（森林培育专业论文）竹木质产品生命周期评价及其应用研究.pdf

摘要 资源短缺、能源匮乏、环境恶化已经成为当前全球性的重大问题，严重阻碍了人类 社会的可持续发展。针对这些问题，早期的管理模式是面向污染源的末端控制模式和2 0 世纪8 0 年代提出并推行污染预防模式一一清洁生产，这些都不能或不完全能完全满足经 济、资源、环境可持续发展的需求。生命周期评价( l c a ) 是近年来发展起来的一种新 的环境管理和分析工具，是一种评价产品、工艺或活动从原材料获取到产品生产、运输、 销售、使用、维护和使用后废弃处理整个生命周期阶段有关的环境负荷的有效方法。为 推行林业产业的清洁生产，从源头消减废物和污染源的产生，本论文以国际标准 i s 0 1 4 0 4 0 1 4 0 4 3 和我国国家标准2 4 0 4 0 2 4 0 4 3 为指导原则，首次尝试开展我国竹木质 产品的l c a 研究，旨在建立一套比较完整的竹木质产品l c a 评价指标体系，从理论和 产品两个层次进行合理化评价，以指导企业的清洁生产和可持续化设计与改造。 在理论层次上，本文将l c a 方法引入林业产业，建立了一套比较完整的我国竹木 质产品l c a 评价指标体系，包括目的与范围确定、清单分析、生命周期影响评价和结果 解释4 个部分，其中影响评价的实施步骤包括影响类型、类型参数和特征化模型的选择、 分类、特征化、归一化、分组、加权等。本体系的建立既考虑到我国目前竹，木质产品发 展的实际情况，又考虑与国际惯例接轨，将对我国林业产业相关法规和规划的制定提供 支持，对于清洁生产和循环经济在我国林业产业和企业的具体实施具有现实意义。本文 还将e c o i n d i c a t o r9 9 方法改进后用于我国竹，木质产品的l c a 评价。 在产品层次上，本文首次应用国际上较为先进的s i m a p r 0 6 0 环境影响评价软件对代 表我国不同生产技术、规模和生产模式的三家竹地板生产企业( d 、y 和s 厂) 竹地板产 品和一家实木地板企业( k 厂) 的实木地板产品的整个生命周期阶段和生产阶段进行l c a 比较评价。根据评价结果，结合清单结果找出最大环境负荷因子，并提出改进措施。 以生产技术水平先进、生产规模较大的d 厂竹地板产品为研究对象，首次对我国竹 地板产品整个生命周期进行l c a 研究。结果表明竹条生产阶段为整个生命周期中环境负 荷最大的环节，其次为板坯生产、地板成品生产和使用阶段。竹林培育和废弃阶段对气 候变化有积极影响。将运输阶段单列后，各生命阶段环境负荷大小为：生产 运输 使 用。通过与其他非竹木质地面装饰材料的比较，竹地板的各个生命周期阶段的环境协调 性均表现最优。三个厂竹地板整个生命周期环境损害单一值分别为d ( 0 。6 5 2 ) s ( o 。7 5 7 ) y ( 1 6 1 ) ，最大损害类型均为资源损害；d 和y 厂最大影响类型为化石资源，s 厂最 大影响类型为无机物对呼吸系统损害。运输阶段环境负荷分析结果表明，竹，木质产品加 工应提倡就地取材、就近加工的生产模式。敏感性检查结果显示原l e a 研究结果可靠。 生产阶段l c a 分析结果为；d 厂生产工艺最为先进，s 厂次之，y 厂环境协调性相 对最差。y 厂最大影响类型为化石资源，s 和d 厂最大为无机物对呼吸系统损害。敏感 性检查结果显示原l e a 研究结果可靠。三个厂生产时对气候变化影响类型均为负值。竹 地板生产各个工序中环境影响最严重的工序是竹条生产阶段，各厂造成该阶段环境负荷 的因子不同，则改进措施不尽相同。 各工序间l c a 比较研究表明：竹条生产阶段环境影响负荷大小为d s y ；板坯生 产阶段环境负荷大小为d y s ；地板成品生产阶段评价结果显示s d ( o 7 3 ) ，排序同除去运 输前。 实木地板l c a 研究表明：1 ) 实木地板整个生命周期中生产阶段环境损害最大。其 次为废弃和使用阶段。将运输负荷单列后分析可知生产阶段所占负荷最大，其次为运输 和使用阶段。2 ) 实木地板生产阶段最大损害类烈为资源损害，损害类型排序与前文竹地 板生产阶段一致。最大环境影响类型为化石资源的消耗。气候变化影响类型为负值。需 从加工剩余物燃烧、运输、电力消耗、油漆使用量等方面改善环境负荷。3 ) 实木地板与 竹地板生产阶段l c a 评价比较结果显示生产过程生命周期影响大小排序为k d s y 。四种地板产品生产过程损害类型最大的均为资源损害，k 厂最大影响类型是化石资源 消耗。4 ) 除去运输和培育影响后生产阶段生命周期影响大小排序为k d u s i n g c o m p a r i n g 埘t ho t h e rn o n - b a m b o o n o n - w o o df l o o r i n g s ，e a c hl i f ec y c l es t a g e so fb a m b o o f l o o r i n gr e p r e s e n t e dm o s te n v i r o n m e n tf r i e n g l y a d d i t i o n a l l yt h r o u g hl c ac o m p a r i s o n r e s e a r c ho np r