價的原因，以及評價結(jié)果的輸出方式。

LCA評價范圍：一般包括評價功能單元定義、評價邊界定義、系統(tǒng)輸入輸出分配方法、環(huán)境影響評價的數(shù)學物理模型及其解釋方法、數(shù)據(jù)要求、審核方法及評價報告的類型與格式等。

功能單元是評價環(huán)境影響大小的區(qū)量單位，由于關(guān)系到環(huán)境影響具體數(shù)值，一般其應(yīng)該是可數(shù)的。

系統(tǒng)邊界確定了哪些過程應(yīng)該被包括到LCA評價范圍中。其不僅取決于LCA實施的評價目標，還受到所使用的假設(shè)、數(shù)據(jù)來源、評價成本等因素的影響和限制。

數(shù)據(jù)是指在LCA評價過程中用到的所有定性和定量的數(shù)值或信息。數(shù)據(jù)要求是LCA評價結(jié)果可靠性的保障。審核是為保證LCA評價方法符合國際標準，評價結(jié)果客觀和可靠。2．清單分析

根據(jù)評價的目標和范圍定義，針對評價對象收集定量或定性的輸入輸出數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行分類整理和計算的過程稱為清單分析，即對產(chǎn)品整個壽命周期中消耗的原材料、能源以及團體廢棄物、大氣污染物、水體污染物等，根據(jù)物質(zhì)平衡和能量平衡進行正確的調(diào)查并獲取數(shù)據(jù)的過程。清單分析在LCA評價中占有重要的地位，后面的環(huán)境影響評價過程就是建立在清單分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的。另外，LCA用戶也可以直接從清單分析中得到評價結(jié)論，并做出解釋。

生命周期清單分析SETAC/CML的生命周期影響評價步驟

SETAC的CML介紹了一種生命周期影響評價方法，但目前只有第一步付諸了實踐。它總共分為以下三步：

(1)分類和特征化在分類步驟中，所有的影響都根據(jù)其對環(huán)境造成的效應(yīng)歸類。例如，把能造成溫室效應(yīng)的環(huán)境影響歸為一類，造成臭氧層破壞效應(yīng)的也如此處理。有些環(huán)境影響包括在好幾個類別之中。比如，氮氧化物的排放不但有毒、能產(chǎn)生酸化效應(yīng)，而且會造成富營養(yǎng)化效應(yīng)。每個類別中的環(huán)境影響都被累加起來，從而產(chǎn)生一個影響分數(shù)（effectscore）。如果不使用加權(quán)，僅僅把涉及到的物質(zhì)的質(zhì)量加起來是不夠的，因為有些物質(zhì)可能會比其它物質(zhì)造成更強烈的影響。這個問題是通過為不同的物質(zhì)提供加權(quán)因子來解決的。這個步驟稱為特征化。SETAC/CML的生命周期影響評價步驟排放質(zhì)量/kg溫室效應(yīng)臭氧層破壞人體毒性酸化效應(yīng)CO21.792×1———CO0.000670——×0.012—NOx0.001091——×0.78×0.7SO20.000987——×0.12×1影響分值1.79200.002040.0017Note:影響分值=排放物質(zhì)的質(zhì)量×

權(quán)重因子N為所有涉及到的環(huán)境影響種類，N=1,…i.

聚乙烯生產(chǎn)過程特征化步驟（使用權(quán)重因子）SETAC/CML的生命周期影響評價步驟(2)標準化為了更好地理解環(huán)境影響的相對大小，需要有一個標準化步驟。在這一步里，環(huán)境影響被分成“標準”影響，比如一個正常人在一天或其它一個時間段內(nèi)造成的環(huán)境影響。通過這樣處理，就有可能知道材料生產(chǎn)過程對已經(jīng)存在的環(huán)境影響所做的相對貢獻。下圖顯示一個關(guān)于評價紙袋與聚乙烯塑料袋的標準化步驟。圖1標準化的影響分數(shù)SETAC/CML的生命周期影響評價步驟(3)標準化影響分值的評估（Evaluation）標準化過程相當?shù)卮龠M了我們對于結(jié)果的洞察力。然而，由于不能把所有的影響視為同等重要，所以還不能做出最終的判斷。在評估階段，各個影響的分值與代表各自影響重要性的權(quán)重因子相乘。圖2標準化影響分值在加權(quán)后的相對重要性SETAC/CML的生命周期影響評價步驟通過比較加權(quán)后的分值的加和。上圖明顯地顯示出與聚乙烯相比，紙質(zhì)產(chǎn)品應(yīng)該優(yōu)先考慮。

如圖2所示，需要收集的輸入數(shù)據(jù)包括資源和能源消耗狀況，輸出數(shù)據(jù)則主要考慮具體的系統(tǒng)或過程對環(huán)境造成的各種影響。

