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文档简介

第二章绿色设计基础2.1产品生命周期和环境影响2.1.1产品生命周期(ProductLifeCircle)的概念市场营销:新产品投入市场到退出市场的过程。四个阶段:第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段产品开发/引入成长成熟衰退人类出生成长成熟衰老2.1.1产品生命周期

图2-1-1市场意义上产品生命周期的曲线销售量时间引入期成长期

成熟期衰退期2.1.1产品生命周期设计开发角度:传统的生命周期:从环境中提取原材料,加工成产品,到流通给消费者使用的整个过程。图2-1-2传统的产品生命周期各阶段2.1.1产品生命周期传统产品周期的不足:

1.产品开发过程很少考虑产品的环境属性,结构复杂,拆卸回收难度大,造成大量的资源、能源浪费,并且污染环境

2.传统设计的产品难以适应可持续发展的需要,从而难以适应市场的竞争。2.1.1产品生命周期绿色设计的产品生命周期:从原材料生产、产品生产制造、装配、包装、运输、销售、使用直至回收重用及处理处置所涉及的各个阶段的总和。图2-1-3绿色设计的产品生命周期各阶段2.1.1产品生命周期图2-1-4产品全生命周期四阶段模型图2-1-6产品全生命周期六阶段模型图2-1-5产品全生命周期五阶段模型再循环和处置使用运输制造研发提炼2.1.2产品环境的影响环境空气、海洋、土地产品使用与服务处理处置材料分解产品拆解拆品回收材料提取材料加工产品制造配送高温裂解得到燃料焚烧、回收能量1=直接再利用2=可再利用零部件拆解3=可再利用材料再加工4=材料再生图2-1-7产品生命周期各阶段与环境的关系2.1.2产品环境的影响图2-1-8产品环境影响的一般模型2.1.2产品环境的影响表2-1铅笔的环境影响大气排放水体污染粉尘污染噪声污染固体废物有毒废物木材+++++油漆++++++石墨++++++铅笔制造++++++包装++++++++运输+++++使用+能量获取+++++++++加工汽车使用

污自然资源

提炼制造再循环

原料2.1.2产品环境的影响案例2.2绿色产品(GreenProduct)2.2.1定义:1)定义之一:绿色产品是指以环境和环境资源保护为核心概念而设计生产的,可以拆卸并分解的产品,其零部件经过翻新处理后,可以重新使用。2)定义之二:刊登在美国《幸福》双周刊上一篇题为“为再生而制造产品”的文章认为:绿色产品是指将重点放在减少部件,使原材料合理化和使部件可以重新利用的产品。

2.2绿色产品3)定义之三:也有人把绿色产品看成是:一件产品在其使用寿命完结时,其部件可以翻新和重新利用,或能安全地把这些零部件处理掉,这样的产品被称为绿色产品。4)定义之四:还有人把绿色产品归纳为从生产到使用,乃至回收的整个过程都符合特定的环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,以及利用资源再生或回收循环再用的产品。

2.2绿色产品本质:

有利于保护生态环境,不产生环境污染或使污染最小化,同时有利于节约资源和能源,且这一特点应贯穿于产品生命周期全程。定义:

在其生命周期全程中,符合特定的环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率最高,能源消耗最低的产品。

2.2绿色产品内涵:

优良的环境友好性,最大限度地利用材料资源,最大限度地节约能源。

特征:是环境友好型产品(最重要的特征)

降低能源消耗、节省资源、在其使用寿命终结时其部件可以翻新或再生利用,并最终能把它们完全处理掉以及保护生态环境等。区别:

普通产品的生命周期是从“摇篮到坟墓”,开环绿色产品的生命周期是从“摇篮到再现”,闭环

2.2绿色产品类别:根据产品种类分类:绿色包装、绿色电脑、绿色食品、绿色建材、绿色织物、绿色冰箱、绿色汽车根据绿色特征分类:

洁净能源型、能源节约型、循环利用型、无氟利昂型、使用后易分解型、保健型

2.2绿色产品相对性时间上,新产品比旧产品的绿色特性优越,就可以称为绿色产品,10年前的绿色产品现在可能就不是了,同样,目前的绿色产品在若干时间后可能就不是绿色产品了。空间上,发展中国家的绿色产品不一定是发达国家的绿色产品。