o d u c t so ft h et h r e ef i r m s ，t h er e s u l ts h o w nt h a ts i n g l ee n v i r o n m e n t a ld a m a g e v a l u ew a sr e s p e c t i v e l yd ( 0 6 5 2 ) s ( 0 7 5 7 ) y ( 1 6 1 ) h o w e v e rf o rt h et h r e ef h - l l s ，m o s t l y d a m a g e dw a sr e s o u r c e f o rf i r md a n dyt h ef i r s ti m p a c tc a t e g o r yw a sf o s s i lf u e lc o n s u m p t i o n ， w h i l ef o rsi tw a sr e s p i r a t o r yi n o r g a n i c s e n v i r o n m e n t a li m p a c ta n a l y s i ss h o w nt h a t b a m b o o w o o dp r o d u c t ss h o u l db ep r o d u c e di nt h o s ep l a c ew h e r en e a rt of o r e s t r yl a n d i t i n d i c a t e dt h a tt h el c ar e s u l tw a sr e l i a b l eb ys e n s i t i v ea n a l y s i s f o rb a m b o of l o o rp r o d u c t i o ns t a g ea m o n gt h et h r e ef i r m s ，e n v i r o n m e n t a ll o a dw a sd s yf o ryt h em o s ti m p a c t e dc a t e g o r yw a sf o s s i lf u e lc o n s u m p t i o n , a n df o rsa n dd ，i tw a s r e s p i r a t o r yi n o r g a n i c s f o rc l i m a t ec h a n g et y p e t h ev a l u ea l lw a sn e g a t i v e t h el c ar e s u l tw a s r e l i a b l eb ys e n s i t i v ea n a l y s i s t h em o s ts e r i o u sp r o c e s sw a sb a m b o os t r i pp r o d u c t i o n t h o s e i m p a c tf a c t o r so ft h r e ef l r m sw e r ed i f f e r e n t ，s oi m p r o v e m e n tm e a s u r e so ft h e ma l s ow e r e d i 仃c r e n t f o rc o m p a r i s o no fw o r k i n gp r o c e s sa m o n gt h ef i r m s ，t h er e s u l ts h o w nt h a te n v i r o n m e n t l o a dw a sr a t h e rd i f f e r e n t f o rb a m b o os t r i pp r o d u c t i o ns t a g e ：e n v i r o n m e n tl o a dw e r ed s y d y s ，s d ( 0 7 3 ) ，t h es a m es e q u e n c ew i t ht h ef o r m e r l i f ec y c l ea s s e s s m e n to fw h o l el i f ec y c l ea n dp r o d u c t i o ns t a g eo fs o l i dw o o df l o o r i n g s h o w nt h a t ：1 ) t h es e r i o u sp r o c e s ss t a g ei nt h ew h o l el i f ec y c l ew a sp r o d u c t i o n , t h e nw a s w a s t i n ga n du s i n gs t a g e i ft r a n s p o r t a t i o nw a ss e p a r a t e d , e n v i r o n m e n t a ld a m a g ew a s p r o d u c t i o n t r a n s p o r t a t i o n u s i n g f o