圖2LCA清單分析示意圖

在清單分析中通常包含以下幾個過程或步驟：（1）系統(tǒng)和系統(tǒng)邊界定義

系統(tǒng)是指為實現(xiàn)特定功能而執(zhí)行的、與物質(zhì)和能量相關(guān)的操作過程的集合。這是LCA的評價對象。清單分析正是對所有穿過系統(tǒng)邊界的物質(zhì)、能量流進行量化的過程。系統(tǒng)的定義包括對其功能、輸入源、內(nèi)部過程等方面的描述，以及地域和時間尺度上的考慮。這些因素都會影響到評價的結(jié)果。尤其在對多個產(chǎn)品或服務(wù)系統(tǒng)進行對比評價時，定義的各個系統(tǒng)應(yīng)該具有可比性。

（2）系統(tǒng)內(nèi)部流程EconomyAirWaterAirWater*Matthewsetal.(2000)StocksImportsExportsENVIRONMENTEnvironmental

burdensDMITMRDomesticextractionDomesticoutputForeignhiddenflowsDomestichiddenflows（3）清單數(shù)據(jù)的收集與處理

清單數(shù)據(jù)包括流入每個過程的物質(zhì)和能量，以及從這個過程流出的、排放到空氣、水體和土壤中的物質(zhì)。清單數(shù)據(jù)的來源應(yīng)該盡可能從實際生產(chǎn)過程中獲得，另外，也可以從技術(shù)設(shè)計者，或者通過工程計算、對類似系統(tǒng)的估計、公共或商業(yè)的數(shù)據(jù)庫中得到相關(guān)信息。

在清單分析中還應(yīng)注意以下兩類問題的處理方式：①分配問題

當從產(chǎn)品系統(tǒng)中得到多個產(chǎn)品，或者一個回收過程中同時處理來自多個系統(tǒng)的廢棄物時，就產(chǎn)生了輸入輸出數(shù)據(jù)如何在多個產(chǎn)品或多個系統(tǒng)這間分配的問題。

②能源問題

在能源數(shù)據(jù)中應(yīng)考慮能源的類型、轉(zhuǎn)化效率、能源生產(chǎn)中的清單數(shù)據(jù)及能源的消耗量。不同類型的化石能源和電能應(yīng)該分別列出，能源的消耗量應(yīng)以相應(yīng)的熱值如焦[耳]或兆焦單位計算，對于燃料的消耗也可使用質(zhì)量和體積。

3．環(huán)境影響評價

環(huán)境影響評價建立在清單分析的基礎(chǔ)上，其目的是為了更好地理解清單分析數(shù)據(jù)與環(huán)境的相關(guān)性，評價各種環(huán)境損害造成的總的環(huán)境影響的嚴重程度，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(guān)系，并根據(jù)這種分析結(jié)果再借助于其他評價方法對環(huán)境進行綜合的評價。

（1）分類

分類是將清單條目與環(huán)境損害種類相聯(lián)系并分組排列的過程，它是一個定性的、基于自然科學知識的過程。在LCA中將環(huán)境損害分為3類，即資源消耗、人體健康和生態(tài)環(huán)境影響。然后，又細分為許多具體的環(huán)境損害種類，如全球變暖、酸雨、臭氧層減少、沙漠化、富營養(yǎng)化，等等。一種清單條目可能與一種或多種具體的環(huán)境損害有關(guān)。

（2）表征

不同編自種類造成同一種環(huán)境損害的程度不同，例如二氧化硫和氧化氮都可能引起酸雨，但同樣的量引起的酸雨的濃度并不相同。表征就是對比分析和量化這種程度的過程。它是一個定量的、基本上基于自然科學的過程。通常在表征中都采用了計算“當量”的方法，用以比較和量化這種程度上的差別。將當量值與實際清單數(shù)據(jù)的量相乘，可以比較相關(guān)清單條目對環(huán)境影響的嚴重程度。常用的幾種表征指標如表6－4所示。

表4常用表征指標

環(huán)境損害類型指標名稱參照物溫室效應(yīng)GWP100CO2臭氧層的減少ODPCFC11酸雨APSO2富營養(yǎng)化OPP（3）歸一化

由于環(huán)境影響因素有許多種，除資源消耗、能源消耗、廢氣、廢水、廢渣外，還有溫室氣體效應(yīng)、酸雨、有機揮發(fā)物、區(qū)域毒性、噪聲、電磁波污染、光污染等，每一種影響因素的計量單位都不相同。為實現(xiàn)量化，通常對清單分析和表征結(jié)果數(shù)據(jù)采用加權(quán)或分級的方法進行處理，以簡化評價過程，使評價結(jié)果一目了然。這個量化的處理在LCA應(yīng)用中被稱為歸一化處理。該方法主要是將環(huán)境因素簡化，用單因子表示最后的評價結(jié)果。在后面的環(huán)境影響評價模型中將作細介紹一些歸一化的教學方法．