2.2绿色产品评价标准及其认证

①产品在生产过程中少用资源和能源,并且不污染环境;②产品在使用过程中能耗低,不会对使用者造成危害,也不会产生环境污染物:③产品使用后易于拆卸、回收、翻新或能够安全废置并长期无虑。2.2绿色产品评价标准体系:环境属性:产品在整个生命周期内所引起的有关环境问题:大气、水体、固体废弃物、噪声污染;资源属性:材料、设备、信息和人力资源;能源属性:能源类型,再生能源的使用比例,能源利用率,使用能耗,回收处理能耗;经济性:除了通常的经济因素外,还包括与环境有关的各种成本。2.3绿色标志(GreenLabel)2.3.1绿色标志制度定义:

由政府部门或专门的第三方认证机构依据一定环境标准向有关厂商颁发的,证明其产品符合环境标准的一种特定标志。标志获得者可把标志印在或贴在产品或其包装上。

德国:最早实施绿色标志的国家(1978)。德国蓝天使标志

2.3绿色标志(GreenLabel)作用:

产品的一种证明性商标,便于消费者识别、购买、使用,而通过消费者的选择和市场竞争,可以引导企业自觉调整产业结构,进行绿色设计,生产对环境有益的产品,最终达到环境和经济协调发展的目的。充分运用了市场这只“无形的手”,把企业经济效益和环境效益紧密地联系在一起。2.3绿色标志(GreenLabel)2.3.2各国绿色标志简介德国蓝天使标志北欧白天鹅标志奥地利加拿大美国绿标志日本全球环境标志网络标志欧盟中国十环标志TCO'992.3绿色标志(GreenLabel)德国:蓝天使标志1977年提出,以联合国环境规划署(UNEP)的蓝色天使为主体图案,蓝色天使标志上面伴有“环境标志”(Umweltzeichen)字样。蓝天使标志是目前世界上最严格的环保产品标志,远高于欧盟标志。主要目标:一是引导消费者购买对环境冲击小的产品:二是鼓励制造者发展和供应不会破坏环境的产品:三是将环保标志当作一个环境政策的市场导向工具。至1997年已有921家厂商得到蓝色天使标志,共88种,4135项产品,其中也包括德国以外的企业。到1999年底,德国的环境标志产品所认证的产品类别已达到了100个。2.3绿色标志(GreenLabel)北欧:白天鹅标志为一只白色天鹅翱翔于图形绿色背景中,它由北欧委员会(NordicCouncil)标志衍生而得。获得使用标志的产品,在印制标志图样时应于天鹅标志上方标明北欧天鹅环境标志,于下方标明至多三行使用标志的理由。于1989年由北欧部长会议决议发起,统合北欧国家,发展出一套独立公正的标志制度,为全球第一个跨国性的环保标志系统,参与的国家包括挪威、瑞典、冰岛及芬兰4个国家。考察的因素包括产品环境冲击、产品对环境潜在的环境改善潜力与市场的接受程度。因此,会进行详细的市场调查,包括现有市场集中品的种类、数量及制造围家、消费者需求与产品竞争情形等。1999年底,这项计划已有58个产品类别,1200多种标志产品上市。2.3绿色标志(GreenLabel)加拿大:环境选择商标,图形上的一片枫叶代表加拿大的环境,由3只鸽子组成,象征3个主要的环境保护参加者——政府、产业、商业,商标伴随着一个简短的解释性说明,解释商标为什么被认证)。由加拿大环保署于1988年起推动,但从1995年8月起改由授权民营公司执行,政府保有监督权,如果违反法规或政策则撤销授权。加拿大环保署已责成各地方政府优先采购环境标志产品,亦宣导发动大企业、学校、医院等团体参考办理。这个规划至1999年底包括50个产品类别。2.3绿色标志(GreenLabel)日本:含义:以双手拥抱着地球,象征“用我们的手来保护地球和环境”。以两只手拼出一个英文自母“e,代表“Environment”、“Earth”和“Ecology”。标志的上方书写“爱护地球”,下方则标明该产品环境保护的效用。日本环境厅于1989年开始推动环保标志制度。至今已公布产品的总类达72种,2200件以上。生态标志商品的选择原则在于使用阶段产生较小的环境负荷,使用此产品以后对环境改善有帮助,使用商品后的废弃阶段可产生最小的环境影响及对其他环境保护有显著贡献者。1999年底,该计划已有68个产品类别,约4400种生态标志产品。2.3绿色标志(GreenLabel)全球环境标志网络:一个国际性组织,由第一类环保标志执行单位所组成。创始于1994年。以红色卫星线形成的网路,环绕着一个绿色的地球,结合地球外围的文字.说明GEN是来自全球各地的环保标志。2.3绿色标志(GreenLabel)中国:十环标志由青山、绿水、太阳及10个环组成。环境标志图形的中心结构表示人类赖以生存的环境,外围的10个环紧密结合,环环相扣,表示公众参与,共同保护环境;同时10个环的“环”字与环境的“环”同字,其寓意为“全民联合起来,共同保护人类赖以生存的环境”

