（环境工程专业论文）两种不同材料公路路堤生命周期评价与比较.pdf

摘要 两种不同材料公路路堤 生命周期评价与比较 研究生姓名：苏瑛 导师姓名：傅大放教授 学校：东南大学 摘要 应_ l j 生命周期评价( l c a ) 方法，研究包括从原材料生产到路堤修筑完成的整个过榭中，菏通路堤 干聚苯乙烯泡沫塑料( e p s ) 路堤骶种路堤的环境影响。从资源消牦、温室效应、光化学氧化、环境酸 化、富营养化、人体毒害六个方面，分建材制造、材料运输、路堤修筑、能源生产1 7 q 个生命删删价 段对两种路堤进行了生命周期评价与比较。 采川资源耗竭潜力的方法计算山土地资源消耗和，f i 油资源消耗的当量系数。 生命周 f 评价结果表明：普通路堤和e p s 路堤的综合环境影响分别为75 3 x 1 0 “年和56 2 x 1 0 4 年e p s 路堤较将通路堤更为环境友好。 此外提山使泞通路堤与e p si | 】 堤的环境影响达剑相同的途纾，j 卜计算山f 地资源牦f 目_ = 忤力的 临界值， 关键词：环境￥公路工程聚苯乙烯泡沫塑料( e p s ) 生命周 j 评价( l c a ) 路堤 东南大学顶十学位论文 t h el i f ec y c l ea s s e s s m e n ta n dc o m p a r i s o n o fh i g h w a ye m b a n k m e n t s o ft w od i f f e r e n tm a t e r i a l s b y s u y i n g s u p e r v i s e db y p r o f f ud a f a n g s o u t h e a s tu n i v e r s i t y a b s t r a e t e x p a n d e dp o l y s t y e n e ( e p s ) f o a me m b a n k m e n ta n dn o n n a lm a t e r i a le m b a n k m e n ta r ec o m p a r e db yl i f e c y c l ea s s e s s n l e n t ，f r o mr e s o n r c e sd e p l e t i o n ，g l o b a lw a n n i n g ，p h o t o c h e m i c a lo z o n ec r e a t i o n ，a c i d ，n u t r i e n t e n r i c h m e n t ，r e s o u r c ed e p l e t i o n ，w h i c ha r es i xn x a i ni n f l u e n c e so f e m b a n k e m e n tc o n s t r u c t i o n ，a n dm a t e r i a l p r o d u t i o n ，m a t e r i a lt r a n s p o r t a t i o n ，e r n b a n k n r e n tc o n s t r u c t i o na n de n e n g yp r o d u t i o n ，w h i c ha r ef o u rs t a g e s o f t h ee m b a k m e n tc o n s t r u c t i o nl i f ec y c l e t i l ee q n i v a l e n tf a c t o r so f t h el a n dr e s o u r c ea n dt h eo i lr e s o u r c ea r ec a l c u l a t e db yr e s o u r c ed e p l e t i o n p o t e n t i a l ( r d p ) t h er e s u l t so fl c as h o w st h a t ，t i l ee n v i r o n u l e n a i m p a c ti n d e x e so fn o r n l a m a t e r i a lc m b a n k m e ma n d e p se m b a n k m e n ta r e7 5 3 1 0 aa n d5 , 6 2 1 0 ar e s p e c t i v e l y , c o m p a r i n g t on o n a m a t e r i a le n l b a n k n l e n t e p se m b a n k m e n ti sm o r ef r i e n d l yt oe n v i r o n m e n t a n d ，t h em e t h o d ，t om a k et h et o t a le m v i r o n m e n t a li m p a c