材料的环境协调性评价学习教案

1、会计学1材料材料(cilio)的环境协调性评价的环境协调性评价第一页，共92页。第1页/共91页第二页，共92页。1.LCA方法方法(fngf)的起源与发展的起源与发展第2页/共91页第三页，共92页。1990 年，第一届年，第一届SETAC正式将正式将LCA 作为的环境评价术语作为的环境评价术语(shy)被提出；被提出； SETAC的重点在工业系统的空气和水体排放，介绍的重点在工业系统的空气和水体排放，介绍LCA的概念；的概念；1993年年LCA指南：操作规则，指南：操作规则， 给出了给出了LCA方法的定义与理论框架，具体方法的定义与理论框架，具体的实施细则和建议。的实施细则和建议。国际国际

2、(guj)(guj)环境毒理和化学学会（环境毒理和化学学会（SETACSETAC）国际标准化组织国际标准化组织（ISOISO） 1992年成立环境战略顾问组年成立环境战略顾问组SAGE，研究制定一种环境管理标准的可能性；，研究制定一种环境管理标准的可能性； 1993年，完成年，完成环境管理系列国际标准环境管理系列国际标准，即，即ISO 14000 ； 经过标准化的经过标准化的LCA最终成为最重要的评价产品环境表现的方法。最终成为最重要的评价产品环境表现的方法。第3页/共91页第四页，共92页。1）2）3）第4页/共91页第五页，共92页。LCA定义定义(dngy)原文原文第5页/共91页第六页

3、，共92页。第6页/共91页第七页，共92页。第7页/共91页第八页，共92页。第8页/共91页第九页，共92页。3 LCA在国外的研究进展第9页/共91页第十页，共92页。4 LCA在国内的研究进展在国内的研究进展第10页/共91页第十一页，共92页。的评价的评价”（1999 2001 ）；）；“保护区生态旅游生命周期保护区生态旅游生命周期(zhuq)与承与承载力的关系及风险评价载力的关系及风险评价” （2000 2002）。）。第11页/共91页第十二页，共92页。第12页/共91页第十三页，共92页。第13页/共91页第十四页，共92页。第14页/共91页第十五页，共92页。材料材料钢钢

4、铝铝水泥水泥能源能源31.831.836.736.7142.4142.4表表 3.1 一些材料生产过程一些材料生产过程(guchng)的能量比较的能量比较 MJ/t第15页/共91页第十六页，共92页。第16页/共91页第十七页，共92页。表表 3.2 3.2 某些某些(mu xi)(mu xi)材料及元素的环境负荷单位比较材料及元素的环境负荷单位比较第17页/共91页第十八页，共92页。第18页/共91页第十九页，共92页。举例，可将无毒的氯化钠和硫酸铵的举例，可将无毒的氯化钠和硫酸铵的Q值定义值定义(dngy)为为1，对于有害重金属离，对于有害重金属离子的盐类、有机中间体和含氟化合物等，根

5、据其毒性大小，子的盐类、有机中间体和含氟化合物等，根据其毒性大小，Q值取值范围为值取值范围为1001000。因此可用。因此可用EQ的大小来衡量或选择合理的生成工艺路线，评估不同的生的大小来衡量或选择合理的生成工艺路线，评估不同的生成方法。成方法。第19页/共91页第二十页，共92页。第20页/共91页第二十一页，共92页。第21页/共91页第二十二页，共92页。2、LCA的方法学框架(kun ji)1990年，年，SETAC 研讨会首次提出三角形模型，是研讨会首次提出三角形模型，是LCA方法实施框架方法实施框架(kun ji)的基础。的基础。目的与范围目的与范围的确定的确定LCLC清单分析清单

6、分析环境影响评价环境影响评价环境改善评价环境改善评价SETAC SETAC 会议的主要决定：会议的主要决定：生命周期清单分析；生命周期清单分析；生命周期影响评价；生命周期影响评价；环境改善评价。环境改善评价。目的与范围的确定。目的与范围的确定。标准标准范围界定、数据收集和评价结果范围界定、数据收集和评价结果(ji gu)(ji gu)的描述必须与实现预定的目标一致。的描述必须与实现预定的目标一致。第22页/共91页第二十三页，共92页。LCA的评估的评估(pn )过程及技术框架过程及技术框架1997年，年，ISO 14040标准定义标准定义(dngy)的框架：的框架：第23页/共91页第二十四