。该标志发布于1993年,是中国唯一由政府颁布的环保产品证明性商标。至今已先后制定了50多项环境标志产品标准,环境认证产品种类达51类。2.3绿色标志(GreenLabel)TCO‘99:瑞典专业雇员联盟(TCO)于1992年在MPRⅡ的基础上对节能、辐射提出了更高的环保要求,标准更加严格,这就是现在我们所说的TCO’92标准,引起了显示器生产厂商的广泛重视。TCO’92是1991年制定的标准,主要针对显示器提出,包括对电磁辐射、自动电源关闭、功耗、防火及用电安全等方面的要求。TCO‘95标准的覆盖范围再次扩大,它涉及键盘、系统控制单元等。除TC0’92的各项规定外,还特别推出了环境保护标准,并且要求其符合人体工程学。2.3绿色标志(GreenLabel)TCO‘99标准从1998年10月以后开始实施,涉及环境、人体生态学、废物的回收利用、电磁辐射、节能以及安全等多个领域,提出了更严格和全面的标准,对键盘和便携机的设计也提出了具体意见。TCO’03:2002年底颁布,针对LCD显示器。2.3绿色标志(GreenLabel)2.3.3各国实施情况

一般由3个机构来管理:一个技术机构或专家委员会负责初审产品种类建议,起草、修改和指定产品标准;一个代表各界利益团体的委员会负责确定产品标准;一个办事机构负责与企业签订合同及管理标志使用。

2.3绿色标志(GreenLabel)德国建立在政府机构和非政府机构的框架之内的。其管理机构由3个部门组成,分别是政府机构——联邦环境署(FEA)、非政府机构——环境标志评审委员会(ELJ)和非政府机构——质量保证与标志协会(RAL)。

FEA:评审产品种类的建议、起草技术报告和标准草案、修改标准草案等工作

ELJ:负责选择产品种类,评审标准草案,最后确定产品标准。

RAL:听证FEA起草的技术报告和标准草案,与申请标志的厂商签订合同,管理合同的使用。起技术支撑保证和监督管理作用。2.3绿色标志(GreenLabel)德国实施程序:

第一步,任何人都可向联邦环境署提出产品类别建议。联邦环境署检查建议,并转交环境标志委员会,环境标志评委会选择产品类别供进一步调研与讨论。第二步,联邦环境署准备技术文献币口标准草案,质量保证与标志协会组织专家听证,向环境标志评委会提出建议。第三步.评审委员会决定是否接受标准草案。第四步,生产商向质量保证与标志协会申请标志。

2.3绿色标志北欧委员会:包括芬兰、挪威和瑞典等国家,自愿为原则。目标:一是告诉消费者有关情况.帮助他们选择对环境危害较小的产品;二是鼓励生产者将环境因素纳入产品设计和生产的考虑中;三是使用市场力量作为环境法规的补充。建立标准和选择产品类别的最终机构:环境标志北欧共同体2.3绿色标志加拿大

管理机构是政府机构,由秘书处管理。和一个技术部门共同制定指导性原则文件,初审产品种类的建议。咨询委员会负责最后评审产品标准。加拿大标准协会(CSA)不仅和秘书处共同制定指导性文件,还负责向厂商发放环境标志证书及监督管理环境标志的使用。步骤:和德国类似,增加了公众讨论这一项