e to f t h et w oe m b a n k m e n t se q u a l i z e ，i sf o u n d o u t ，a n dt h et h r e s h o l do fl a n dd e p l e t i o np o t e n t i a li sc a l c u l a t e d k e yw o r d s ：e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g ，r o a de n g i n e e r i n g ，e x p a n d e dp o l y s t y e u e ( e p s ) f o a m ，l i f ec y c l e a s s e s s n l e n t ( l c a ) ， e n l b a n k m e n t 东南大学学位论文独创性声明 本人声刚所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 二作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标泣和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证1 i5 而使用过的材料。! j 我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的阮明并表示了酣意。 研究生签名：堑丝 日期：一2 煎弓t 占 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国利学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位沦文的复印 件和咆了文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许沦文被食间和借浏，刮以公m j ( 包括 刊臀1 论文的伞韶j 或翻；分内容。论文的公布f 包括刊臀) 授权东南大学研究+ 院办理。 研究生签名：勉导师签名： 辎塑f 龇一6 第一章绪论 1 1 课题的背景和意义 第一章绪论 随着我国交通事业的不断发展，各种施：f 技术和施：f ：材料不断发展与更新。聚苯乙烯泡洙塑料 f e x p a n d e dp o l y s t y e n e f o a m ，e p s ) ，作为一种新型轻质材料。具有白亚轻、抗压缩性强、吸水性小、 嫡热性好、绝缘性能好，施r 方便【1 “等优点，| ； l 而被麻川丁公路建设17 烈，可以很女r 的解珧一些特 殊地基问题，如防j r 软 地基的沉降；减小路堤和桥台的筹异沉阶：减轻或解决桥三l ：跳乍”1 ：住寒 冷地区防l t 地基冻胀h 】。 e p s 材料府川丁公路修筑最甲往1 9 6 5 年，挪威住路而f 铺改了5 1 0 c t nj 的e p s 扳f 1 一为隅揣 层，阻满足严寒季1 ，对道路防冻的要求。1 9 7 2 年，拥f 威首先州e p s 代替填l ：获得成功pj 。此后，e p s 材料廊_ l 丰| 于公路建设在加拿人、瑞典、日本等国迅速推广发展起米”1 。 在挪威，至1 9 8 4 年，其使川e p s 丁公路： 程占全国e p s 生产总量的1 0 j ；往日本，从1 9 8 5 年引进e p s 施l 方法以后e p s 得到了非常广泛的应j j 。其每年e p s 的川苗如图1 - 1 。 臼：施工量( i n l 4 0 0 0 0 0 - - 35 0 0 0 0 3 0 ( 1 0 0 0 2 5 0 0 0 0 j 2 ( 】0 0 0 0 1 5 0 0 0 0 1 o 。o 。 图图 训。_ 一一图j 盥 n c = 1 训们 i 匡 。匿 匪 l l l 耋| ll。i 囊 i 篓 罄 萋 黪 $ $ $ 擎霉窖$ 旁擎$ 霉$ 窜守牵1 图1 1e | 本历年来e p s 的施工量 注：引白江苏省交通科学研究院e p s 路桀轻质填料路用h 能1 ，质量拄制方法的究 在国内的道路t 稗中，目前也已有应川实例如同三高述公路上海港新段人湖】港桥南桥桥头日 道，z i ：减小桥头沉降差异问题时就采川了e p s 路堤技术o ”。 国内一些e p s 路堤的具体应川情况见表11 【9 i 。 表11 囤内e p s 路堤应川情况表 序，t 程e p s 用量m 3 - - l 杭甬，矗遮公路分离八口交目j 章跨线桥桥又龉段3 3 6 6 2杭4 1 i 市过境一缀汽车专用公路k t 0 + 1 6 0 侨式通道e p s 路堤4 9 i3 3 浙江肯下纠县7 6 肯道汁坎线e p s 路堤 4 9 l3 4 沪杭- ：i 速公路余杭段e p s 路堤 3 2 0 0 东南大学硕i 。