（4）評價

為了從總體上概括某一系統(tǒng)對環(huán)境的影響，將各種因素及數(shù)據(jù)進行分類、表征、歸一化處理后，最后進行環(huán)境影響評價。這個過程主要是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。環(huán)境評價是一個典型的數(shù)學物理過程，經(jīng)常要用到各種數(shù)學物理模型和方法。不同的方法往往帶有個人和社會的主觀因素和價值判斷，這是評價結(jié)果容易引起爭議的主要原因。因此、在環(huán)境評價過程中，一般要清楚、詳細地給出所采用的數(shù)學物理方法、假設(shè)條件和價值判斷依據(jù)等。

4．評價結(jié)果解釋

主要是將清單分析和環(huán)境影響評價的結(jié)果進行綜合。對該過程、事件或產(chǎn)品的環(huán)境影響進行闡述和分析，最終給出評價的結(jié)論及建議。例如，對于決策過程，依據(jù)第一部分中定義的評價目標和范圍，自決策者提供直接需要的相關(guān)信息，而不僅僅是單純的評價數(shù)據(jù)。經(jīng)過20年的發(fā)展，作為一種有效的環(huán)境管理工具，LCA方法廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、社會、經(jīng)濟等各個領(lǐng)域和活動中；評價這些活動對環(huán)境造成的影響，尋求改善環(huán)境的途徑，在設(shè)計過程中為減小環(huán)境污染提供最佳判據(jù)。

常用的LCA評價模型

在LCA評價過程中，常需要用到一定的數(shù)學模型和數(shù)學方法，簡稱為LCA評價模型。到目前為止，關(guān)于LCA評價模型可分為精確方法和近似方法，前者有輸入輸出法，后者有線性規(guī)劃法、層次分析法等。

1．輸入輸出法

思路：在評價過程中僅考慮系統(tǒng)的輸入和輸出量，從而定量計算出該系統(tǒng)對環(huán)境所產(chǎn)生的影響。優(yōu)點：數(shù)據(jù)處理簡單，計算不復(fù)雜，各種環(huán)境影響的指標定量且具體，在LCA模型應(yīng)用中發(fā)展比較成熟。

缺點：輸入輸出的指標數(shù)據(jù)分類較細，不能對環(huán)境影響進行綜合評價。

輸入?yún)?shù)：

能源資源材料生產(chǎn)或使用過程輸出參數(shù)：有效產(chǎn)品廢棄物廢水溫室效應(yīng)污染程度圖5LCA評價輸入輸出法框架圖

SolidwasterOthersWaterpolProductLifeCycleSpaceEnvironmentAirpolComponentsManufacturingAssemblyUseResourcesWasteModelofinputandoutputMaterialRecycleComponentsReuseProductReuseComponents&MachinesComponents&MachinesRecyclingThrough“ClosedLoop”ProductReuseComponentReuseMaterialRecycleZero-LandfillXeroxClosedLoopRecyclingConceptRawMaterialDisposal2．線性規(guī)劃法

原理：在一定約束條件下尋求目標函數(shù)的極值問題。當約束條件和目標函數(shù)都屬線性問題時，該系統(tǒng)分析方法即被稱為線性規(guī)劃法。優(yōu)點：可以解決環(huán)境負荷的分配問題，對環(huán)境性能優(yōu)化，也能進行定量的分析。由于LCA方法是探討人類行為和環(huán)境負荷之間的一些線性關(guān)系，故線性規(guī)劃法可以定量地應(yīng)用于各種領(lǐng)域的環(huán)境影響評價。

方法：數(shù)學模型：

[Ai,j][Bi,j]=[Fi,j]（i,j=1,2,…,n）（6－3）式中：A—環(huán)境影響的分類因子；

B—各環(huán)境影響因子在系統(tǒng)各個階段的環(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。

由式6-3可見，環(huán)境影響因子和這些因子在各個階段的環(huán)境影響數(shù)據(jù)組成了一個矩陣序列，通過求解矩陣，最后可得到各因子的環(huán)境影響評價結(jié)果。3．層次分析法

原理：根據(jù)問題的性質(zhì)以及要達到的目標，把復(fù)雜的環(huán)境問題分解為不同的組合因素，并按各因素之間的隸屬關(guān)系和相互關(guān)系程度分組，形成一個不相交的層次，上一層次對相鄰的下一層次的全部或部分元素起著支配作用，從而形成一個自上而下的逐層支配關(guān)系。結(jié)構(gòu)：可分為目標層、準則層和方案層，其中目標層可作為LCA的評價目標并為范圍定義服務(wù)，相當于環(huán)境影響因子；準則層在LCA應(yīng)用中可作為數(shù)據(jù)層，不同的環(huán)境影響因子在系統(tǒng)各個階段有不同的數(shù)據(jù)；最后的方案層則對應(yīng)著環(huán)境影響的評價結(jié)果。

