第2章_绿色产品的评价体系与方法(绿色化学原理与绿色产.ppt

1、Evaluation system and method of green production,第二章,绿色产品的评价体系与方法,二一五年三月九日,第二章 绿色产品的评价体系与方法,2.1 绿色产品的涵义 2.2 绿色产品的评价体系,绿色产品 又称之为环境协调产品（Environmental Conscious ProductECP），是相对于传统产品而言。 定义主要有以下几种：,（1）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）绿色产品是指将重点放在减少部件以使原产品合理化和使部件可以重新利用的产品。 （3）绿色产

2、品是指使用生命完结后，其部件可以翻新、重新利用或者能被安全地处理掉的产品。,2.1 绿色产品的涵义,（4）绿色产品是指从生产到使用，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，以及可以再生利用或回收循环再用的产品。 （5）绿色产品是指采用绿色产品、通过绿色设计、绿色制造、绿色包装而生产的一种节能、降耗、减污的环境友好型产品。 （6）绿色产品是指能满足用户使用要求，并在生命循环周期（原产品制备、产品规划、设计、制备、包装、运输、使用、报废回收处理及再使用）中能经济地实现节省资源和能源、极小化或消除环境污染、且对劳动者(生产者和使用者)具有良好保护的产品。,2.1 绿色产

3、品的涵义,2.1.1 绿色产品的定义,绿色产品 就是指通过先进技术手段获得的，且具有良好的使用功能，从市场分析、产品设计、原产品的获取与加工、产品的制备、装配、包装、运输、销售、使用、产品的回收再利用及废弃的生命周期全过程中可以经济性的节约资源和能源，并符合特定的环境保护要求，对生态环境无害或危害极少的产品(一种物品、一种服务、一种理念或者三者的组合物)。,2.1.2 绿色产品的特点,绿色性 技术先进性 经济性 生命周期性, 绿色性,绿色性,产品从设计、生产、使用、废弃、回收、处理处置的各个环节都对环境无害或危害甚小 。,绿色产品应尽量减少产品使用量，减少使用产品的种类，特别是稀有昂贵产品及有

4、毒、有害产品 。,绿色产品在其生命周期的各个环节所消耗的能源应最少。,2.1.2 绿色产品的特点,技术先进性指在产品的整个生命循环过程中采用先进的设计、制备、包装等技术，并且所得到的产品在使用性能上也保持技术领先性。技术先进性是绿色产品设计和生产的前提。只有采用先进的技术，才能从技术上和实践中保证安全、可靠、经济地实现产品的各种功能。技术先进性并不意味着结构复杂、功能冗余，相反，先进性意味着结构简单、制造方便、功能实用、性能可靠、便于维修以及报废后便于回收处理。,2.1.2 绿色产品的特点, 技术先进性,经济性对一个产品的实现是很关键的因素，过高的成本必然导致该产品不可实现。绿色产品作为一种产

5、品，对企业来讲，应是低成本，高利润的产品；对用户来讲，应是物美价廉的。从生命周期的角度来看，成本应包括企业成本、用户成本和社会成本。因此，在绿色产品的设计时，应充分考虑其经济性。,2.1.2 绿色产品的特点, 经济性,绿色产品的技术先进性、绿色性和经济性都应建立在生命循环的基础上。因此，在进行绿色产品设计和评价时，需从产品的整个生命周期出发考虑问题，最终实现产品的技术先进性、绿色性和经济性。,2.1.2 绿色产品的特点, 生命周期性,2.1.3 绿色产品与传统产品的区别,绿色产品,传统产品,产品是物质形态的商品，在产品设计和生产中重在考虑产品的生产成本、生产效率、产品性能，然后考虑包装的美观大

6、方、销售方式及售后服务，目的是为了吸引顾客，以获得经济上的最大收益。,绿色产品的首要特征就是其绿色性，它要求在产品整个生命周期中都要实现环境友好性和资源能源的节约性。,“摇篮到坟墓”（cradle-to-grave），从产品设计、制造、销售、使用乃至废弃的所有阶段，而产品废弃后的一系列问题则一般很少考虑。,“摇篮到再现”（cradle-to-reincarnation）的过程，即除了传统产品生命周期阶段外，还应包括废弃产品的回收、重用直至最后的零部件报废的处理处置阶段 。,绿色性,生命周期, 绿色产品规划及设计开发过程； 绿色产品制造与生产过程； 产品使用过程； 产品维护与服务过程； 废弃淘汰

7、产品的回收、重用及处理处置过程 。,生命周期过程,2.1.3 绿色产品与传统产品的区别,环境毒理与化学学会（SETAC）于1990年正式提出了LCA术语，国际标准化组织（ISO）1993年成立了专门的“环境管理”技术委员会TC207，制定了“环境系列国际标准”，即ISO14000系列标准，其中SC5分委员会专门负责LCA标准的制订。1997年6月15日国际标准化组织正式颁布的ISO14040环境管理生命周期评价原则与框架和1998年颁布的ISO14041环境管理生命周期评价目标与范围确定及存量分析的国际标准正式确定了生命周期评价系统（Life Cycle Assessment，LCA）。,2.