学位论义 5 j 刊三线甬台温高速公路台州段一j f 月工程e p s 轻质路堤 7 2 9 5 6杭宁高速公路湖州段e p s 轻质路堤 2 3 3 2 7 杭金衢高速公路萧山段e p s 轻质路堤 6 5 2 1 ) 8r 海f i 困际赛午场t 程 6 6 0 0 0 0 可以看出，我国对te p s 的应川还处丁萌芽时期，在最新的上海f l 国际赛1 j 场一l 科之前，我国 公路修筑e p s 材j f s h - t j 最还不多主要是利川其优良的物理性能解决一些具体地旗问题，还没有完全 席川e p s 材料米修筑公路，这其中包括经济和披术等多方面闪素。 在公路的建设中，一般情况下，路基和路面的一1 群数量十分可观微庀陵区的二级公路十_ i 方 数垃约为8 0 0 0 1 6 0 0 0 n 1 3 k i n ，山岭、重匠r 的三级公路可达2 0 0 0 0 6 0 0 0 0 m5 k i n ，对j ：高述公踏， 数量更人“。我国高述公路在平原区的路基r 方高度一股在3 1 1 1 左也，如幽临高速公路路基平均填 十高度为23 m ：沪宁高述公路路基平均高度37 m ，最商达1 2 m 【1 2 1 。 普越跆堤的修筑中，人城j 。：壤的使川消耗r 人垡的耕地资源：e p s 跆堤修筑中，e p s 利料的他 _ l = | 也消耗了人量的7 i 油资源，其生产过程中也会有人量污染物排放造成环境污染。要从环境的角度 米比较两种路埕，选择更为环境友女r 的路堤修筑方式平材料，就成为一个值抖探”的重要课题。 传统的公路环境影响评价一般是对公路建殴的朴会环境、生态环境、声王_ f 、境、水环境、空气爿、 境作定性的分析，但列于公路修筑使州的建材生产忽略了其资源、能源 f _ j 耗，环境摊放等冈襄的考 虑。同时，材料不同，公路施l 技术不同，在具体的踏堤施j 中的能耗也会有所不同| ：j = | 此，两种 公路修筑过稃中的环境影响也会存在筹别。 闪此，剥r 纷通路堤f l le p s 材料路堤的环境友好性，不但需要考虑其材利的生产环境负荷还 要考虑符白施1 1 艺不同而引起的不同环境负荷，这可以通过生命周j 射评价的力法米比较。 生命周明评价( l i f ec y c l e a s s e s s m e n t l c a ) ”“是一种对产r i ! l 、生产r 艺以及活动对环境的压力 进仃评价的一种方法，考虑包括原材料的提取与加i ：产捕制造、运输及销售：产品的使 、再利 川利维护：废物循环平最终发物弃置。川l c a 观点米评价材料的环境友好肚可以避免“只址树 小，不见森林”的片面性。 1 2 研究概况 1 2 1e p s 路堤的研究概况 住公路路堤修筑。p 使j h f l 9e p s 一般都是较人的块体，密艘一股为15 3 5 k j m l 仅为砂r 的 1 5 0 i 1 0 01 “】，其中以2 0 k g m 3 的e p s 席川最多。块体的体积一股为3 m x l 5 m x 06 5 m ( j d 常由e p s 块体的成型馍具的尺寸米决定) 。e p s 路堤施f 。1 r 常方便牲个施r 。过程只需人l 铺殴而无需人刑施 t 机械，幽1 2 和幽1 3 为e p s 路堤施r 现场。 幽i 一2e p s 路堤测鼍放线 对re p s 路堤材料国内外对于它的设计应h j 、 境友妒性的芙注和研究一股是定性分忻。 图l 一3e p s 路堤铺设 施上技术平其物理性能研究比较多，而对其环 对丁e p s 材料的牛命周蝴研究 h 少，基本l 一把e p s 作为包装材料米与l e 匕型荆二k 纸进 丁竹i l l 2 瓤一乖结论 较。目前我国的e p s 生命周j j j 评价研究土要是：【e 京航空航天人学作过研究，但不包括e p s 泡沫塑 料的生产部分。国内的其它文献或者是定性分析、半定量分析，或者是引川外因的文献值。 1 2 2l c a 的研究概况“1 生命周! 【 】评价最甲 l5 现在6 0 年代末7 0 年代初。1 9 6 9 年美国中确部研究j 祈( m i d w e s t r e s e a r c h 1 1 1 s 【i 【l 【t e ，简称m r l ) 对可口可乐公司的饮料包装瓶进行评价的研究，可以潍是生命周期评价研究开 始的标出。该研究试图从原材料采捌到废弃物最终处置，进行了全过程的趴踪0 定斌研究。肖叫把 这一分析方法称为资源与环境状况分析( r e s o u r c ea n de n v i r o n m e n t a lp r o f i l ea n a l y s i s ，r e p a ) 。 这f i j f 究纪小历，火固固家环保j “j 及一些人j ：义胜j j 系列刈i ! i ：料乜堤博r e p an 0 埘宄。随 后欧洲些囡家的埘究机构和私人砼嘲公司也相继开展了类似的研究。早驯生命桶j j j 评价研究l 。 作i 婴由一1 业企业发起，其刨究成果f 1 为企业内部的参考资料而指导产m 的开发利管理。 这一时_ ! l j ，火部分r e p a 研究注重的是产r 吊包漱。从1 9 7 0 年至1 9 7 4 年帮个r e p a _ i 丌究的焦 点是包装品废弃物问题。 