2.3绿色标志日本:由促进委员会和专家委员会负责。促进委员会:9人,起决策作用,负责制定规划指导原则。选择和确定产品种类和产品标准及建立标准。专家委员会:5人,技术保证,负责确定审批标准和审批程序以及审批申请的产品是否符合环境质量要求。环境协会秘书处:日常工作的管理。2.3绿色标志中国:环境标志认证委员会

认证:由国家环保总局颁布环境标志产品技术要求,地方环保局对企业守法达标进行初审,技术专家现场检查,行业权威检测机构检验样品,最终由技术委员会综合评定。并实施年检制度。Ⅱ型环境标志:规定了产品和服务在做自我环境声明时应遵循的通用原则,以及对当前正在或今后可能被广泛使用的12个自我环境声明给出具体要求。2.3绿色标志12个自我环境声明:涵盖生产、使用、废弃、再生的全过程,针对资源的有效利用。生产环节:节约资源、使用环节:节能、节水、延长寿命产品;在使用至废弃前:减少废物量、可重复使用和充装;废弃阶段:可降解、可堆肥、可再循环、可拆解设计;再生阶段:再循环含量、使用回收能量。2.3绿色标志Ⅲ型环境标志:量化的产品生命周期信息简介。原则:自愿性、开放性和协商性、体现产品功能特性、透明性、可得性、科学性、机密性。方法:一种是生命周期清单(LifeCycleInventory,LCI)方法,即用量化的数据,将生命周期中每个阶段的输入输出表征出来;另一种是生命周期影响评价(LifeCycleImpactAssessment,LCIA)方法,即在生命周期清单分析的基础上,进一步评价每个生产阶段或产品每个部件的环境影响程度。绿色设计与传统设计的比较比较因素传统设计绿色设计设计依据用户对产品提出的功能、性能、质量和成本要求环境效益和生态环境指标与产品功能、性能、质量和成本要求设计人员很少或没有考虑有效的资源再生利用和对生态环境的影响在产品构思和设计阶段,即考虑降低能耗、资源重复利用和保护生态环境设计技术或工艺很少考虑产品回收,仅考虑贵重金属回收考虑可拆卸、易回收、无毒副作用及产生最少废弃物设计目的以需求为主为需求和环境设计,满足可持续发展要求产品普通产品绿色产品或绿色标志产品2.4绿色设计2.4绿色设计

传统设计绿色设计设计思想基于传统设计思想基于环境意识和可持续发展思想,来源于传统设计,又高于传统设计。实质主要考虑实现顾客需求的产品的基本属性,即产品的功能、质量和生产成本,而忽略了产品的环境属性,也即产品生命周期各个阶段的环境影响。较少考虑产品使用阶段的使用成本、保修期后的维修成本,未考虑产品生命终止后的处置成本设计从产品全生命周期出发,考虑了生命周期各个阶段对环境的响。特别是在产品生命终止后,着重考虑废弃产品如何回收、再生和再利用。只有这样,才能使废弃产品对环境的影响减至最小,才能最大限度地提高资源的循环利用率。可制造性仅限于考虑与制造阶段本身有关的可制造性,较少考虑与使用、维修等阶段有关的可制造性,未考虑与回收阶段有关的可制造性不仅限于考虑与制造阶段本身有关的可制造性,还充分考虑与使用、维修和回收等阶段有关的可制造性生命周期

开环式的产品生命周期

闭环式的产品生命周期设计方式串行工程方式并行工程方式2.4绿色设计

传统设计绿色设计相同点都要考虑产品的功能、质量、可制造性和成本等产品的基本属性,同样要解决产品的总体结构、材料选择、零件结构形状和尺寸以及零部件的连接形式等基本设计内容。图2-4-1传统产品开环式的设计过程绿色设计的特点图2-4-2闭环式的产品生命周期过程绿色设计的概念定义:以绿色技术为原则所进行的产品设计。具体指在产品整个生命周期内以产品环境属性为主要设计目标,着重考虑产品的可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等功能目标,并在满足环境目标的同时,保证产品应有的基本功能、使用寿命和经济性等,突出了生态意识和以环境保护为本位的设计理念。绿色设计的概念目的:

克服传统设计的不足,使所设计的产品满足绿色产品的要求。它包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理处置的各个阶段,即涉及产品整个生命周期,是从摇篮到再现的整个过程。

