生命周期评价LCA.ppt

第三章材料环境影响的评价技术 环境负荷就是指某一具体材料在生产 使用 消费 再生以及废弃的全过程 整个生命周期 中对环境产生的所有负面影响 材料的环境指标 资源消耗和能源消耗 污染物 能耗表示法 环境影响因子 环境负荷单位 单位服务的材料消耗 生态指数表示法 生态因子表示法 环境商值 3 2 材料的环境影响评价方法与标准 生命周期评价 通过确定和量化与评估对象相关的能源消耗 物质消耗和废弃物排放 来评估某一产品 过程或事件的环境负荷 定量评价由于这些能源 物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响 辨别和就评估改善环境 表现 的机会 评价过程应包括该产品 过程或事件的寿命全过程 包括原材料的提取与加工 制造 运输和销售 使用 再使用 维持 循环回收 直到最终的废弃 SETAC定义 3 2 材料的环境影响评价方法与标准 生命周期评价 LCA是对一个产品系统的生命周期中输入 输出及其潜在环境影响的汇编和评价 这里的产品系统是通过物质和能量联系起来的 具有一种或多种特定功能的单元过程的集合 在LCA标准中 产品 既可以指一般制造业的产品系统 也可以指服务业提供的服务系统 生命周期是指产品系统中前后衔接的一系列阶段 从原材料的获取或自然资源的生成 直至最终处置 ISO定义 3 2 材料的环境影响评价方法与标准 生命周期评价 所谓生命周期评价技术是一种评价某一过程 产品或事件从原料投入 加工制备 使用到废弃的整个生态循环过程中环境负荷的定量方法 具体地说 LCA是指用数学物理方法结合实验分析对某一过程 产品或事件的资源 能源消耗 废弃物排放 环境吸收和消化能力等环境负担性进行评价 定量确定该过程 产品或事件的环境合理性及环境负荷量的大小 3 3 LCA的技术框架及评价过程 目标与范围的确定 环境影响评价 环境改善评价 清单分析 SETAC三角形模型 3 3 LCA的技术框架及评价过程 直接应用 产品开发与改进方案解决公共政策制订市场营销其它 ISO14040标准定义的技术框架 3 3 LCA的技术框架及评价过程 LCA评价过程 六个步骤 3 3 LCA的技术框架及评价过程 步骤一 目标与范围的确定 3 3 LCA的技术框架及评价过程 研究目标与范围 环境协调性评价的研究目的是对明确的材料 产品 或流程对环境造成的影响实施评价 定义目的必须说明开展此评价的目的和原因以及研究结果可能应用领域 在不同条件下 评价的目的也不一样 应用意图 开展该项研究的理由 沟通对象 即研究结果的接收者 结果是否用于向公众发布的对比论断 根据GB T24044 2008 ISO14044 2006规定研究目的应明确说明以下问题 3 3 LCA的技术框架及评价过程 功能 功能单位和基准流 功能单位是产品系统提供功能 使用价值 的度量单位 基准流是在给定产品系统中 为实现一个功能单位所需的过程输出量 产品系统与系统边界 产品系统是拥有基本流和产品流 同时具有一种或多种特定功能 并能模拟产品生命周期的单元过程的集合 清单分析的一个产品系统示例 产品系统与系统边界 产品系统内的一组单元过程示例 产品系统与系统边界 数据资料质量要求 关键复核 数据资料是指在LCA评估中用到的所有定性和定量的数值或信息 这些数据资料可能来自测量到的环境清单数据 也可以是中间的处理结果 关键复核是用以查证一个LCA研究在方法 资料收集及报告方面是否达到ISO14040规定标准的一项技术 是否进行鉴定性评审 如何进行一级由谁来进行鉴定关键复核等事项 应在研究范围中予以确定 步骤二 清单分析 lifecycleinventory LCI 内容 数据的收集和计算程序 目的 对产品系统的有关输入和输出进行量化 目标与范围定义 数据收集的准备 数据的收集 数据的确认 数据与单元过程的关联 数据与功能单元的关联 数据集结 修改系统边界 已确认数据 收集的数据 各单元过程已确认数据 各功能单位已确认数据 经过计算处理的清单 完成清单 额外单元过程与数据 修改后的数据收集 LCI的基本步骤 1 数据收集的准备 确定系统内部流程 明确数据质量目标 确定数据的来源和种类 建立数据质量的指示器 设计一个数据收集表 