7 0 年代中删，由r 能源危机，能源问题受剑了人们f | 勺关注。一方面人仃j 认识剑化i 燃： ：= l ：l 寻会消 耗婚尽，需进行资溉保护：另一方倾认识到能源生产也是污染物的主要摊放源。l 司此7 0 年t 中驯 r e p a 研究采川的方法更多为能源分析法。随；彳，由丁全球性洲体废弃物问题的i i i 现，这种研究方 法义逐渐成为一利：资源分析1 贝。8 0 年代，由1 i 一系，0 的r e p aj 。作术能耿得 r 血j 的宄结果，时 此感兴趣的研究人贤 l i 究项目逐渐减少。不过有关r e p a 的方法论州宄仍住缓慢进行欧洲干美 国一些研究和咨询机构依据r e p a 思想，相应发展一系列有芙废物管理的方法论深入研究污染物 排放、资源消耗等的潲在影响，推动l c a 向前发展。 这一时期，r e p a 研究处1 j 低谷时；| j ，着重丁计算同体废弃物产生封和原材料消耗鼙，士要是 关u rr e p a 方法论的研究。 8 0 年代术开始，随着r 域性和全球性甥、境问题的日旅严m 以及全球环境意i , q 的提高，特圳越“j o 圾船”事件的山现，使人们再次关注r e p a ，大型的r e p a 例究义重新，f ：始。 1 9 9 0 年8 月国际王 、境l 缸学利化学学会( s o c i e t yo f e n v i r o n m e n t a l + l o x i c o l o g ya n dc h e m i s t r y , s e i a c ) 毕办首1 9 有荚! l 命刷削评价的国际研讨会，首次提d5 了“生命周期评价( l i f ec y c l ea s s e s s m e n t ， l c a ) ”的概念，并成立j 7l c a 顺删纰，专门负贞l c a 办法i = 色承l 应h j 方曲的训究。从1 9 9 0 年外始， s e t a c 已在不同国家利地n - 举办了2 0 多划有关l c a 的研讨班，发表了一些具有重要指导意义的文 献，对l c a 方法论的发展羽i 完善以及应川的规范化作山了巨人的贡i 敞。 由j 生命周j j j 评价住方法论上还不十分成熟，仍宵许多问题值得研究特! j | j 是【，c a 方法论闺l z ： ，j ：水化研究。为此，丁1 9 9 3 年6 爿成立的“环境管理际准技术委员会( t c 2 0 7 ) ”住i s 0 1 4 0 0 0 系列中 为l c a 预留了i o 个标准号，即i s 0 1 4 0 4 0 - - 1 s 0 1 4 0 4 9 。1 9 9 7 年6 月，国际标准绢织i s o 止式推出 了i s 0 1 4 0 4 0 ( 顷州1 抓架) 】9 9 9 年推了i s 0 1 4 0 4 i ( 消单分忻) 、2 0 0 0 , * f - f f i ：l 了i s 0 1 4 0 4 2 ( 影响评价j 年i s 0 1 4 0 4 3 ( - 结果解释) ，从而_ 仃效地指导各国l c a - i ：作的展开为确定环境标忠币产品珂 境标准提 供统一的标准。 参 ! ： i s o 标准，我国r1 9 9 9 年推出了g b t 2 4 0 4 0 - - 1 9 9 9 环境管理生命周州评价原_ j ! | j ! j 机架 于2 0 0 0 年摊山了g b t 2 4 0 4 l - - 2 0 0 0 环境管理生命周期评价目的与范同的确定平消单分析丁2 0 0 2 年j 【；山丁g b t 2 4 0 4 2 2 0 0 2 环境管埋一生命周期评价一生命周期影响评价，g b t 2 4 0 4 3 - - 2 0 0 2 环 境管理一生命周期评价一生命周划解秆。 这一阶段，l c a 方法在理论、标准上得到了很火发展车完善。 生命周! 咐评价的研究对象不但可以是产品、生产 + 艺还可以是活动。但是口前生命周驯评价还 士要集中丁对某个具体产品的研究【】1 i ，对于像r 术1 ：程施i ：等活动的评价相对较少。 住r 小l ：稚领j 或北荚瞅盟等发逃困家的学右陆续扦展了对建筑材_ | = = r 、建筑施i 的一些 , j i y r ：。 近儿年米，国内学者则初步开展了水泥、混凝十、钒材等建筑材料的的乍命刷j 评f f n i j 究。 1 东南人学坝卜学位论土 关于公路行业的生命周 c j 评价研究j ：作，则还未见报导。 1 3 论文的主要研究内容 根据目前我国对1 je p s 研究现状，结合生命周期评价方法把整个路堤的修筑看作是一个产晶 的尘j - 过氍，研究其在生命周州各阶段的资源消l e ，环境负荷羽1 人类脞廪影响划j e p s5 1 堤和? f i | ! l 路堤的环境友女r 比作了研究，从环境n 勺角度求 ：q 迎人然利制删化+ 誓l 彳引n 叭l 坡巧江，丑丑过叫- 1 ：1 料的比较，可以从材料环境友立性的角度为公路建设材料的选抨提供参考。 本文的上要内容有： i 、十地资源消f e 与t i 油资源潲耗当苗系数的确定。