8、2 绿色产品的评价体系,生命周期评价系统是对产品的环境协调性的客观估价，它紧扣绿色产品的内涵，对产品生命周期的全过程进行资源消耗、能量消耗、排污程度的综合评价。它既可对一个完整的系统作出全面综合的评价，又可对某一环节作出定量分析。生命周期评价顺应了保护生态环境的历史大潮，符合全球可持 续发展的需要，具有重要的意义。,2.2 绿色产品的评价体系,LCA通常是指Life Cycle Assessment。在欧洲和日本，用“Ecobalance”来代替LCA表示相同的意思。LCA翻译为生命周期评价、寿命周期评价、寿命周期评估，也意译为环境协调评价。LCA是随着环保意识的不断发展而发展起来的产品评价方

9、法，并且它所包括内容非常复杂，评价的目标不尽相同，因此LCA的定义也在不断修改和完善中。但随着研究的深入发展，特别是ISO进行的标准化工作，使得LCA方法已经逐步明确并定型。,2.2.1 LCA的概念及内涵,1993年SETAC的LCA定义的英文原文如下： Life Cycle Assessment is a process to evaluate the environmental burdens associated with a product, process, or activity by identifying and quantifying energy and material

10、s used and wastes released to the environment; to assess the impact of those energy and material uses and releases to the environment; and to identify and evaluate opportunities to affect environmental improvements. The assessment includes the entire life cycle of the product, process, or activity,

11、encompassing extracting and processing raw materials; manufacturing, transportation and distribution; use, re-use, maintenance; recycling, and final disposal.,2.2.1 LCA的概念及内涵,（1） LCA的概念,LCA评价方法包括以下几点： LCA的评价对象是一个产品、处理过程或活动； 通过对评价对象的能源消耗状况、资源消耗状况及废弃物排放量的识别和量化，评价其造成的环境负担; 评价这些能源、物质消耗和废弃物排放所造成的环境影响； 辨别

12、和提出改善环境的机会； 评价的范围包括评价对象的整个寿命周期，包括原材料的提取与加工、制造、运输和销售、使用、再使用、维护、循环回收及最终的废弃。,2.2.1 LCA的概念及内涵,LCA是对产品系统在整个生命周期中的输入、输出和潜在的环境影响的汇编和评价；产品系统是指为实现一个或多个指定功能的、与物质和能量相关的操作过程单元的集合，这里“产品”不仅仅指（一般制造业的）产品系统，还包括(服务业的)服务系统；寿命周期是指产品系统的从原材料获取或者自然资源产生到最终废弃的连续的、相互联系的一系列阶段。,2.2.1 LCA的概念及内涵,1997年ISO的LCA定义：,2.2.1 LCA的概念及内涵,（

13、2） LCA的内涵, LCA的评价对象； LCA的思路与步骤； LCA的目的； LCA的特点；,2.2.1 LCA的概念及内涵, LCA的评价对象,ISO明确定义了: LCA的评价对象是产品系统在整个生命周期中对环境所造成的影响，这不同于环境科学中的单纯对环境质量的评价。 LCA方法着眼于在产品生产过程中的环境影响，这不同于产品质量管理和控制等方法重在提高产品的质量。 LCA的评价范围是产品的整个寿命周期，而不只是产品生命周期中的某个或某些阶段。 Life Cycle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。,LCA评价方法的

14、整体思路就是在确定评价目的与范围的前提下，采集评价范围内实际环境编目数据，应用LCA的一套计算方法，从资源消耗、能源消耗、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价，并进一步分析得出改善产品对环境负面影响的途径。,LCA评价方法具体实施步骤，包括：目标和范围定义(Goal and Scope Definition)、编目分析(Life Cycle Inventory Analysis，LCI)、环境影响评价(Life Cycle Impact Assessment，LCIA)、解释(Life Cycle Interpretation)。,2.2.1 LCA的概念及内涵,

15、LCA的思路与步骤,不同的LCA实施主体，其进行LCA评价或引用LCA评价结论可能具有不同的目的。,2.2.1 LCA的概念及内涵, 实施LCA的目的,如企业在进行对某一产品的LCA评价时可能是为了改善该产品的环境影响状况，也可能是为了制定企业今后的发展方向； 国家采用LCA方法对许多行业的评价可以为国家在制定经济政策时提供很好地依据。,在SETAC和ISO的文件中列举了一些LCA方法的作用：提供产品系统与环境之间相互作用尽可能完整的概貌；促进全面和正确地理解产品系统造成的环境影响；为关注产品或受产品影响的相关方(interested party)之间进行交流和对话奠定基础；向决策者提供关于环

16、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。,首先，LCA方法与其他的有关环境保护的法律法规不同，不是强制企业接受检查、监督和执行，而是鼓励企业发挥主动性，将产品对环境的影响结合到企业的决策和管理过程中。 其次，LCA评价建立在Life Cycle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，进而才可能找到最有效的环境改善途径，促进企业和经济的健康发展。,2.2.1 LCA的概念及内涵, LCA的特点,LCA方法的研究源于上世纪六七十年代的“物质/能量流平衡方法”。当时人类已经意识到资源和能源的有限