圖6層次結(jié)構(gòu)示意圖

LCA應(yīng)用舉例1．建筑瓷磚的環(huán)境影響評價

該瓷磚生產(chǎn)線的年產(chǎn)量為30萬m2，采用連續(xù)性流水線生產(chǎn)。所需原料有鋼渣、黏土、硅藻土、石英粉、釉料以及其他添加劑等，消耗一定的燃料、電力和水，排放出一定的廢氣、廢水、廢渣，其生產(chǎn)工藝示意圖見后。

圖7某瓷磚生產(chǎn)工藝示意圖

目標定義：只考察其生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響范圍界定：直接原料消耗和直接廢物排放，不考慮原料的生產(chǎn)加工過程以及廢水、廢渣的再處理過程。

清單分析：按資源和能源消耗、各種廢棄物排放及其引起的直接環(huán)境影響進行數(shù)據(jù)分類、清單。能耗可分為加熱、照明、取暖等過程進行清單；資源消耗則按原料配比進行數(shù)據(jù)分類；污染物排放按廢氣、廢水、廢渣等進行清單分析。由于廢氣排放量很少可以忽略，而以溫室效應(yīng)指標進行數(shù)據(jù)清單。其他環(huán)境影響指標如人體健康、區(qū)域毒性、噪聲等也很小，因此在清單分析中也忽略不計。

輸入輸出法評價模型：輸入?yún)?shù)：

能源資源由鋼渣生產(chǎn)瓷磚的工藝過程輸出參數(shù)：有效產(chǎn)品廢棄物廢水溫室效應(yīng)污染程度環(huán)境的影響結(jié)果（見圖9）

圖9（a）能源和資源消耗情況（b）對環(huán)境的影響

由圖可見：該瓷磚生產(chǎn)過程的能耗和水的消耗較大。由于采用鋼渣為主要原料，這是煉鋼過程排放的固態(tài)廢棄物，因此在資源消耗方面屬于再循環(huán)利用，這對保護環(huán)境是有利的生產(chǎn)工藝。另外，該工藝過程的廢渣排放量較小，僅為

0.5kg/m2。廢水的排放量為30kg/m2，且可以循環(huán)再利用。相對而言，該工藝過程的溫室氣體效應(yīng)較大，生產(chǎn)lm2瓷磚要向大氣層排放19.8kg二氧化碳。通過對該瓷磚生產(chǎn)過程的LCA評價，提出的改進工藝主要有降低能耗、降低廢水排放量、減少溫室氣體效應(yīng)影響等。2．聚氫酯防水涂料生產(chǎn)過程環(huán)境影響評價

為研究有機涂料的生產(chǎn)和使用對環(huán)境的影響，選取一個防水涂料生產(chǎn)的實例

圖

某防水涂料的生產(chǎn)工藝示意圖

目標定義：防水涂料生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響，不考慮涂料的施工及使用對環(huán)境及人體健康的影響；范圍定義：直接原料消耗和直接廢物排放以及其他因素對環(huán)境的直接影響，不考慮原料的生產(chǎn)加工過程及廢水、廢渣的再處理過程。清單分析：按資源和能源消耗，各種廢棄物排放及其引起的直接環(huán)境影響進行數(shù)據(jù)分類、清單。能耗可分為加熱、照明、取暖等過程進行清單；資源消耗按原料配比進行數(shù)據(jù)分類；污染物排放按廢氣、廢渣等進行清單分析。由于是生產(chǎn)涂料的工藝過程，生產(chǎn)中排放大量的有機廢氣。除二氧化碳以溫室效應(yīng)指標進行數(shù)據(jù)清單外，還用區(qū)域毒性和揮發(fā)性有機物來評價有害氣體排放對環(huán)境和人體鍵康的影響。涂料生產(chǎn)過程中的廢水排放量、噪聲等影響因素很小，可以忽略。

輸入輸出法評價

圖

某防水涂料生產(chǎn)過程的輸入輸出法評價模型

評價結(jié)果

圖

某防水涂料生產(chǎn)過程的環(huán)境影響LCA評價結(jié)果

由圖可見：

1.資源的消耗包括原料和燃煤獲取能源的消耗，能源的需求相對較高，1kg產(chǎn)品需耗能

8.8MJ。從環(huán)境的影響看，該工藝過程的固體廢棄物排放量較小,僅為0.054kg/kg。由于能耗較高，相應(yīng)的溫室氣體效應(yīng)較明顯，當量二氧化碳氣體排放達0.572kg/kg。對人體健康有影響的有機揮發(fā)物排放較少，為0.15kg/kg。包括有機固體廢棄物在內(nèi)，該防水涂料生產(chǎn)過程排放的有害物的區(qū)域毒性影響為2.5kg/kg，表明該工藝尚有改進的余地。