由丁普通路堤也资源消耗i je p s 路堤，f i 汕资源消耗两种环境影响没有直接的可比性，因此，找出二者比较的当苗系数是生命周驯评价的 关键。 2 、烨通路堤生命周州评价平e p s 路堤生命周； j i 评价。 3 、嘶通5 1 堤1 e p sj | ! 堤牛命刷州环境友女r h ：比鞍。 4 ，岍究通过改变种现有条什可使e p s 路堤的环境影响与普j 1 1 路堤王l ：境影响边剑j | h 同 计算山l l 俪界值。 参与文献： 1 董满掸，张传贤e p s 生产二技术及发展前景【j 】兰化科技1 9 9 8 ，1 6 ( 1 ) ：4 6 - - 5 0 2 刘宏，范建州e p s 材料 生能的实验研究 j j 电力学报，2 0 0 0 ，1 5 ( 4 ) ：2 5 7 - - 2 6 0 3 牡骋，杨军_ ；f 举乙烯池洙( e p s ) 的特性及庸川分析 j j _ i 丰人学学报( 臼然科学版) ，2 0 0 1 3 l ( 3 ) 1 3 s 1 4 2 4 刘文向，周健，郝万喜，等e p s 板在多年冻十地区道路阱￥中的应川实验【j 新，弘建筑材利， 2 0 0 3 ，【1 ) ：3 0 一3 2 5djt h o m p s e t t ，aw a l k e r ，rjr a d l e y ，e t a l d e s i g na n dc o n s t r u c t i o no fe x p a n d e dp o b s t v i _ e l l e e m b a n k m e n t sp r a c t i c a ld e s i g nm e t h o d sa su s e di nt h eu n i t e dk i n g d o m j c o n s t r u c t i o na n db u i l d i n g m a t e r i a l s ，1 9 9 5 9 ( 6 1 ：4 0 3 4 1 1 6 钱林安e p s ：j 川介 f 【j 公路1 9 9 5 ( 1 0 ) ：3 3 3 6 7 萸忠确，姚芏晨，埘新华e p s 填筑路堤的实践与 f 究合肥。i ：业人学学报( j 然辑学版) 2 0 0 i 1 4 ( 5 ) ：9 7 6 9 8 0 8 旯祉曾明，钱，占斌e p s 轻质路堤的施i 方法探讨 j 】公路交迎利技2 0 0 3 2 0 ( 4 ) ：3 0 3 3 9 杨少华，徐矗：新e p s 超轻赝路堤研究及其l 科麻川【j 公路，2 0 0 4 ( 8 ) ：1 5 7 1 6 1 l o 荣发7 ，父e 4 i e p s 住上海幽际癸1 二场i ：程、v 川【j 建筑施1 ，2 0 0 4 ，2 6 ( 3 ) ：2 3 9 2 4 2 i l 张新火，罗晓辉道路r 程 m 北京：中国水利水电出版社，2 0 0 1 1 9 6 t 2 商述公路丛lc 铀委会 高述公路路基设计与施l | m 北京：人k 交通出版社，1 9 9 8 3 4 1 3 邓南圣王小兵一生命周期评价 m 】北京：化学i ：业山版衬2 0 0 34 3 ，2 3 - - 2 9 1 4 千e 儿陈英旭生命周州评价研究进展【j 】环境污染j 。防治，2 0 0 1 ，2 3 ( 5 ) ：2 4 9 - - 2 5 2 15 千小兵邓南圣孙旭7 f 建筑物生命周蜘评价初步【j 】，十术1 科学报2 0 0 2 ，2 5 ( 4 ) ：18 - 2 0 1 6i k 甜慧，邓超宏建改工! j ：( 口施i 阶段环境影响评价研究十小i 稗学报2 0 0 3 ，3 6 ( 9 ) ：12 18 第二章生命周期评价简介 第二章生命周期评价简介 2 1 生命周期评价的定义及框架 2 1 1 生命周期评价的定义【1 1 有犬生命周! 仆j 评价的具体定义有许多但部强调产品的“生命周； 】”，生命周划评价甲则曾铍形 象地称为“从糯篇剑坟墓”的评价。目前，最为权威的主要是s e t a c 利i s o 的定义。 s e t a c 的定义：生命周删评价是一种对产品、l ：艺过程或活动的环境负荷进行评价的霄观过w 。 它通过对能掣：平| i 物质的利t l j 及由此造成的环境排放进行b e ! w l j , l i 硝化，米开能单删物质利川刘h 境 的影响，以寻求改善的途释。这种评价贳穿丁产 、l ：艺平活动的粘个生命周删，包括原利：| = = i 的 采剌加j 、，“r 诮制造、运输、销售、产品使_ l | j 与再使川、维护、1 i 循州、及最终处置。 