7、页，共92页。一、研究一、研究(ynji)目的目的第24页/共91页第二十五页，共92页。二、研究二、研究(ynji)范围范围1.功能与功能单位功能与功能单位2.初始系统边界初始系统边界(binji)3.地理边界地理边界(binji)4.时间边界时间边界(binji)5.数据质量要求数据质量要求研究范围需要根据要达到的既定目标来确定。研究范围需要根据要达到的既定目标来确定。第25页/共91页第二十六页，共92页。例如，在计算火电厂因发电而产生的例如，在计算火电厂因发电而产生的CO2排放量时，需要事先明确这种排放量是排放量时，需要事先明确这种排放量是针对针对(zhndu)多少发电量而言的。多少发

8、电量而言的。第26页/共91页第二十七页，共92页。第27页/共91页第二十八页，共92页。第28页/共91页第二十九页，共92页。产品产品(chnpn)(chnpn)系统示例系统示例第29页/共91页第三十页，共92页。地理环境电力生产运输系统实际效应污染物管理与处置重金属效应危害的延滞(yn zh)期在几天几千年之间变动第30页/共91页第三十一页，共92页。第31页/共91页第三十二页，共92页。第32页/共91页第三十三页，共92页。第33页/共91页第三十四页，共92页。水木材煤石油及天然气矿物资源金属矿产其他能源生态系统目标(mbio)和范围定义温室气体效应酸雨有机挥发物臭氧层破坏

9、大气污染物水污染物废渣排放固态有害物质光、声、电磁波污染LCA生命周期清单(qngdn)分析示意图需要收集需要收集(shuj)(shuj)的输入数的输入数据据输出数据输出数据第34页/共91页第三十五页，共92页。油井开采油井开采原油运输原油运输原油提炼原油提炼石油脑生产石油脑生产原料包装原料包装/ /运输运输塑料原料塑料原料聚乙烯聚乙烯乙烯生产乙烯生产塑料瓶生塑料瓶生产产饮料灌装饮料灌装整瓶包装整瓶包装饮料运输饮料运输废物废物丢弃丢弃饮用消费饮用消费饮料零售饮料零售聚乙烯塑料饮料瓶的主要(zhyo)流程第35页/共91页第三十六页，共92页。清单分析简化流程清单分析简化流程第36页/共91页

10、第三十七页，共92页。（1）数据收集）数据收集收集目的收集目的(md)：在系统边界内的每一个单元过程中收集清单中的定性和定：在系统边界内的每一个单元过程中收集清单中的定性和定量数据，用于量化单元过程的输入、输出；量数据，用于量化单元过程的输入、输出；收集数据的标注：收集数据的标注：对于通过公开的来源收集得到的，注明出处；对于通过公开的来源收集得到的，注明出处；对于可能对研究结论有重要影响的数据，则应著名相关的收集过程、收集时对于可能对研究结论有重要影响的数据，则应著名相关的收集过程、收集时间以及关于数据质量指标的详细信息；间以及关于数据质量指标的详细信息；对于不符合数据质量要求的数据，也应作出

11、说明。对于不符合数据质量要求的数据，也应作出说明。第37页/共91页第三十八页，共92页。为减少因误解导致的风险，应对每个单元过程进行书面描述。数据收集源自为减少因误解导致的风险，应对每个单元过程进行书面描述。数据收集源自多个报告地点多个报告地点(ddin)(ddin)或发表的文献，采取措施以保证对所模拟的产品系统的或发表的文献，采取措施以保证对所模拟的产品系统的理解是一致和统一的。理解是一致和统一的。通常通常(tngchng)(tngchng)采取哪些措施？采取哪些措施？第38页/共91页第三十九页，共92页。第39页/共91页第四十页，共92页。第40页/共91页第四十一页，共92页。第4

12、1页/共91页第四十二页，共92页。第42页/共91页第四十三页，共92页。第43页/共91页第四十四页，共92页。LCIA环境环境风险风险评价评价环境环境影响影响评价评价环境环境性能性能评估评估影响评价影响评价理解和评价产品系统理解和评价产品系统(xtng)(xtng)潜在环境影响的大小和重要性潜在环境影响的大小和重要性第44页/共91页第四十五页，共92页。1.LCIA的目的2.评估产品系统的生命周期清单结果3.将LCI结果转化为资源消耗、人类健康影响和生态影响等方面潜在环境影响，以便更了解该产品系统影响程度。4.LCIA的特征5.“从摇篮到坟墓”，考虑产品或生产(shngchn)的全过程