步骤二 清单分析 数据质量目标及数据收集计划 1 数据收集的准备 数据来源与数据类型 步骤二 清单分析 1 数据收集的准备 LCI数据质量指示器 步骤二 清单分析 1 数据收集的准备 用于上游运输的数据收集表 步骤二 清单分析 内部运输的数据收集 输入数据及信息 输出数据及信息 系统 一个产品系统的相关输入与输出数据 2 数据收集与计算处理 步骤二 清单分析 2 数据收集与计算处理 数据收集 原则 方法 步骤二 清单分析 2 数据收集与计算处理 数据确认 运用数据质量指示器来分析数据源评价数据的质量对数据缺失和数据缺乏的情况进行处理 步骤二 清单分析 2 数据收集与计算处理 数据与单元过程 功能单位的关联数据集结系统边界的修改物流 能流和排放物的分配 3 3 LCA的技术框架及评价过程 步骤三 生命周期影响评价 LCA的影响评估阶段 是以清单分析的结果来评估潜在环境影响 环境负荷 目的是为了更好地理解清单分析数据与环境影响的相关性 评价由各种环境损害造成的总的环境影响的严重程度 评价方法 环境问题法和目标距离法 步骤三 生命周期影响评价 LCA影响评价的 三步走 模型 步骤三 生命周期影响评价 一 LCA影响评价的框架 1 分类 分类是将LCI中的输入和输出数据与环境损害种类相联系并分组排列的过程 影响因子和其可能的环境影响 步骤三 生命周期影响评价 一 LCA影响评价的框架 1 分类 影响类别的影响形态 生命周期影评价分类的概念模型 步骤三 生命周期影响评价 一 LCA影响评价的框架 2 特征化 意义 选择一种衡量影响的方式 通过特定评估工具的应用 将不同的负荷或排放因子在各种形态的环境问题中的潜在影响加以分析 并量化成相同的形态或是相同的单位 原理 用环境问题因果关系体系中包含的环境影响机制来构建影响类型特征模型 内容 用相关的物理 化学 生物和毒性数据来描述与清单分析参数相关的潜在影响 然后将这种信息与分类的清单分析数据联系起来描述每一种影响种类潜在的或实际的影响 目的 将每一个影响类目中的不同物质转化和汇总成为统一单元 步骤三 生命周期影响评价 一 LCA影响评价的框架 2 特征化 特征化模型 负荷评估模型当量评价模型毒性 持续性及生物累积性评估模型总体暴露效应模型点源暴露效应模型 步骤三 生命周期影响评价 一 LCA影响评价的框架 3 量化 量化是确定不同环境影响的相对贡献大小或权重 以期得到总的环境影响水平的过程 二 计算模型 定性法定量法 步骤四 生命周期解释 生命周期解释是生命周期评价中根据规定的目的和范围要求对清单分析和 或 影响评价的结果进行归纳以形成结论或建议的阶段 它要求以透明的方式来分析结果 形成结论 解释局限性 提出建议并报告生命周期解释的结果 GB T14043 2002或ISO14043 2000 步骤四 生命周期解释 一 对重大问题的识别 对重大问题的识别旨在根据所确定的目的与范围以及与评价要素的相互作用 对LCI和LCIA阶段得出的结果进行组织 以便确定重大问题 步骤四 生命周期解释 二 评估 三 结论与建议 3 4 常用LCA评价模型 一 输入输出法 能源 资源 有效产品 废弃物 废水 温室效应 污染程度 材料生产或使用过程 输入参数 输出参数 输入输出法框架图 3 4 常用LCA评价模型 二 线性规划法 Ai j Bi j Fi j i j 1 2 n A 环境影响的分类因子B 各环境影响因子在系统各阶段的环境影响数据 F 该环境影响因子的环境影响评价结果 i j 系统各阶段序号 三 层次分析法 决策目标 准则1 准则2 准则3 准则M 子准则1 子准则2 子准则3 子准则P 方案1 方案2 方案3 方案P 层次分析法示意图 3 5 LCA应用举例 建筑瓷砖的环境影响评价聚氨酯防水涂料生产过程的环境影响评价用层次分析法评价一般材料的环境影响热饮料容器的纸杯和聚苯乙烯发泡塑料杯的评价与比较火力发电厂锅炉用材料的评价 3 6 LCA意义及其局限性 生命周期评价克服了传统环境评价的片面性 局部性的弊病 有助于企业在产品开发 技术改造中选择更加有利于环境的最佳 绿色工艺 应用生命周期评价有助于企业实施生态效益计划 促进企业的可持续发展 生命周期评价能够帮助企业有步骤 有计划地实施清洁生产 LCA意义