2.對LCA評價結(jié)果的解釋，除上述的環(huán)境影響數(shù)據(jù)外，通過對該涂料生產(chǎn)過程的LCA評價，提出的改進工業(yè)主要者提高資源效率、降低能耗、降低總有害物的排放量及減少溫室氣體效應(yīng)影響等。

3．用層次分析法評價一般材料的環(huán)境影響試用層次分析法評價鐵、鋁和高密度聚乙烯等三種常用材料在使用過程中的環(huán)境影響

目標定義：環(huán)境指數(shù)為LCA的評價（式4）

environmentalimpacteco-indicator=————————（4）

serviceperformance

范圍界定：材料使用過程對環(huán)境的影響。

清單分析：除考慮被評價材料的環(huán)境因素如能耗，資源消耗，溫室效應(yīng)，人體健康影響，排放的廢氣、廢水及固態(tài)廢棄物外，還應(yīng)考慮材料的使用性能加拉伸強度、線膨脹系數(shù)、比熱、電導(dǎo)及電極電位等。

圖中目標層為環(huán)境指數(shù)，準則層為環(huán)境影響及材料性能，方案層為具體的各種指標。收集清單分析的各種具體數(shù)據(jù)，可構(gòu)造矩陣。圖AHP分析常用材料環(huán)境影響的清單分析示意圖

結(jié)果分析表

材料的環(huán)境影響及性能指標AHP分析結(jié)果

從環(huán)境指數(shù)來看，高密度聚乙烯的環(huán)境影響最小，鐵的環(huán)境影響也比較小，鋁的環(huán)境影響最大。這個結(jié)果與用輸入輸出法評價的同樣三種材料的環(huán)境影響趨勢是一致的。

ISO14000系列標準主要組成

TheMainComponentsofISO14000SeriesISO14000系列標準的基本組成ISO14000是一個環(huán)境管理系列標準，共有100個標準號，其主要組成如下：

ISO1400,themailcomponentofISO1400series,istheseriesstandardofenvironmentalmanagement,including100standards,andthemainonesare:

ISO14001－ISO14009環(huán)境管理體系EMS(EnvironmentalManagementSystem)

SO14010－ISO14019環(huán)境審核EA(EnvironmentalAuditing)

ISO14020－ISO14029環(huán)境標志EL(EnvironmentalLabel)

ISO14030－ISO14039環(huán)境行為評價EPE(EnvironmentalPracticeEvaluation)

ISO14040－ISO14049生命周期評估LCA(LifeCycleAssessment)

ISO14050－ISO14059術(shù)語和定義T&D(Term&Definition)

ISO14060產(chǎn)品標準中的環(huán)境因素EAPS(EnvironmentalfactorofProductStandard)

ISO14061－ISO14100預(yù)留號(ForReserving)

ISO14000在中國的推行

TheDevelopmentofISO14000InChina1996初成立國家環(huán)保局環(huán)境管理體系審核中心Early1996EstablishedtheAuditingCenterofEnvironmentalManagementSysteminStateEnvironmentalProtectionAdministration1997.5.27國務(wù)院批準成立“中國環(huán)境管理體系認證指導(dǎo)委員會”。由國家環(huán)保局任主任May27th1997theStateDepartmentauthorized“Chineseenvironmentalmanagementsystemauthenticationinstructioncommittee”,whichisinthechargeoftheStateEnvironmentalProtectionAdministration.1997.8.28中國環(huán)境管理體系認證機構(gòu)認可委員會（認可委）28/08/1997

Chineseenvironmentalmanagementsystemauthenticationinstructioncommittee(AC)1997.8.29中國認證人員國家注冊委員會環(huán)境管理專業(yè)委員會（注冊委）29/08/1997Chinesenationalregistrationcommitteespecialfortheenvironmentalmanagement(RC)國家環(huán)保局環(huán)境管理體系審核中心（認證機構(gòu)）theAuditingCenterofEnvironmentalManagementSysteminStateEnvironmentalProtectionAdministration(AC)北京環(huán)環(huán)境管理與工程咨詢中心（咨詢機構(gòu)）Beijingenvironmentalmanagementandengineeringconsultingcenter(CC)標準號Standard中文名稱ChineseName(Environmentalmanagementsystem-EMS)采用的國際標準AdoptedInternationalStandardGB/T24001-1996環(huán)境管理體系規(guī)范及使用指南GuidetotheusingofEMSISO14001:1996GB/T24004-1996環(huán)境管理體系原則、體系和支持技術(shù)通用指南Currentguidetotheprinciple,techniquesupportingofEMSISO14004:1996GB/T24020-2000環(huán)境管理環(huán)境標注和聲明通用原則CurrentprincipleofEMS,EnvironmentalLabelandtechniquesupportingISO14020:1998(第1版)GB/T24021-2001環(huán)境管理環(huán)境標注和聲明自我環(huán)境聲明（II型環(huán)境標志）Self-declarationofenvironment,EMSandEnvironmentalLabelIIISO14021:1999GB/T24024-2001環(huán)境管理環(huán)境標注和聲明I型環(huán)境標志原則和程序PrincipleandprocedureofEMS,EnvironmentalLabelIandDeclarationGB/T24031-2001環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評價指南GuidetotheevaluationofEMSandEnvironmentBehaviorISO14031:1999GB/T24040-1999環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評價原則與框架PrincipleandframeofevaluationtoEMSandEnvironmentBehaviorISO14040:1997GB/T24041-2000環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評價目的與范圍的確定和清單分析Objective,rangeandlistanalysistoEMSandEnvironmentBehaviorISO14041:1998(第1版)GB/T24042-2002環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評價生命周期影響評價LifeCycleEstimationofEMSandEnvironmentBehaviorISO14042:2000GB/T24043-2002環(huán)境管理環(huán)境表現(xiàn)評價生命周期解釋LifeCycleExplanationofEMSandEnvironmentBehaviorISO14043:2000GB/T24050-2000環(huán)境管理術(shù)語TermsofEMSISO14050:1998(第1版)中國發(fā)布的環(huán)境管理國家標準及對應(yīng)的國際標準TheChineseNationalEnvironmentalManagementStandardandtheCorrespondingInternationalStandard中國全生命周期的標準