13、；6.运用多种方式的分析手段，涉及资源利用和污染物排放的各个方面；7.利用功能单位的方式对各种环境影响项目进行标准化。第45页/共91页第四十六页，共92页。生命周期影响评价生命周期影响评价生命周期影响评价的各个要素选择影响类型、类型参数和特征化模型选择影响类型、类型参数和特征化模型将将LCILCI结果归类（分类）结果归类（分类）类型参数结果计算（特征化）类型参数结果计算（特征化）必备要素必备要素类型参数结果（类型参数结果（LCIALCIA概要）概要）可选要素可选要素根据基准计算类型参数结果的相对值（归一化）根据基准计算类型参数结果的相对值（归一化）分分 组组加加 权权数据质量分析数据质量分析

14、的主要步骤3 LCIA第46页/共91页第四十七页，共92页。二、必备(b bi)要素第47页/共91页第四十八页，共92页。第48页/共91页第四十九页，共92页。生命周期清单结果生命周期清单结果生命周期清单对环生命周期清单对环境影响类别的分配境影响类别的分配类别参数类别参数分类终点分类终点环境影响机制环境影响机制基于环境影响机制确定基于环境影响机制确定(qudng)环境影响参数环境影响参数第49页/共91页第五十页，共92页。环境影响类型的选择与定义，遵循的准则：环境影响类型的选择与定义，遵循的准则：（1 1）环境影响类型及表征参数的确定尽可能的基于自然科学基础；）环境影响类型及表征参数的

15、确定尽可能的基于自然科学基础；（2 2）应该考虑环境影响类型及其表征参数覆盖面的全面性；）应该考虑环境影响类型及其表征参数覆盖面的全面性；（3 3）考虑各个影响类型之间的独立性，以避免）考虑各个影响类型之间的独立性，以避免(bmin)(bmin)影响作用的交叠影响作用的交叠及随后的重复计入；及随后的重复计入；（4 4）考虑到实际决策过程的需要，影响环境类型总数不宜过大。）考虑到实际决策过程的需要，影响环境类型总数不宜过大。第50页/共91页第五十一页，共92页。第51页/共91页第五十二页，共92页。第52页/共91页第五十三页，共92页。第53页/共91页第五十四页，共92页。产品产品系统系

16、统a1kg CO2产品产品系统系统b2kg CO2不考虑各影响因子之间的替代效应，也无法反应不考虑各影响因子之间的替代效应，也无法反应(fnyng)(fnyng)更影响因子的浓度或更影响因子的浓度或排放量的差异。排放量的差异。第54页/共91页第五十五页，共92页。第55页/共91页第五十六页，共92页。临界体积法计算临界体积法计算(j sun)(j sun)示例示例 优点：优点：成功应用，知名度高；成功应用，知名度高；数值计算简单明了；数值计算简单明了；不同介质中的数值区别表示。不同介质中的数值区别表示。缺点缺点不包含非化学因素，如光线辐射、噪音；不包含非化学因素，如光线辐射、噪音；法定值基

17、于政策和经济，缺乏科学依据；法定值基于政策和经济，缺乏科学依据；并非所有污染物都制定了法定值。并非所有污染物都制定了法定值。第56页/共91页第五十七页，共92页。依据依据(yj)(yj)此模型得到的结果，可得到能量、空气和水等三类稀缺值，且单位一致，此模型得到的结果，可得到能量、空气和水等三类稀缺值，且单位一致，可以加和，并得到总的稀缺值。可以加和，并得到总的稀缺值。第57页/共91页第五十八页，共92页。第58页/共91页第五十九页，共92页。第59页/共91页第六十页，共92页。第60页/共91页第六十一页，共92页。第61页/共91页第六十二页，共92页。三、可选要素(yo s)比较比

18、较(bjio)(bjio)和量化不同种类的环境损害。和量化不同种类的环境损害。对生命周期清单分析和特征化结果数据采用加权或分级的方法进对生命周期清单分析和特征化结果数据采用加权或分级的方法进行处理行处理。引入了对不同环境影响类型之间相对重要性的主观判断。引入了对不同环境影响类型之间相对重要性的主观判断。第62页/共91页第六十三页，共92页。1.归一化第63页/共91页第六十四页，共92页。性问题。性问题。第64页/共91页第六十五页，共92页。第65页/共91页第六十六页，共92页。识别识别(shbi)(shbi)对指标结果有最重要影响的数据的统计过程对指标结果有最重要影响的数据的统计过程判