rp r o d u c t i o ns t a g e ，t h em o s td a m a g e dc a t e g o r yw a s r e s o u r c e ，a n di th a dt h es a m eo r d e ro fd a m a g ec a t e g o r ys e q u e n c ew i t hb a m b o of l o o r i n g p r o d u c t i o ns t a g e f o rc l i m a t ec h a n g et y p e ，t h ev a l u ea o ow e r en e g a t i v e t h ei m p r o v e m e n t m e a s u r e sw e r os t a r t e dw i t l lr e s i d u a l c o m b u s t i o n , t r a n s p o r t a t i o n , e l e c t r i c i t y a n dp m n t s c o n s u m p t i o n 3 ) c o m p a r i n gt h ep r o d u c t i o ns t a g eo fs o l i dw o o df l o o r i n gb a m b o of l o o r i n g 。t h e e n v i r o n m e n ti m p a c ts i n g l es c o r ew a sk d s yt h em o s td a m a g ec a t e g o r ya l lw e r e r e s o u r c e ，t h em o s ti m p a c tc a t e g o r yw a sf o s s i lf u e l 4 ) e n v i r o n m e t a ll o a do ff o u rf n m sw e r ek d s 可再生资源的消耗，如竹 材等生物资源的消耗；( 3 ) 气态污染物，如竹地板使用过程中的甲醛释放，以及地板废 弃后焚化处理过程中n 2 0 、c 0 2 、c o 和c h 4 等气体废弃物排放；( 4 ) 液态污染物，如地 板生产过程中工业废水中化学需氧量( c o d ) 和氨氮含量等：( 5 ) 固态污染物，如地板 废弃后焚化处理后的灰分等。 第三章竹地板生命周期评价目的范围确定和清单分析 图3 2 竹地板生产阶段的输入输出 f i g 3 - 2t h eo u t p u ta n di n p u to f b a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n 注：原材科消耗中砂纸的生产未包括在研究范围内。 3 2 清单分析 3 2 。i 基础调研数据 对d 、y 、s 三家竹地板生产企业2 0 0 5 年竹地板产品的生产状况和环境负荷等方面 进行详细调研和数据采集，得到其生产功能单位竹地板所需原材料和能量消耗的实际生 产数据和相关统计数据。考虑调研数据的可靠性和完整性，以及随后生命周期影响评价 和结果解释中分析的需要，本文对这些基础数据进行初步分析、筛选、计算和修正，然 后列入表3 1 、3 - 2 、3 3 。 第三章竹地板生命周期评价目的范围确定和清单分析 表3 1 竹地板( d 厂) 生产过程的环境负荷调研数据清单 t a b l e 3 1t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t af o rb a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n ( d ) 表3 - 2 竹地板( y 厂) 生产过程的环境负荷调研数据清单 t a b l e 3 - 2t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t af o rb a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n ( y ) 4 1 第三章竹地板生命周期评价目的范围确定和清单分析 固住医左物 玄盆 虹q 墨2 l 表3 - 3 竹地板( s 厂) 生产过程的环境负荷调研数据清单 t a b l e 3 3t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t af o rb a m b o of l o o d n gp r o d u c t i o n ( s ) 输入项目中原料消耗包括的原竹是指竹子砍伐后去枝叶、梢头、竹兜后可用的部分， 含水率约为5 0 。生产过程中原材料( 双氧水、u f 树脂胶、u v 漆、水、p e 收缩膜和 瓦楞纸箱) 的消耗均为厂家提供的原始数据或由其提供的统计数据进行计算而得。竹材 生长过程中吸收的c 0 2 质量是根据文献 1 4 1 提供的方法。例如，d 厂每生产功能单位的竹 地板需消耗原竹7 1 9 4 k g ，因生产所用竹材含水率在5 0 左右，竹材中c 含量约为5 0 ， 则原竹含c 量为1 7 9 8 5 k g 。