ChineseStandardofLifeCycle

國際標準組織頒布的ISO14040標準系列對LCA方法的原則、框架和實施方法作出了規(guī)定。

TheInternationalStandardOrganizationissuedISO14040toregulatetheprinciple,frameandimplementmethodofLCAGB/T24040-1999ISO14040環(huán)境管理-生命周期評估-原則與框架;ISO14040EnvironmentalManagement-LCA-PrincipleandframeISO14040:1997GB/T24041-2000ISO14041環(huán)境管理-生命周期評估-目標和范圍界定;ISO14041EnvironmentalManagement-LCA-ObjectiveandrangedefinitionISO14041:1998(第1版)GB/T24042-2002ISO14042環(huán)境管理-生命周期評估-影響評價；ISO14042Environmental-Management-LCA-EvaluationoftheinfluenceISO14042:2000GB/T24043-2002ISO14043環(huán)境管理-生命周期評估-解釋;ISO1404EnvironmentalManagement-LCA-ExplanationISO14043:2000案例分析建筑生命周期評價生命周期成本

正如一般投資一樣，在試圖把建筑物發(fā)展對環(huán)境的影響減到最低時，必須考慮所涉及的費用。而生命周期成本分析正正能夠計算和提供興建建筑物，以及在其使用年限內(nèi)的操作和維修這兩方面的現(xiàn)時和日后所需開支的現(xiàn)值。計算生命周期成本，有助評價現(xiàn)時為了改善建筑物表現(xiàn)（例如能源效益或物料耐用程度）而作出的額外投資和和比較以后能夠節(jié)省的款項，以方便有關(guān)人士作出投資決定和方針。建筑生命周期評價生命周期能源分析工具生命周期能源分析工具，是一套計算機程序，建筑物設(shè)計者只需輸入所需數(shù)據(jù)，便能估計在設(shè)計的建筑物的表現(xiàn)、計算建筑物對環(huán)境的影響和生命周期成本，以及與其它設(shè)計的環(huán)境影響和成本進行比較。這套程序可計算出建筑物在生命周期的不同階段（包括竣工階段、運作階段和完結(jié)階段）內(nèi)的各種數(shù)據(jù)。此外，亦可就建筑物不同部分提供獨立資料，例如地基、建筑物結(jié)構(gòu)和各項設(shè)施的影響。使用者亦可對個別元素加以比較。有關(guān)程序除了輸出數(shù)據(jù)外，亦可提供圖像，就不同的設(shè)計作出比較，以及按個別影響類型列出建筑物造成的影響。

生命周期能源分析(LCEA）軟件生命周期能源分析(LCEA）軟件綠色建筑的生命周期評價(略）案例分析

關(guān)于手機的LCA1MaterialsExtractionDisposal2MaterialsProcessing3Manufacturing4PackagingTransportation5UsefulLife6End-of-LifeRecyclingReuse手機原材料的選取與來源BrainLCDBatteryLi-Ion:金屬鋰氧化物、碳復(fù)合物等物質(zhì)

銅、金、鉛、鎳、鋅、鈹、鉭等金屬原料組成

40%金屬40%塑料20%陶瓷及痕量物質(zhì)由潛在泄露物Hg、有機玻璃、塑料等物質(zhì)組成Ni-MH/Ni-Cd電池:Ni、Co、Zn、Cd、Cu

原料的加工處理與產(chǎn)品制造原料的加工處理產(chǎn)品制造原油提煉制造塑料，石英砂與石灰石制造玻璃纖維；Cu等金屬用于制造手機主板、電池、金屬絲等其他配件。