绿色设计的特点扩大了产品的生命周期图4扩大了的产品生命周期与绿色设计之间的关系绿色设计的特点有利于保护环境,维护生态系统平衡;防止地球上矿物资源的枯竭;减少了废弃物数量及其处理量;绿色设计的原则技术先进性原则技术创新性原则功能先进实用原则环境协调性原则资源最佳利用原则能量最佳利用原则污染极小化原则安全人性化原则综合效益最佳原则绿色设计研究的主要内容绿色设计材料选择与管理制造工艺性设计装配工艺性设计产品包装设计回收工艺及方法设计拆解工艺性设计上海第二工业大学环境学院2.4.4生命周期评价目录生命周期影响评价

框架与阶段LCA原则发展的历史与现状背景与定义

数据库与分析软件

案例分析

LCA局限性前景与展望一背景随着工业化的发展进入自然生态环境的废物和污染物越来越多,超出了自然界自身的消化吸收能力,对环境和人类健康造成极大影响。同时工业化也将使自然资源的消耗超出其恢复能力,进而破坏全球生态环境的平衡。

因此人们越来越希望有一种方法对其所从事各类活动的资源消耗和环境影响有一个彻底、全面、综合的了解,以便寻求机会采取对策减轻人类对环境的影响。

一LCA的定义生命周期评价/分析(LifeCycleAssessment/Analysis简称LCA)是一种对产品全生命周期的资源消耗和环境影响进行评价的环境管理工具。

即是一种评价产品(包括服务或活动)从原材料开采与提炼开始,到产品制造、运销、使用、报废和最终处置全过程环境影响的方法。一LCA

的定义

1993年SETAC的LCA定义中,LCA被描述成这样一种评价方法:①通过确定和量化与评估对象相关的能源、物质消耗、废弃物排放,评估其造成的环境负担;

②评价这些能源、物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响;

③辨别和评估改善环境(表现)的机会。

LCA的评估对象可以是一个产品、处理过程或活动,并且范围覆盖了评估对象的整个寿命周期,包括原材料的提取与加工、制造、运输和分发、使用、再使用、维持、循环回收,直到最终的废弃。一LCA

的定义

1997年ISO制订的LCA标准(1SO14040)中也给出了LCA和一些相关概念的定义:LCA是对产品系统在整个寿命周期中的(能量和物质的)输入输出和潜在的环境影响的汇编和评价。这里的产品系统是指具有特定功能的、与物质和能量相关的操作过程单元的集合,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;寿命周期是指产品系统中连续的和相互联系的阶段,它从原材料的获得或者自然资源的产生一直到最终产品的废弃为止。LCA对绿色设计的作用

(1)有助于新产品的研究开发(2)可以评价产品的资源效益(3)可以为决策者提供决策依据(4)促进了再循环设计的研究和发展

二发展的历史与现状

思想萌芽阶段

(60年代末,70年代初)学术探讨阶段(70年代中到80年代末)广泛关注与迅速发展阶段(80年代末以后)二发展的历史与现状1990年,首届社会环境毒理和化学(SETAC)会议在美国的佛蒙特州召开,与会者就LCA的概念和理论框架取得了广泛的一致,并最终确定使用LifeCycleAssessment,LCA这个术语,从而统一了国际上的LCA研究。作为一个毒理学组织,SETAC将重点放到了工业系统的空气和水体排放上,而不是以往占支配地位的能量和材料流。主要的作用就是介绍生命周期评估的概念。在随后的LCA研讨会中,SETAC讨论了LCA的理论框架和具体内容,并在1993年8月发布了第一个LCA的指导性文件《LCA指南:操作规则》。这个文件定义了LCA方法的和理论框架以及具体的实施细则和建议,描述了LCA的应用前景,并总结了当时LCA的研究状况。二发展的历史与现状另一方面,国际标准化组织(ISO)在1992年成立了环境战略顾问组SAGE,专门研究制定一种环境管理标准的可能性。1993年6月ISO成立了“环境管理”技术委员会TC207,正式开展环境管理方面的国际标准化工作。其指定的国际标准称为《环境管理系列国际标准》,即ISO14000系列标准。ISO对LCA方法的标准化有利于LCA方法的统一和实施,促进了LCA的进一步发展。并且,由于ISO的国际影响以及LCA方法在ISO14000系列标准中所占的重要地位,经过标准化的LCA方法必将成为最重要的评价产品环境表现的方法。事实上,由于ISO组织的有众多相关学术组织、政府机构、企业和环境组织参与的LCA研究已经成为国际上LCA研究的主流。三LCA原则