又因c 的分子量为1 2 ，c 0 2 分子量为4 4 ，根据竹材生长过程 碳平衡的原则，则d 厂生产l m 2 会从大气中吸收c 0 2 为1 7 9 8 5 ( 4 4 - - 1 2 ) = 6 6 0 1 k g 。 y 厂和s 厂的计算以此类推。 能源消耗中电和煤的消耗是根据厂家提供的原始数据或统计数据折算而得。其中， 热能是指加工过程中用于作锅炉用燃料的加工剩余物的质量和竹材的燃烧值计算后所 得，燃烧后的固体废弃物为灰分。本研究采用的竹材燃烧值为1 8 8 7 m j k g f 4 2 1 ；竹地板燃 第三章竹地板生命周期评价目的范围确定和清单分析 烧值为本论文实验测德的数据，为1 7 7 6 m l k g ，灰分含量为1 0 7 。 输出阶段项目中c 0 2 、c i - 1 4 、c o 和n 2 0 来源于竹材加工过程中剩余物燃烧，具 体数据是本论文进行模拟燃烧过程的实验，收集燃烧后的气体废弃物并进行成分分析所 得。其中n 2 0 采用十通阀反吹及g c - e c d 测定，p o r a p a kq 分离柱( 8 0 1 0 0m e s h ，4 m ) ； c h 4 ，c o ，c 0 2 采用镍触媒转化及g c f i d 测定，碳分子筛分离柱( 6 0 8 0m e s h ，2 m ) 。 燃烧后固体废弃物为灰分。 为了比较不同厂各生产阶段的环境负荷大小，本文根据竹地板生产工艺流程，把竹 地板的生产过程分为竹条生产、板坯生产和地板成品生产三个工序阶段，并将调研的清 单数据按照各个生产过程分别进行计算，得到三个厂家各生产阶段的环境负荷清单，见 表3 - 4 、3 - 5 和3 - 6 。因地板成品生产阶段无需消耗锅炉提供的能量，所以锅炉使用加工剩 余物燃烧所得的热能和固体废弃物( 灰分) 的质量由竹条生产和板坯生产两个阶段进行 平均分配。 表3 - 4 竹地板( d 厂) 各生产阶段的环境负荷清单 t a b l e3 - 4t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t ao f e a c hp h a s ef o rb a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n ( d ) 表3 - 5 竹地板( y 厂) 各生产阶段的环境负荷清单 t a b l e3 - 5t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t ao f e a c hp h ef o rb a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n ( y 、 4 3 第三章竹地板生命周期评价目的范围确定和清单分析 表3 6 竹地板( s 厂) 各生产阶段的环境负荷清单 t a b l e3 - 6t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t ao f e a c hp h a s ef o rb a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n ( s 1 因地板使用阶段也存在环境负荷 j 4 3 ，地板使用、维护过程中的物质、能量的输入、 输出数据均根据中国境内人民生活习惯取平均值进行计算，本研究中此阶段原材料消耗 包括水和电的消耗，水和电的计算是根据文献【1 4 4 和 1 0 7 提供的方法，依据中国公民 的使用习惯计算得到，在2 0 年的使用年限中每功能单位竹地板需消耗水为8 2 0 升，电 第三章竹地板生命周期评价目的范围确定和清单分析 3 4 般跨量。 表3 - 7 竹地板( d 厂) 废弃阶段的环境负荷清单 t a b l e 3 - 7t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t ao f i n c i n e r a t i o nf o rb a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n ( d ) 表3 - 8 竹地板( y 厂) 废弃阶段的环境负荷清单 t a b l e3 - 8t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t ao f i n c i n e r a t i o nf o rb a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n ( y ) 表3 - 9 竹地板( s 厂) 废弃阶段的环境负荷清单 t a b l e3 - 9t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td a t ao fi n c i n e r a t i o nf o rb a m b o of l o o r i n gp r o d u c t i o n ( 吼 项目n 锄单位岫i t 输u 输出 q 逝m “i n q 皿 c 0 2 k g 1 0 8 气体废弃物 固体废弃物 c l - h c o n 2 0 灰分 k g k g k g k 9 9 0 e - 2 5 9 6 e 1 3 1 l e 5 1 0 7 e - l 回收的热能 m j1 7 7 6 本文参照相关研究文献1 2 8 1 假设地板使用后没有再循环和再使用，使用后的废弃物都 被焚化作热源并回收，所获得的热值都计算包括在整个生命周期过程中，焚化固体废弃 物为灰分。