LCD的制造：以“三明治”的形式嵌于塑料與有機玻璃之間。

電池的制造：電池由電極與電解液主板的制造：塑料與玻璃纖維、電鍍金屬“包衣”、若干電子組件、連接線路與金屬線等。手機引起的環(huán)境問題

我國手機用戶已經(jīng)超過了4億，如果按照平均每個用戶每兩年更換一次手機的保守頻率計算，我國每年將有2億部手機被淘汰，一般來講用戶都會配有兩塊電池。所以，淘汰下來的手機電池可能超過4億塊。曾經(jīng)有專家指出，舊手機的一塊電池里的鎘就能夠嚴重污染6萬升的水，而這些水可以裝滿3個奧運會的標準游泳池。

環(huán)境影響手機的環(huán)境危害

手機小型化對廢物造成一定的負面影響。由于其很小，重量很輕，手機很容易被丟棄進入生活垃圾，當在焚燒爐中燃燒或在填埋場中處置后，最終對環(huán)境和人體健康造成危害。

由于塑料是高度可燃的，印刷線路板和手機外殼以及其它電子產(chǎn)品都含有含溴阻燃劑，會明顯破壞人體健康和環(huán)境，引起癌癥，破壞肝臟、引起神經(jīng)和免疫系統(tǒng)問題，甲狀腺功能紊亂和內(nèi)分泌失調(diào)等。這些物質(zhì)可從填埋場滲漏到土壤和地下水中，或在焚燒或回收過程中形成劇毒的二噁英和呋喃。研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在瑞典的一個電子廢物再利用工廠工人血液中發(fā)現(xiàn)了溴化阻燃劑明顯增加。手機的環(huán)境危害手機含有大量有毒物質(zhì)，包括一系列持久性(POPs)和生物積累性化學品（PBTs），當焚燒或在填埋場處置后，對人體健康和環(huán)境造成危害。PBTs在動物脂肪組織中長期存在，即使釋放量很小，在食物鏈中也能積累到有毒水平。有6種手機廢物與癌癥和一系列繁殖、神經(jīng)和發(fā)育紊亂相聯(lián)系，并對兒童造成特殊傷害，其發(fā)育器官和免疫系統(tǒng)對毒素攻擊特別敏感。手機中PBTs包括銻，砷，鈹，鎘，銅，鉛，鎳和鋅。當在填埋場處置，在焚燒爐焚燒，或一些情況下，在回收設(shè)備中處理這些元素時，其會釋放到土壤、地下水、空氣和地表徑流中。手機的環(huán)境危害新手機電池雖然正在淘汰鎘的使用，但里面仍有許多有毒物質(zhì)，比如鉛，它會對人的免疫系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴重損害，會危害兒童的腦神經(jīng)，而許多手機配線板上的部件就是用鉛來焊接的。

那么，廢棄手機電池的污染問題如何解決?一方面，手機用戶分散且用戶習慣的不確定性，導(dǎo)致手機電池的回收工作無法有序進行。另一方面，形形色色的手機電池由于缺乏標準，質(zhì)量難于保證，不通用性也讓消費者增加了使用成本?！笆謾C變手雷”的事情絕不是聳人聽聞！中國生命周期評估應(yīng)用現(xiàn)狀

thepresentapplicationstatusofLCAinChina

目前中國在以下幾個領(lǐng)域開展全生命周期的研究：theLCAresearchismainlyconductedinthefollowingareas1、鋼鐵領(lǐng)域theSteelIndustry2、汽車領(lǐng)域theAutomobileIndustry3、化工領(lǐng)域theChemicalIndustry4、機電設(shè)備領(lǐng)域theElectromechanicalIndustry

評估內(nèi)容包括環(huán)境影響、能源和資源消耗。

thecontentofassessmentincludestheenvironmentalfactor,consumptionofenergyandresource.

廣西木薯乙醇車用燃料發(fā)展計劃

全生命周期評估案例

thecaseofLCAtoaresearchplaninGuangxi,whichisaimedtogetethanolfromdistillingthecassavaandthendevelopafuelforautomobilesubstituteforgasoline

上海交通大學與廣西壯族自治區(qū)政府合作為廣西地方政府所作的產(chǎn)業(yè)計劃決策分析

Decision-makingAnalysisoftheIndustrialPlanviathecooperationofSJTUandtheGovernmentofGuangxiChuangAutonomy案例Project生物質(zhì)乙醇車用燃料發(fā)展的背景

Thedevelopmentbackgroundofethanolasvehiclefuel化石能源枯竭ExhaustionofFossilEnergy

全球石油儲量僅夠人類繼續(xù)使用40年,急需發(fā)展可再生能源Theglobaloilreservationwillbeexhaustedin40years,soitisaurgentmissiontodeveloptherenewableenergyMTBE將禁止使用，乙醇是最好的替代品SinceMTBEwillbeforbidden,ethanolbecomesthebestrenewableenergyE10將是下一步標準車用汽油E10willbetomorrow’sstandardautomobilefuel