其英文原文为：l i f ec y c l ea s s e s s m e n ti sap r o c e s st oe v a l u a t et h ee n v i r o n m e n t a lb t n l d e na s s o c i a t e d w i t hap r o d u c t ，p r o c e s s ，ora c t i v i t yb yi d e n t i f y i n ga n dq u a n t i f y i n ge n e r g ya n dm a t er i a l su s e da n dw a s t e s r e l e a s e dt ot h ee n v i r o n m e n t ；t oa s s e s st h ei m p a c to ft h o s ee n e r g ya n dm a t e r i a lu s e sa n dr e l e a s e st ot h ee l l v i r o n l l l c n t ；a n dt oi d e n t i 6 a n de v a l u a t eo p p m t u n i t i e st oa f f e c te n m o n n l e n t a li n l p r o v e n l e n t st h ea a s s e s s l l l e n i n c l u d e st h ee n t i r el i f ec y c l eo f t h ep j l o d u c t ，p r o c e s s ，o la c t i v i t y ；e n c o m p a s s i n ge x t m c l i n ga n dpj o c u s s i n gi a wn l a t e l i a l s ；m a n u f a c t u r i n g ，t r a n s p o r t a t i o na n dd i s t r i b u t i o n ；l l s c ，r e - u s e ，n l a i n l e n a n c e ；r e c y c l i n g ， a n df h l a ldi s p o s a l 倒际标准绸织i s o 的定义为：汇总平评 十一个产品或服务体系在其帮个牛命周j 】的所确+ 投入及 产：出剥环境造成的币浙m 的影响的方汔。 其英文原文为：l i f ec y c l ea s s e s s m e n t ：c o m p i l a t i o na n de v a l u a t i o no f t h ei n p u t s ，o u t p u t sa n dt i l ep o t - e n t i a le n v r o n n l e n l a li m p a c t so f ap l o d u c ts y s t e mt h l + o u g h o u ti t sl i f ec y c l e 2 1 2 生命周期评价的框架1 2 , 3 1 s e i a c 生命周j 啊评价技术框架：s e t a c 把l c a 描述成4 个相关联的绸分绸成的三角形模刑， 它们分圳是日标定义利范m 抖定、消单5 y i 、影i 同评价和段著浮f 九处吲! 一1 。 前甲j ，析 一 l 芏 2 ：s e t a c ：lu “l l 删j 射评价技术舡梨 日标平范隔界定( g o a la n ds c o p ed e f i n i t i o n ) ：目标和范庵i 界定是l c a 研究中的笫一步，它商接天 系剑整个评价l 作拌序希l 蛙终的研究结论。门标确定即要消楚地i 兑叫开幔此项中“i l lj 周! q 评价的的 以及u f 究结果的颅计使川目的。范刖确定的深度和j 度受目 ，j i 控制一股包括j 能单f _ 、系统边抖、 时间范陶、影响评价范r ；l 、数据质蛙婴求等的确定。同时需璎说明的是t c a 研究世一个反复的 过f 、! ，评价范_ ；】可能需要多次修改以满足研究日的，彳丁时，共至也可能修止研究f t 标本吩，以保 查塑厶兰些! ! 堂丝丝塞 证l c a 研究的顺利进行。 清单分忻( i n v e n t o l ya n a l y s i s ) ：是指对第一阶段所确定的系统边界l 的所_ f j 过w 列l u 其能鲑与 原利科的需要蛀，以及对_ e _ f ：境的排放，包括废气、废水、j i t f l 体拔弃物以及其它珥境释放物进玎以 数据为基础的客观齄化，制定出一份输入和输山湍单。该分析评价1 。产 的祭个生命同j j 。 影响评价( i m p a c ta s s e s s m e n t ) ：影响评价是对清单分析阶段中所识别出来的环境影响作定嚣或定 性的描述和评价，即确定产品系统的物质雨l 能昔交换对其外部环境的影响。到翻前为i r ，还没有公 认的科学方法。i s o 、s e t a c 和美国e p a 都倾向丁把影响评价作为一个“二步走”的模型，即分类、 特征化和蛄化评价。 改进评价( i m p r o v e m e n ta s s e s s m e n t ) ：改进评价烂依据一定的评价标准对消单分析结果和影响评 价绡聚做出评价，识* i 产品戏活动的薄弱环帚l 滞在的改善机会，为迅到生态最优化目的而捉 改进建议。包括定量年定| 生的改进措施：如改变产品结构，重新选择原材料，改变制造i 岂羽l 消费 方式以及废弃物管理笛。 