本论文模拟焚化过程实验，对其过程中排放的气体进行分析( 方法同上述竹 材加工剩余物燃烧后的气体分析) ，得到每功能单位竹地板焚化处理后的废弃气体成分及 其含量。焚化过程热值计算是根据废弃竹地板的质量乘以实验测得的竹地板燃烧值 4 5 第三章竹地板生命周期评价目的范围确定和清单分析 ( 1 7 。7 6 m j k g ) 而得。三个厂竹地板产品废弃阶段的环境负荷清单见表3 7 、3 8 和3 - 9 。 竹地板生产阶段生命周期包括3 - - - 4 个运输阶段，不同的厂家运输的距离不同。本文 将每次运输过程造成的环境负荷计算包括在运输的下一个阶段中。如将板坯运输到地板 成品生产厂的运输消耗计算在成品地板的生产阶段；成品运输到地板消费所在地的运输 消耗计算在竹地板使用阶段，以此类推。假设生产到使用阶段的运输负荷相同，均为t r u c k 2 8 tb 2 5 0 ，3 0 0 t k m 。使用后至废弃处理阶段的运输不计。三个厂的生产功能单位竹地板 运输消耗见表3 1 0 。可以看出s 厂因其竹条生产、板坯生产和成品生产均在同一地点完 成，所以相对于d 和y 厂少了一个成品生产阶段的运输环节。 表3 1 0 三个厂竹地板整个生命周期运输消耗 t a b l e3 - 1 0 t r a n s p o r t c o n s u m p t i o n o f t h e w h o l e l i f ec y c l e o f b a m b o o f l o o r i n g s 因我国电力生产多依靠火力发电，所以本论文电力消耗的清单分析结果参照狄向华 v 5 四2 0 0 2 年中国电力工业生命周期清单数据。双氧水和u f 树脂胶生产的环境负荷清单来 源于e c o i n v e n t 数据库。u v 漆和竹地板包装过程中使用的p e 收缩膜和瓦楞纸箱的清单 数据来源于s i m a p r 0 6 0 软件e t h 数据库。 3 2 2 缺失数据的处理 由于调研数据中无法获取和计算出竹地板在整个生命周期阶段的甲醛释放量的数 据，且无法估算。因此，竹地板使用阶段的总甲醛释放量仅以其成品刚生产出来的某一 时刻的甲醛释放量为替代数据。竹地板生产过程中的废液中成分分析数据无法获取，因 此以杭州临安某竹制品有限公司( 该企业的污水处理技术在同行中属中等偏上水平) 的 监测数据( c o d 和氨氮含量) 计算后得到替代数据。竹地板成品包装所用p e 收缩膜和 瓦楞纸箱的消耗数据只收集到d 厂的，因此y 和s 厂数据也参照之。此外。地板生产过 程中空气总悬浮颗粒物( t s p ) 也未能测得，因此本文作零化处理。 3 3 本章小结 第三章竹地板生命周期评价目的范围确定和清单分析 按照本论文第二章构建的竹木质产品l c a 指标体系，结合我国竹地板的发展现状， 选定代表我国目前不同技术水平和生产规模的三家竹地板生产企业竹地板产品为研究对 象，对其整个生命周期和生产阶段进行生命周期评价研究。本章提出本案例研究目的。 并根据研究目的对系统进行界定。根据调研的每个企业实际生产数据和统计数据分析， 列出清单数据，对缺失数据的处理进行说明。为分析不同工艺对环境负荷的影响大小， 按照我国竹地板生产工艺过程，将生产过程分为竹条生产、板坯生产和地板成品生产三 个阶段，并列出三个阶段的输入、输出数据清单，为下一章的影响评价和结果解释分析 提供数据保障。 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价影响评价和结果解释 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价 影响评价和结果解释 生命周期影响评价( l c i a ) 是评估产品系统的生命周期清单结果，本章和第五章运 用生态指数评价方法( e c o - i n d i c a t o r9 9 ) 将l c i 结果转化为资源消耗、人类健康影响和 生态影响等方面的潜在环境影响，为更能了解该产品系统的环境影响程度。结果解释是 根据研究目的和范围的要求对清单分析和( 或) 影响评价的结果进行归纳，以形成结论 和建议。 本章将按照本论文第三章竹地板l c a 研究目的与范围确定，依据清单分析数据对代 表我国典型生产工艺、生产技术先进、规模较大的竹地板龙头企业( d 厂) 生产的竹地 板产品整个生命周期阶段进行生命周期影响评价和结果解释分析。同时，对代表我国不 同生产技术、规模和生产模式的三家竹地板生产企业的竹地板产品的整个生命周期进行 l c a 比较研究。 4 1 生态指数法对竹地板的生命周期评价 生命周期影响评价的思想包括了从“摇篮”到“坟墓”的整个生命周期，因此各个 工艺阶段的输入输出都是其相联工艺阶段输入输出的累积，在实际计算模型中通过功能 单位进行连接及求和。 