评估对象评估方法

应用目的特点LCA原则LCA评估对象LCA的评估对象是产品系统或服务系统造成的环境影响(其实服务也是一种抽象的产品),而不是评估空间意义上的环境的质量,这与环境科学中的环境质量评估有着根本区别。另外,LCA方法着眼于产品生产过程中的环境影响,这与产品质量管理和控制等方法也是完全不同的。

其次,LCA的评估范围要求覆盖产品的整个寿命周期,而不只是产品寿命周期中的某个或某些阶段。LifeCycle的概念是LCA方法最基本的特性之一,是全面和深入地认识产品环境影响的基础,是得出正确结论和做出正确决策的前提。也正是由于LifeCycle概念在整个方法中的重要性,这个方法才以LifeCycle来命名。评估对象的角度来说,LCA是一种评价产品在整个寿命周期中造成的环境影响的方法。LCA的主要方法LCA主要思路是:通过收集与产品相关的环境编目数据,应用LCA定义的一套计算方法,从资源消耗、人体健康和生态环境影响等方面对产品的环境影响做出定性和定量的评估,并进一步分析和寻找改善产品环境表现的时机与途径。其中环境编目数据,就是在产品寿命周期中流入和流出产品系统的物质/能量流。物质流既包含了产品在整个寿命周期中消耗的所有资源,也包含所有的废弃物以及产品本身。LCA的评估是建立在具体的环境编目数据基础之上的,这也是LCA方法最基本的特性之一,是实现LCA客观性和科学性的必要保证,是进行量化计算和分析的基础。

在LCA标准中,详细地定义了具体的评估实施步骤,它包括如下4个组成部分:目标和范围定义(GoalandScopeDefinition)、清单分析(LifeCyclelnventoryAnalysis,LCl)、环境影响评估(LifeCyclelmpactAssessment,LCIA)、解释(LifeCycleInterpretation)。LCA的应用目的

原则上讲,不同的主体出于不同的目的,都可以实施LCA评估或引用LCA评估结论。在SETAC和ISO的文件中列举了一些LCA方法的作用,例如:①帮助提供产品系统与环境之间相互作用的尽可能完整的概貌;②促进全面和正确地理解产品系统造成的环境影响;③为关注产品或受产品影响的相关方之间进行交流和对话奠定基础;④向决策者提供关于环境的有益的决策信息,包括估计可能造成的环境影响、寻找改善环境表现的时机与途径、为产品和技术选择提供判据等。

LCA的特点首先,LCA方法不是要求企业被动地接受检查和监督,而是鼓励企业发挥主动性,将环境因素结合到企业的决策过程中。从这个意义上讲,LCA方法并不具有行政和法律管理手段的强制性。尽管这样,LCA的研究和应用仍然大行其道,这一方面是由于LCA在产品环境影响评价中的重要作用,另一方面也是环境保护思想深入发展的结果。其次,LCA评估建立在LifeCycle概念和环境编目数据的基础上,从而可以系统地、充分地阐述与产品系统相关的环境影响,进而才可能寻找和辨别环境改善的时机和途径。这体现了环境保护手段由简单粗放向复杂精细发展的趋势。四LCA体系框架与阶段生命周期评价框架

目标与范围确定清单分析影响评价结果解释直接应用:产品开发与改进战略规划公共策略制定市场营销其他实施步骤(ISO14040,1997)四LCA体系框架与阶段结果解释(LifeCycleInterpretation)LCA体系阶段

目标与范围确定(GoalandScopeDefinition,GSD)

影响评价(LifeCycleImpactAssessment,LCIA)

清单分析(LifeCycleInventory,LCI)