國家開始了E10的區(qū)域性試點thestategovernmenthasputthenewfuelintopracticeinsomeregions:

最初是河南、黑龍江;現(xiàn)已推廣到黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省以及湖北、山東、江蘇、河北四個省的部分城市

firstlyinHenanandHeilongjiangprovince,nowthepracticeregionhasdevelopedintoagreatareaincluding:Jilin,Liaoning,Henan,HeilongjiangandAnhuiprovinceandothercitiesinHubei,Shandong,Jiangsuprovince.GuangXIlocatesinsouthChina全區(qū)屬喀斯特地形BeautifulsceneryPoorsoil廣西壯族自治區(qū)GuangxiZhuangAutonomousRegionNear1/5landiskarstlandforminGuangxi廣西位于中國南方Casestudy1：LifeCycleAssessmentofCassavaEthanolFuelAutomobile案例1：木薯乙醇燃料汽車生命周期評估土地貧瘠風景優(yōu)美大部分土地不宜種糧食，

但適宜種木薯

Mostofthesoilisnotsuitableforriceplant,howeveritiswonderfulforthegrowingofcassava廣西木薯種植區(qū)域ThecassavaareasinGuangxiterritory木薯：一種生長在淺表土壤層的塊莖植物Cassava:onekindoftuberplantwhichgrowsinthesurfacesoil木薯：過去苦難的象征；

今后致富的財源。木薯富含淀粉，是制造乙醇的好原料；cassavaisrichinstarch,whichisgoodmaterialtoproduceethanol過去制造酒精為了醫(yī)用，市場很小，農(nóng)民無法以此為生；ethanolisonlyformedicaluseinthepast,themarketisverylimited,thefarmerarenotablemakelivingfromcassava.酒精進入車用燃料市場，提供了巨大的市場空間；Sinceethanolwastreatedasafuel,ahugemarkethadappeared.

木薯不與人、畜爭奪糧食和飼料，與小麥、玉米為原料的酒精相比，具有強大的競爭力。Sincecassavahasnocommonneedswithhumanordomesticanimalforliving,itisabetterchoicetoproduceethanolthanwheatandmaize.Cassava:thesymbolizationofpoorinthepast;thecashtreeinthefuture.發(fā)展木薯乙醇車用燃料，使廣西農(nóng)民脫貧致富

Makingmoneyfromdevelopingthecassavaethanolindustry

廣西政府的戰(zhàn)略項目

Guangxigovernmentstratagemprogram估計：Estimation使400萬畝土地得到應(yīng)用，促進GDP的增長，增加地方政府的財政收入；Makeuseof26.666millionhectarepoorsoil,promotetheGDP,andincreasethelocalgovernmentrevenue;使約150萬農(nóng)民有物可種，脫貧致富

Makesure150millionfarmershavesuitablecroptoplant,andhelpthemeliminatepoverty.解決約5000人的就業(yè)問題

Providingjobsto5000unemployedcitizens.木薯的種植與收獲growingandharvestofcassava木薯的運輸transportationofcassava木薯酒精生產(chǎn)producingofcassavaethanol

酒精的運輸transportationofethanol酒精與汽油或柴油的混合mixtureofethanol,gasolineanddiesel酒精燃料的分配allocationofethanolfuel木薯—酒精燃料全生命周期評估LCAofcassava-ethanolfuel資源需求Resourcedemanding能源消耗energyconsumption環(huán)境污染environmentpollution3ELCA的第一步定義、建模

thefirststepofLCA:Definition,modeling

1）定義目標SetObjective

以廣西生產(chǎn)的木薯為原料，生產(chǎn)車用燃料乙醇（99.5％），混配成E10汽油，供中國汽車使用。

Producetheethanolfuel(99.5%)forvehiclefromthecassava,thenmixitwithtraditionalfueltoprovideenergyforautomobile.2）建立模型modelingmethod肥料、除草劑、殺蟲劑的生產(chǎn)produceoffertilizer,herbicide,insecticide肥料、除草劑、殺蟲劑的運輸transportationoffertilizer,herbicide.insecticide木薯的種植Cassavagrow木薯的運輸cassavatransport酒精的生產(chǎn)ethanolproduce酒精的運輸、儲存transportandstorageofethanol酒精和汽油的混合mixtureofethanolandgasoline酒精和汽油的燃燒burningofethanolandgasoline石油的運輸、儲存transportandstorageofoil石油的開采oilexploit石油的精煉distillofoil汽油的運輸、儲存transportandstorageofgasoline燃料準備Fuelpreparationmanufactureofcar

汽車制造汽車行駛cardriving汽車維修carrepair汽車報廢cardiscard環(huán)境模型的主要假設(shè)Themailassumptionsofenvironmentmodel忽略混合過程