i s o 生命周期评价技术框架：在1 9 9 7 年颁布的i s 0 1 4 0 4 0 标准c ，l c af 1 9 实施步骤分为目标扪 范同定义、清单分析、影响评价利结果解析( i n t e r p r e t a t i o n ) 4 个部分。处幽2 - 2 。 日吨定义b 二! 插甘运川： f 结 ，。 川发私i 仉 浦州忻乜 架化战略j 见划 i | j 1 1制定父j l 政镟 f 释开拍市场 蟛：吲t 价乜 jc 。 幽2 2 ：i s o 生命周_ j 】评价技术框架 i s o i4 0 4 07 i 命j 自划计价扯架与s e f a c 框架的蛀人不同就是上掉丁【生番评价阶段，而改为j 结 果解秆。冈为i s o 认为，改善是开展l c a 的月的，而不是它本身的一个必须阶段。新增加的生命周 驯； 玳蜊秆，址刊l 订二个且棚联系的步蝶进行m 1 1 秆。而上l 这种胛秆是舣向v , j ，需要不断渊批。，) 外， i s o l 4 0 4 0 框架更加细化了l c a 的步骤，世利丁指导开展生命周期评价的研究与应川。 2 2 生命周期评价方法与步骤。l 2 2 1 确定评价目的和范围 ( i ) 确定计价 1 的 定义评价目的寸- 婴l u j m ：州究的原、节川恿h ，如足川i ：政府制定纠、境法圳政策，琏世h j j - 企业产品系统的诊断，以减少产剂一住生产中的污染排放：同时，婴说明l c a 研究的戍川范俐即对象 如世川丁企业内部参考，还是对外使_ l j 。 f 2 ) 确定系统边界 确定研究范阳主璎是定义产- 口1 系统利系统边界。由丁一个产一铺系统仔什址个了r 放的系统弛 要定得适当，定得太小，可能会w 洲掉某些环境影响而造成结论不可铝：定搿太人，1 ：但增加1 作蛀，也可能造成计算斤得出评估对象对整个环境的负荷很小的假象。如生产某种产品时，产品可 能会有一些细小5 f t t i 的生产，如果细, j q i f , l f ：的t 产对环境影响不是起t 耍作川，就没彳丁必要把附俐 的生产计入蚺个系统。所以，系统边界的确定应以满足 d f 宄目的的要求即可。另外，田1 ：系统边， 的确定是i 观的，随着研究的深入，还可以相麻的作山修改雨i 调攀。 ( 3 ) 功能瞥似 箔一章生命削期仆价柏介 所谓功能单位就是在生命周期评价中川米作为参照单位的量化的产：r 铺系统性能n 功能单化魁 对系统功能的洲培，必须与研究目的与范同相符，必须是明确并且可测姑的、与输入利输u i 数据f j 关。在定义功能单何时应考虑三个冈索：产品的效率；产品的使_ 【_ | 期：产品质量标准。如比较布尿 布平一次性棘布就要考虑布尿布的重复使h j 和清洗，所以功能单化i i 是一父昧湿所需的尿布而不 是一块腺布。 “) 数据质髓 数掂 质啦决定j 最终的生命阍! j | 评价研究结果n 勺质量。数据可从系统边界内j 单元过程有美的 现场收集，也_ j 从公片文i 漱中直接获取或迎过汁算得剑。数据质封考虑的卜婪闪寮为：准确陆：啡 种数据类型数值的变异性：完牿性：在每一个上艺过程中，所获数据 所有种住l j j + 获数据的比例： 代表胜：所朵j l i j 的数据王士否能够比较准f | f i j f i , j 反映系统的特征：相窬性：定性评价所采 j 的力法趟 否足有一致肚：可重复h ：州其他生命周删评价i + 作者是否可根据：所拟t 的敖狮 十1 山法褂1 | 叫的 研究结果。 2 2 2 清单分析 清啦分析胜生命周期评价的丛础，其核心是建立产 功能单位的，“* 系统输八年袖( 即矬土浦 单) 。 汕t 社分杌始j i 采屿，j ! | j 产。1 们0 最终消赞剁处苴，其一般, i d l l l 如瞄l2 3 。 输八 味十q 十： l 蟓_ | = = _ 执t f l i 制遗、加ir ，疗榘制定 土 7 m 。目1 1 j f 靠 利用n 刷刷，绀护 上 循 1 土 墩笄，榭管耻 水流 杈l 释放 一j 用产 幽2 3 清单分析系统输入与输出 清单分析的步骤是个不断重复晌过程，可以t 【 图2 - 4 米表示。其士要步骤为： ( 1 ) 数排“改集的准备 主要是绘制系统流样吲，进一步卉清楚产品的生产i 。艺，井编制数据采集清单。 ( 2 ) 数据收集 土要米白企业单何和文i 谳资料如粜数捌从公开文献中直接获取的，必颁注叫出处，埘j - 从文 寸资料中收集剑的列究影响重人f n 数据，必须指山详细说明这些数据的收集过“、收集时间及其 | 三数据质越的公扦求源。如果这些数据不能满足初始质馘要求，必须予以声【蛸。 ( 3 ) 数删f f f | 队 核实数据：，升砷队数掘的宽辂。p l ：，简竹的数据核书方法靴芷刘每个l ：艺过w 作倘r “h 物利干能 鼠衡算。 ( 4 ) 计算单元过氍的数据 州饵 单元过种，选择个合适的参照颦( 如十产某种原材：| ：| k g 可j h 仃参照封) ，然后计算，| ：产 东南人学坝i j 学位论文 单何参照坊所需的物质能姑投入以及环境排放等。 