评价的计算过程是将每个工序的清单数据输入到s i m a p r 0 6 0 软件中，然后通过前后 各个工序产品的消耗强度关系将各个工序单元过程进行连接。最后通过生态指数方法将 其转化为对资源消耗、入类健康影响和生态影响三个方面的潜在环境影响，进而转化为 对总体环境影响的单一指数。 清单数据是根据软件中的生态指数( e c o i n d i c a t o r9 9 ( e ) v 2 1 ，e u r o p ee l9 9e e ) 方法进行评价。该方法中包括1 1 种影响类型，分别为致癌物、有机物对呼吸系统损害、 无机物对呼吸系统损害、气候变化、辐射、臭氧层破坏、生态毒性、酸化富营养化、土 地占用、矿产资源、化石资源，见本论文第二章表2 4 。本文考虑到竹休质产品生命周 期的特点，评价时除去了辐射、土地占用和矿产资源三种影响类型。 4 8 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价影响评价和结果解释 评价的计算过程中归一化和权重系数的选用是根据e d 9 ( e ) v 2 1 e u r o p ee 1 9 9e e 中的默认缺省因子，见表4 1 。 表4 - 1e c i n d i e a t o r 9 9 中的归一化因子和权重系数 t a b l e 4 - 1n o r m a l i z a t i o na n dw e i g h t i n go f e e o - i n d i c a t o r 9 9 4 2 竹地板整个生命周期l c a 评价 根据研究需要将竹地板的整个生命周期过程划分为竹林培育、竹地板生产、使用和 使用后的废弃处理四个阶段，其中根据生产工艺过程又将竹地板的生产阶段划分为竹条 生产、板坯生产和地板成品生产三个工序。按照本文第三章竹地板l c a 研究目的与范围 确定，依据清单分析数据，以生产技术水平先进、生产规模较大的我国竹地板生产的龙 头企业( d 厂) 的竹地板产品为研究对象，对其整个生命周期过程进行生命周期评价研 究。通过l c a 影响评价和结果解释分析，得出整个生命周期阶段环境负荷的大小，提供 每种影响类型的主要负荷阶段，并提出改迸建议。 4 2 1d 厂竹地板整个生命周期l c a 影响评价 4 2 1 1d 厂竹地板整个生命周期环境负荷构成 d 厂竹地板整个生命周期的环境负荷网络图如图4 1 所示。在d 厂竹地板产品的整 个周期中竹条生产工艺过程造成的环境负荷最大，约占4 7 o ；其次为板坯生产、地板 成品生产和使用阶段，分别占2 8 5 、1 4 3 和1 0 2 。竹条生产阶段的环境负荷来自加 工剩余物燃烧、小于3 5 吨的小型运输车、电力生产和双氧水的生产；板坯生产阶段的环 境负荷主要源自加工剩余物燃烧、u f 树脂胶生产和电力生产；而地板成品生产阶段则主 要来自电力生产；使用阶段主要来自运输的电力生产。 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价影响评价和结果解释 图4 - 1d 厂竹地板整个生命周期环境负荷值网络 f i g 4 - 1t h en e t w o r ko f w h o l el i f ec y c l eo f b a m b o of l o o r i n g ( d ) 4 2 1 2 特征化 特征化步骤是利用不同影响类型的参数结果来共同展现产品系统的生命周期评价特 征。根据表2 - 4 中列出的影响类型，经过s i m a p r 0 6 0 软件计算得出d 厂竹地板整个生命 周期的特征化结果，见表4 2 。特征化结果是反映环境影响绝对量大小的参数，是一个绝 对总量。 表4 - 2d 厂竹地板整个生命周期的特征化结果 t a b l e 4 - 2t h ec h a r a c t e r i z a t i o nr e s u l t so f w h o l el i f ec y c l eo f b a m b o of l o o r i n g ( d ) 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价影响评价和结果解释 假设每种影响类型的总值为1 0 0 ，通过每一个生命周期阶段在各影晌类型中所占 的比例可知每个阶段对每种影响类型的贡献率的相对大小。d 厂竹地板整个生命周期的 相对特征化值见图4 - 2 ，竹林培育阶段对气候变化的影响为负值，该阶段对全球气候变暖 具有积极作用；竹条生产主要对有机物对呼吸系统损害、臭氧层破坏、酸化富营养化、 化石资源、生态毒性和致癌物等影响较大；板坯生产影响相对较小，主要是对无机物对 呼吸系统损害、生态毒性、酸化富营养化的影响；地板成品生产阶段和使用阶段对每一 种影响类型都有作用，当所占比例较小。废弃阶段对无机物对呼吸系统损害、生态顿孤 行、酸化富营养化有积极影响。 图4 - 2d 厂竹地板整个生命周期的相对特征化值 f i g 4 - 2t h e r e l a t i v ec h a r a c t e r i z a t i o no f w h o l el i f ec y c l eo f b a m b o of l o o r i n g ( d ) 4 2 1 3 归一化和加权 归一化是反映各影响类型相对大小的参数，是进行标准化后的相对值，其结果表示 所研究的环境影响在同类环境影响总量中所占的比重，因此它的大小直接反映了所研究 的环境影响的相对大小，是在未考虑价值因素前提下酌比较。