1、LCA目标与范围确定1)研究目标通常是对特定产品或过程的环境因素进行评价,以获得如何改进其环境表现的信息。如果在设计阶段,其目标可能比较选择2个或3个替代设计方案。如果产品已经投入生产,其目标往往是评价产品或流程的系统,即极有可能是可供选择的方法,而不是可供选择的系统,因为所能做的只能是在对当前操作造成的最低干扰和增加最小额外成本的前提下,略微地改变其环保特性而已。1、LCA目标与范围确定2)研究范围一般确定研究范围,要回答如下问题:为什么要开展这项研究?研究结果将如何运用?谁将使用这些研究结果?需要研究具体环境问题吗?研究需要具体到什么程度?类型:(1)生命周期范围(2)细节标准范围(3)自然生态系统范围(4)时空边界(5)边界选择1、LCA目标与范围确定评价范围边界内容产品系统的功能和功能单元分析

产品系统是实现某一指定功能的单元的有机体或集合。单元是指产品系统中可以相对独立的能进行输入和输出分析的分功能假设和假定用文字明确做出的假设,并对假设的根据进行说明数据质量数据相关的时空范围、技术范围,数据的可获得性、完整性和代表性等

评估范围和边界内容2、清单分析(LCI)

清单分析是生命周期评价的核心和重要组成部分。在清单分析中,产品作为一个系统来描述.产品生命周期中的所有过程和活动都要包括在系统边界内,对系统的输入和输出数据进行记录和分析,详细列出各个阶段的各种输入输出清单。

2、清单分析(LCI)清单分析系统清单分析过程3、生命周期影响评价步骤生命周期的清单分析3、SETAC/CML的生命周期影响评价步骤

SETAC的CML介绍了一种生命周期影响评价方法,但目前只有第一步付诸了实践。它总共分为以下三步:

(1)分类和特征化在分类步骤中,所有的影响都根据其对环境造成的效应归类。例如,把能造成温室效应的环境影响归为一类,造成臭氧层破坏效应的也如此处理。有些环境影响包括在好几个类别之中。比如,氮氧化物的排放不但有毒、能产生酸化效应,而且会造成富营养化效应。每个类别中的环境影响都被累加起来,从而产生一个影响分数(effectscore)。如果不使用加权,仅仅把涉及到的物质的质量加起来是不够的,因为有些物质可能会比其它物质造成更强烈的影响。这个问题是通过为不同的物质提供加权因子来解决的,这个步骤称为特征化。3、SETAC/CML的生命周期影响评价步骤排放质量/kg温室效应臭氧层破坏人体毒性酸化效应CO21.792X1———CO0.000670——X0.012—NOx0.001091——X0.78X0.7SO20.000987——X0.12X1影响分值1.79200.002040.0017Note:影响分值=排放物质的质量X权重因子N为所有涉及到的环境影响种类,N=1,…i.

聚乙烯生产过程特征化步骤(使用权重因子)3、SETAC/CML的生命周期影响评价步骤(2)标准化为了更好地理解环境影响的相对大小,需要有一个标准化步骤。在这一步里,环境影响被分成“标准”影响,比如一个正常人在一天或其它一个时间段内造成的环境影响。通过这样处理,就有可能知道材料生产过程对已经存在的环境影响所做的相对贡献。下图显示一个关于评价纸袋与聚乙烯塑料袋的标准化步骤。3、SETAC/CML的生命周期影响评价步骤(3)标准化影响分值的评估(Evaluation)标准化过程相当地促进了我们对于结果的洞察力。然而,由于不能把所有的影响视为同等重要,所以还不能做出最终的判断。在评估阶段,各个影响的分值与代表各自影响重要性的权重因子相乘。图2标准化影响分值在加权后的相对重要性3、SETAC/CML的生命周期影响评价步骤通过比较加权后的分值的加和。上图明显地显示出与聚乙烯相比,纸质产品应该优先考虑。4、解释从前三个阶段的一个或几个得出结论,提出建议,使系统破坏环境的属性最小化。表现为两种形式:事前性的环境设计、事后性的污染控制。五数据库与分析软件

LCA作为产品环境管理的重要支持工具与传统的环境评估比较,前者评估的系统边界更深更广,需要庞大的数据支持,而事实上评估实施者很难获得全面的、最新的、精确的和不同来源的数据。原因如下:数据包括全球、地域、地区、企业内部、不同行业的统计数据;