m 的l 扎1 1 ；| 的确定 数锯收集准崭 修改后的数据收集表数据收集表 数捌的收集 收集到的数据 数据的确认 已矾认的数据 数掂。j 单元过程的关联 分配o；幅虾 备t ”儿过平罕的已岫认的城船 数据与功能单位的关联 再j n 能叩化的已f 】4 | 的匏州 数删的台) f 绎过汁辅处理的清中 系统边抖的修改 完成的清。p 幽2 - 4 消单分析科序剀 ( j ) 汁笄助能r l f 口的数据； 把再单元数据进行换掉，得剑以功能单位再单元的数据消单。 ( 6 ) 计算处理清单 汇总功能单位n 0 数据消单，形成总的消单分析表。 ( 7 ) 完善系统边界 对汇总的仞步j 粜进行敏感肚分析，确定符数据的重要性，根据需娈对最初定义的系统边界作 山修j b 22 ： 影向评价 生命周期影响评价是l c a 中难度最大争议最多的一个步骤。 ，上命剐蚶j 影汁价j 法自f 艮多l j 胁幽际上日采川的万法自定性许价j ：i i 定t ；：评价。定蜊山7 ，： 肢采川定蛄棋7 w 评价，丛本l 可能分为曲人类：“研、境问题法”币“h 1 _ ：距离洼”。”、境川趣浊卉小 j i 环境影唰冈j ，_ j = ：j 彩_ 【则j 1 1 j 刘斧”环境卜扰采川当姑冈一j ，进 i 数惦的h 、推化用i 刈比分忻， 埔虹的e p s 方；2 ：，瑞l 生态稀缺性方法荷三的生态指数模7 弘以及丹友的e d i p 方法* 。【 标距离 浊，! _ j 打叭j 影州竹米采“j 、0 ”离的胍! i l l j ，即桀种环境：阡就的，“重r l 盔设脚当 订水、雕o 一、水 _ l “准u k 乔龆) 之川的_ - ! 高术袭m ，其代表办法是瑞十临羿体积1 j ：j 法。 巾固科。学院生态环境研究中一d 也址正了其影响模j 咀十k 架( 属j j 环境问题洼) ，j f 住与丹麦披术人。半 的合作中，尝试建、z 了中国际准及权重冈子。 i $ 0 、s e t a c t 和美国的e p a 部倾向丁把影响评价的步骤定为一个“二步走”的模j 他即：分 类、特址化 1 l 戢化评f 占。其中i s o 把分类各特，址化划分为必选要素，而姑化评f 占化分为司选要素。 分类( c l a s s i f i c a t i o n ) ：是指确定影响类型，井将清单分析中的浩单数据归八剑不司的环境影响的 过雕。 特征化( c 1 1 a r a c l e r i z a i j o n ) ：是指将每一个影响类目中的不同物质转化手汇总成为统一的单元。口 曲特征化的汁钎饪式锹彰十璎彳：负荷m7 弘、廿榄j 儿有的化j j i 性儆儿总体暴露妓j 、： s 第一章生命川期i ：l 价简介 模班、点源暴露效应模型【6 】。 量化评“h ( v a l t t a t i o n ) ：是确定不同环境影响类，的相对贡献人小或仪吐。以j f j j 得刮总的环境影响 水，p 的过w ，4 l 必颂1 i 影响原_ 仃结粜的性质。 22 4 结粜解释 根据i s 0 1 4 0 4 3 生命周肋解秆土要包拈：识别、评估平拟告。 识别即基tl c a 中l c i 和l c i a 阶段的纤i 累识别重人问题；评f + 士要魁对整个生命周期评价过 拌- p 的完帑性、敏感性、一敛陛进行检奄：引点告主要是彤成结论提山建议。 2 3 与其它环境影响评价方法的比较 片jj 叫、境影| qr f f l 町啬， 的范h 贝有一定的针列性。 目前已仃门：多具体的评价方法或j ：具但各种方法通常都有并臼通h 表2 1 中列举了一些常川环境l 儿方法) r 做出比较。 表21 常川环境i 儿方法比较 方法名称订价对蒙主要j 衄用计价忡质i 时审地 牛布卅j 州l f 价丁岂改进、i l t l j 定叫、境f 、 j 、d 、1 岂域活= 定量为士、定h辛球政【域、【驯 ll c a jw 政策等 列、境彬响l 1 阿f j “、1 ! 止j | ；_ j | f w “遗1 i 卜ih h 1 c t - k 1 ) j 止，彤 fej a ， 川： 价 向群柏j 。= i ：f 的f 迂小、+ i - ，、! 小址一求、：s定力i 、：t 星膈地、1 ，l 卜j ( r a ) 态影响 列境市汁 纠【织、公，列等公州叫、境曾垲定件说l _ j用户矾定 ( e a ) 从r 述比较也可以百出生命周删评价土要有以f 特电： ( 1 ) 垃柑：过“r 价。l c a 涉及t i 仙政活? 山从肠l 材剃采集、加 、r - 爿c 制j 盎、消赀、俐收利 剑废物处理全“生命周划”的评价，是对产品或活动从摇熊剑坟集全j 样的分十j 。 ( ：) 址系统的、，之址l 1 r 价的种方涩，。l c a 足以系统的思维方，刖i ：宄t 或仃为矗：牝个生夼川驯 中的环境影响，涉及剑方方面面，系统性强。 f 3 ) i i ! 吐环境影响评价。l c a 强调分析产品域行为在生命周驯各个阶段对珂、境f n 影响，包把能澌! 利川、污染物州放、一r 地u ij j j j ：，对丁“：品的纤济影l i 和社会影响 h 少涉及 2 4 生命周期评价的局限性 l ? d i