努权是用选定的权重因子 对参数结果或归一化结果进行转换的过程。权重步骤是基于价值选择而非基于自然科学， 不同的个人、组织与社会的选择会不尽相同。对表4 2 中的特征化结果进行归一化处理， 使得各影响类型之间可以进行相互比较和合计，归一化计算结果见表4 3 。 4 2 ，4 单一化评价结果 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价影响评价和结果解释 由表4 3 的结果，经过加权计算，可以德到功能单位竹地板生产的生命周期单一值 指标结果，见表4 _ 4 。 表4 | 3d 厂竹地板整个生命周期阶段归一化结果 t a b l e 4 3t h en o r m a l i z a t i o nr e s u l t so f w h o l el i f ec y c l eo f b a m b o of l o o r i n g ( d ) 影响类型竹林培育竹条生产板坯生产成品生产 使用废弃 i m p a c tc a t e g o r y c u l t i v a t i o n s t r i pp l a t e f l o o r u s i n gw a s t i n g 致癌物 1 6 1 e 56 5 7 1 3 61 1 9 e 5 8 3 0 e 61 8 4 e - 6 有机物对呼吸系统损害 2 2 5 e - 64 1 2 e 74 , 3 4 e , - 73 2 6 e - 7- 6 3 3 e 8 无机物对呼吸系统损害x6 2 5 e - 44 8 0 e - 4 1 3 9 e - 4 1 0 4 e 5 2 9 9 e - 4 气候变化 - 3 9 7 e - 4 1 a o e - - 45 , 9 0 e - 53 , 5 7 e - 54 4 4 e - 52 7 9 e - 5 臭氧层破坏x1 9 7 e - 73 8 5 e - 85 6 5 e 82 7 0 e 一8 9 2 5 e - 1 0 生态毒性 5 3 5 e - 54 0 7 8 5 1 8 9 e - 57 6 6 e - 62 , 6 5 e - 5 酸化富营养化x5 9 0 e 54 2 5 e 51 3 5 e 51 2 3 e 52 9 5 e 5 化石资源 9 6 8 e 4 4 a 4 e - 43 8 0 e - 42 3 8 e - - 43 5 0 e - 6 表4 - 4d 厂竹地板整个生命周期阶段单一评价指标结果 t a b l e 4 4t h es i n g l ei n d i c a t o ro f w h o l el i f ec y c l eo f b a m b o of l o o r i n g ( d ) 影响类型单位竹林培育竹条生产板坯生产成品生产 使用废弃 i r a r m e tc a t e g o r y u n i t c u l t i v a t i o n s t r i pp l a t e f l o o r u s i n g w a s t i n g 致癌物 p t x 4 8 3 e - 3 1 9 7 e - 33 5 8 e - 32 4 9 e - 35 5 l e - 4 有机物对呼吸系统损害 无机物对呼吸系统损害 气候变化 臭氧层破坏 生态毒性 p t 6 7 6 8 41 2 3 8 41 3 0 e - 49 7 9 e - 5- 1 9 e - 5 n x1 g t f _ ，l1 4 4 e - i4 1 6 e - 23 1 2 e - 28 9 8 e - 2 p t- 2 6 9 e - 14 2 0 e - 21 7 7 e - 21 0 7 e - 21 3 3 e - 28 3 8 e - 3 融5 9 0 e - 51 ，1 6 e - 51 , 7 0 e - 5 8 ，i e - 6 - 2 ，7 8 e - 7 p t2 6 8 e - 22 , 0 4 e - 2 9 4 7 e - 33 8 3 e - 31 3 3 e - 2 酸化富营养化p t x2 9 5 e - 22 1 2 e - 2 6 7 7 e - 36 。1 5 e , 3- i a 5 e , - 2 化石资源p t x1 9 4 e , - 18 8 8 e - 2 7 6 0 e - 24 7 5 e - 26 9 9 e - 4 总量pt 4 8 5 e 一12 9 5 e l1 5 3 e 18 5 3 e 一2- i1 0 e - i 4 2 2d 厂竹地板整个生命周期l c a 结果解释 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价影响评价和结果解释 对d 厂竹地板整个生命周期的影响评价结果进行分析，识别整个生命周期的每个阶 段的环境表现及存在问题，并提出改善措施。 4 。2 2 。