19、定判定(pndng)(pndng)与量化由于输入的不确定性和数据变动给与量化由于输入的不确定性和数据变动给LCILCI结果带来的不确结果带来的不确定性定性用来估计所选用方法和数据对研究结果影响的系统化步骤用来估计所选用方法和数据对研究结果影响的系统化步骤第66页/共91页第六十七页，共92页。3.6 生命周期解释生命周期解释(jish)是LCA中根据规定的目的和范围的要求，对清单分析和影响评价的结果进行归纳，以形成结论和建议(jiny)的阶段。第67页/共91页第六十八页，共92页。3.6 生命周期解释生命周期解释(jish)第68页/共91页第六十九页，共92页。生命周期解释阶段(jidun

20、)的要素结论、建议和最终报告第69页/共91页第七十页，共92页。研究中所采用研究中所采用(ciyng)的价值选择。的价值选择。该研究所涉及到不同团体的任务和职责，以及相关的鉴定评审结果。该研究所涉及到不同团体的任务和职责，以及相关的鉴定评审结果。二、重大环境问题二、重大环境问题(wnt)(wnt)的辨识的辨识第70页/共91页第七十一页，共92页。重大(zhngd)议题：第71页/共91页第七十二页，共92页。三、评价(pngji)结论、建议和最终报告第72页/共91页第七十三页，共92页。第73页/共91页第七十四页，共92页。分配准则分配准则(zhnz)(zhnz)的敏感性分析的敏感性分

21、析分配具有显著影响，分配具有显著影响，A和和B两种方案在此情况下没有真正的差值。两种方案在此情况下没有真正的差值。第74页/共91页第七十五页，共92页。发生了重大变化，并改变了结果，此时如果有显著影响，需要搜集更新发生了重大变化，并改变了结果，此时如果有显著影响，需要搜集更新(gngxn)(gngxn)后的数据。后的数据。第75页/共91页第七十六页，共92页。发生发生(fshng)了重大变化，变化了的假设可以改变结论，甚至得出相反的结论；了重大变化，变化了的假设可以改变结论，甚至得出相反的结论；同时同时A和和B方案之间的区别比最初预想的要小。方案之间的区别比最初预想的要小。第76页/共91

22、页第七十七页，共92页。第77页/共91页第七十八页，共92页。四、结论(jiln)与建议第78页/共91页第七十九页，共92页。典型(dinxng)LCA数据库：（1）SPOLD数据库（2）Boustead Model数据库（3）Weston Model数据库典型LCA评估(pn )软件：（1）SimaPro软件（2）GaBi 软件（3）EcoPro 软件一、LCA数据库二、LCA评估(pn )软件 3.7 LCA数据库与数据库与LCA评估软件评估软件第79页/共91页第八十页，共92页。材料(cilio)环境影响数据库框架结构示意图（SPOLD）主菜单主菜单输入输入LCALCA数据库数据库

23、输出输出能量能量资源资源确认确认返回返回产品产品废物排放废物排放全球温室效应全球温室效应区域毒性水平区域毒性水平放射性放射性其他其他表面处理表面处理输入输出法输入输出法目标与范围定义目标与范围定义线性规划法线性规划法模糊数学分析法模糊数学分析法层次分析法层次分析法其他其他涂料涂料建筑材料建筑材料稀土稀土钛钛其他其他编目分析编目分析环境影响评价环境影响评价结果解释结果解释优化优化打印打印第80页/共91页第八十一页，共92页。一、环境(hunjng)材料与材料生命周期评价二、材料生命周期评价(pngji)研究的重要性1.研究研究材料生产与环境之间的关系，对改进材料的设计、控制材料的生产过程对材料生产与环境之间的关系，对改进材料的设计、控制材料的生产过程对于保护环境有重要的意义。于保护环境有重要的意义。2.选择典型的常用的材料进行评估，可以为众多的产品评估打下基础，减少评估选择典型的常用的材料进行评估，可以为众多的产品评估打下基础，减少评估中的重复，有利于中的重复，有利