很多数据没有公开性、透明性和准确性;

不同国家和地域的环境标准差异,数据没有通用性。五数据库与分析软件这一切成为推行LCA的瓶颈,所以很多国家、研究单位和商业性咨询公司致力于建立通用的或专业的数据库和计算机软件,使LCA具有可操作性和简化。日本组织全国企业和研究单位参加并建立通用数据库五年计划;欧洲是建立LCA数据库较早的地区,1997年商业性LCA软件已销售1300件,1999年达到2000件以上,全世界环境数据库已超过1000个;为了不同的数据库的数据能够进行交换,瑞典环境研究所提出产品环境数据交换统一标准,并对数据使用做出指导;英国ManchesterMetropolitan大学对各种LCA软件和数据库进行了分析并提出了使用推荐。为进一步推进LCA软件和数据库的应用性和先进性,目前主要进行LCA数据库框架、功能函数定义、数据组织结构、界面定义和数据转化等研究。六案例分析一建筑生命周期评价生命周期成本

正如一般投资一样,在试图把建筑物发展对环境的影响减到最低时,必须考虑所涉及的费用。而生命周期成本分析正正能够计算和提供兴建建筑物,以及在其使用年限内的操作和维修这两方面的现时和日后所需开支的现值。计算生命周期成本,有助评价现时为了改善建筑物表现(例如能源效益或物料耐用程度)而作出的额外投资和和比较以后能够节省的款项,以方便有关人士作出投资决定和方针。建筑生命周期评价生命周期能源分析(LCEA)软件绿色建筑的生命周期评价(略)案例分析2

关于手机的LCA1MaterialsExtractionDisposal2MaterialsProcessing3Manufacturing4PackagingTransportation5UsefulLife6End-of-LifeRecyclingReuse手机原材料的选取与来源BrainLCDBatteryLi-Ion:金属锂氧化物、碳复合物等物质

铜、金、铅、镍、锌、铍、钽等金属原料组成

40%金属40%塑料20%陶瓷及痕量物质由潜在泄露物Hg、有机玻璃、塑料等物质组成Ni-MH/Ni-Cd电池:Ni、Co、Zn、Cd、Cu

原料的加工处理与产品制造原料的加工处理产品制造原油提炼制造塑料,石英砂与石灰石制造玻璃纤维;Cu等金属用于制造手机主板、电池、金属丝等其他配件。

LCD的制造:以“三明治”的形式嵌于塑料与有机玻璃之间。

电池的制造:电池由电极与电解液主板的制造:塑料与玻璃纤维、电镀金属“包衣”、若干电子组件、连接线路与金属线等。手机引起的环境问题

我国手机用户已经超过了4亿,如果按照平均每个用户每两年更换一次手机的保守频率计算,我国每年将有2亿部手机被淘汰,一般来讲用户都会配有两块电池。所以,淘汰下来的手机电池可能超过4亿块。曾经有专家指出,旧手机的一块电池里的镉就能够严重污染6万升的水,而这些水可以装满3个奥运会的标准游泳池。

环境影响手机的环境危害

手机小型化对废物造成一定的负面影响。由于其很小,重量很轻,手机很容易被丢弃进入生活垃圾,当在焚烧炉中燃烧或在填埋场中处置后,最终对环境和人体健康造成危害。

由于塑料是高度可燃的,印刷线路板和手机外壳以及其它电子产品都含有含溴阻燃剂,会明显破坏人体健康和环境,引起癌症,破坏肝脏、引起神经和免疫系统问题,甲状腺功能紊乱和内分泌失调等。这些物质可从填埋场渗漏到土壤和地下水中,或在焚烧或回收过程中形成剧毒的二恶英和呋喃。研究已经发现,在瑞典的一个电子废物再利用工厂工人血液中发现了溴化阻燃剂明显增加。手机的环境危害手机含有大量有毒有害物质,包括一系列持久性和生物积累性化学品,当焚烧或在填埋场处置后,对人体健康和环境造成危害。这些有毒有害物质在动物脂肪组织中长期存在,即使释放量很小,在食物链中也能积累到有毒水平。有6种手机废物与癌症和一系列繁殖、神经和发育紊乱相联系,并对儿童造成特殊伤害,其发育器官和免疫系统对毒

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