1 单一环境负荷指标 图4 - 3d 厂竹地板整个生命周期阶段环境损害单一值 f i g 4 - 3t h es i n g l es c o r eo f l i f ec y c l ea s s e s s m e n to f w h o l el i f ec y c l eo f b a m b o of l o o r i n g ( d ) 圈4 4d 厂竹地板整个生命周期阶段影响类型 f 嘻4 - 4e n v i r o n m e n t a li m p a c tc a t e g o r i e so f l i f ec y c l ea s s e s s m e n to f w h o l el i f ec y c l eo f b a m b o of l o o r i n g ( d ) 根据d 厂竹地板产品整个生命周期环境损害单一值指标评价结果，如图4 - 3 所示a 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价影响评价和结果解释 竹条生产阶段环境负荷最大，其次为板坯生产、成品生产、使用等阶段。竹林培育阶段 环境负荷为负值，这主要是因为培育阶段竹林生产过程中吸收固定c 0 2 的缘故，而竹地 板废弃阶段焚化处理有热量的回收利用，对环境负荷也为负值。 4 2 2 2 损害类型分析 d 厂生产功能单位竹地板整个生命周期阶段环境影响单一环境损害值见图4 3 。由图 可知，竹条生产阶段和板坯生产阶段最大损害类型均为人类健康损害，其次是资源损害 和生态环境质量损害。地板成品和使用阶段最大损害类型为资源损害，其次是人类健康 损害和生态毒性损害。竹林培育阶段和废弃阶段对人体健康损害类型有利。 4 2 2 3 影响类型辨识 ( 1 ) 致癌物致癌物影响类型最大的生命周期阶段是竹条生产，约占总负荷的3 7 5 ；其次为成品生产、使用阶段、板坯生产。所占比例分别为2 7 8 、1 9 4 和1 5 _ 3 。 废弃和竹林培育阶段对该影响类型表现为负值，即有缓解作用。 ( 2 ) 有机物对呼吸系统损害相对于无机物对呼吸系统损害而言，有机物对呼吸系 统损害较小。有机物对呼吸系统损害主要相关负荷为二甲苯，v o c ，甲苯，氯仿，丙稀， 丁二烯等。与无机物对呼吸系统损害一样，竹条生产阶段仍然是最大环境负荷阶段，所 占比例高达6 5 8 ；其次为地板成品生产、板坯生产和使用阶段。 ( 3 ) 无机物对呼吸系统损害该影响类型的主要环境负荷为氨，c o 、生物源和化 石源的c 0 2 、n o 。、颗粒物等。竹条生产阶段占该影响类型总值的4 6 3 ，其次为板坯生 产、地板成品生产和使用阶段，分别为3 5 6 、1 0 _ 3 和7 7 。竹条生产和板坯生产两 阶段虽然加工剩余物燃烧提供的热能和废弃气体排放相同，但是由于竹条生产阶段的运 输环境负荷大于板坯生产阶段，故该影响类型中竹条生产所占环境负荷比例大于板坯生 产阶段。废弃阶段虽然有c 0 2 、n o 。、c i - h 、c o 等废弃气体的排放，但仍然表现为负值， 主要可能是由于该阶段有大量热能回收的缘故。 ( 4 ) 气候变化因为每生产功能单位的竹地板需从大气中吸收c 0 2 约8 9 7 5 k g ，因 此图4 4 中气候变化影响类型为负值。在竹地板废弃过程中会排放c 0 2 约2 9 0 5 k g ，其余 的碳是以加工剩余物燃烧、灰分和其他形式存在。 ( 5 ) 臭氧层破坏整个生命周期对臭氧层的破坏较小。该厂整个生命周期阶段中对 臭氧层破坏产生直接影响的主要是竹条生产、板坯生产、成品生产和使用阶段，其中竹 条生产影响比例最大，占5 5 a ，其他阶段分别占1 0 。9 、1 6 o 和1 7 7 。废弃阶段和 第四章竹地板整个生命周期阶段生命周期评价影响评价和结果解释 竹林培育阶段因吸收c 0 2 和回收热能而分别表现为负值。 ( 6 ) 生态毒性该影响类型中也是竹条生产所占比例最大，为4 4 3 ：其次为板坯 生产、地板成品生产和使用阶段，分别为3 3 7 、1 5 6 和6 4 。 ( 7 ) 酸化，富营养化酸化富营养化主要是由于s o x 、n o 。等排放造成的，s o 。主要 源白化石燃料的燃烧和运输过程的排放。因该厂竹条生产阶段包括从原材料到竹条生产 阶段的运输过程，而所用的小于3 5 吨的小型运输车对环境造成的环境负荷很大。因此， 整个生命周期中竹条生产阶段的酸化富营养化影响类型所占比例最大，达到4 6 4 ；其 次为板坯生产、地板成品生产和废弃阶段，分别占3 3 ，3 、1 0 6 和9 7 。 ( 8 ) 化石资源化石资源的主要负荷来自煤，天然气，原油，能源( 来自煤、天然 气和原油) 等消耗，该厂化石资源的消耗在所有影响类型中所占份额最大，即该厂竹地 板整个生命周期对化石资源消耗较大，其中一部分是原材料生产的化石资源消耗，还有 运输、电力等对该影响类型造成的重大环境负荷。整个生命周期中竹条生产的损害单一 值( o 1 9 4 ) 最大，约占4 7 7 ，主要是因为该阶段的运输消耗( 5 8 3 t k m ) 、电力消耗 ( 3 ，o o k w h ) 相对于其他阶段来说较大；其次为板坯生产、地板成品生产和使用阶段，分 别占2 1 9 、1 8 7 和1 1 7 。 4 2 3 环境影响改善建议 上述分析是将