17、，从保护原材料和能源的角度出发，以各种方法计算资源和能量的供应和消耗情况，这些方法在着重能源特征分析的同时，对污染物排放情况进行了一定的评估。,2.2.2 LCA的发展历程及应用,（1） LCA的发展历程,1969年，美国可口可乐公司首先将LCA思想应用于资源、能源和环境影响的综合评价。,该公司委托美国中西研究所对不同的饮料包装材料具有怎样的总体影响的问题进行了研究，并对使用塑料饮料容器的可行性进行考虑，还比较了复用式容器与一次性容器的整体环境影响；,20世纪 70年代，美、德、英、日等相继开展LCA方法的研究，先后侧重于固体排放物减少、能源消耗等问题。生命周期影响评价的框架也有了一定进展。,

18、80年代中期之后，LCA的发展进入一个高潮，环境影响评估方法开始有了实质性的进展。“临界值法”分别在瑞士和荷兰独立形成，环境优先级方法(EPS)也在瑞典发展起来。 20世纪80年代末，生命周期清单分析方法得到了很好的发展。但生命周期影响评价方法没有得到统一和规范，并且就这一主题同时存在大量不同的名字，如生态平衡(eco-balance)、资源分析(resource analysis)、绿色设计(green design)、资源和环境概貌分析(resources and environmental profile analysis)等。 20世纪90年代，LCA得到了显著的发展，其中国际环境毒理

19、学和化学学会（SETAC）和国际标准化组织(ISO)起着非常大的促进作用。,2.2.2 LCA的发展历程及应用,1990年，首届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Life Cycle Assessment，LCA 这个术语，从而统一了国际上的LCA研究。 1993年8月发布了第一个LCA的指导性文件LCA指南：操作规则，给出了LCA方法的定义和理论框架以及具体实施细则和建议，描述了LCA应用前景，并总结当时LCA研究状况 。 1993年6月ISO成立了环境管理标准技术委员会TC207，正式开展环境管理方面的国际标准化工作。 199

20、6年，国际上正式出版了有关LCA评价的专业刊物国际生命周期评价学报(International journal of life cycle assessment)，表明生命周期评价研究在国际上已占有很重要的位置。,2.2.2 LCA的发展历程及应用,在我国，于1995年在中国西安成功举办了第二届国际环境产品研讨会，提升了中国环境产品与LCA研究在国际上的地位。 1998年起，国家863计划支持首项“产品的环境协调性评价研究”对我国钢铁、水泥、铝、工程塑料、建筑涂料、陶瓷等七类产品进行了环境协调性评价研究，初步获得以上产品的环境负荷基础数据，创新地提出环境协调性评价的新方案和定量方法，构建和设计

21、产品的环境负荷基础数据库框架，并自主开发数据库管理软件和产品的环境协调性评价软件。同时，成立中国产品环境协调性评价中心CCMLCA（Chinese Center for Materials Life Cycle Assessment） ，将对社会开放服务。,2.2.2 LCA的发展历程及应用,LCA在企业部门的应用： LCA评价辨识与诊断产品整个生命周期，使企业进行环境改善、物耗能耗的降低 评价某产品的不同方案或替代产品，选择最优化工艺和原材料，降低生产过程对环境的影响 LCA可用于基本上采用同一生产工艺情况下，材料选择或生产工艺改进时的环境影响变化的评价 LCA方法结合到工业产品的设计过程进

22、行产品生态设计 可帮助企业从产品设计阶段就考虑产品废弃后的处理和资源的回收利用 构成资源生产消费环境系统的全过程清洁生产审计,（2） LCA的应用,2.2.2 LCA的发展历程及应用,制定环境政策与建立环境产品标准；,LCA在政府环境管理部门和国际组织中的应用：,2.2.2 LCA的发展历程及应用,如英国的BS7750、欧盟生态管理和审计计划。,利用LCA评价结果作为“环境标志”产品的基准，使各个国家不同的环境标志具有相同的衡量标准，避免产生模糊混淆；,优化政府的能源、运输和废物管理方案，使整个系统的环境负荷和经济最小化；,如1994年美国采用LCA方法对城市固体废弃物进行分析，帮助处理者鉴别

23、不同的管理策略。,向公众提供有关产品和原材料的资源信息；,如美国环保局开展了大量的LCA研究工作，积累了一些主要化学品的大量数据，成为产品设计和使用的第一手科学背景资料。,促进国际环境管理体系的制定。,1990年SETAC研讨会提出LCA的三角形模型,1997年颁布的ISO 14040标准定义了LCA的技术框架,2.2.3 LCA的技术框架,（1） LCA的分析程序,LCA方法工作步骤：,确定目的和范围,结果解释,过程中能量消耗、资源消耗、排弃物量对各项目实际的数据采集、汇总,定量分析产品或过程造成的环境及潜在环境影响的大小,针对主要问题，提出如何减少环境负荷的建议,2.2.3 LCA的技术框

24、架,清单分析,影响评价,LCA评价的第一步：明确地表述评价的目标和范围,使之适合于应用意图，这是清单分析、影响评价和结果解释所依赖的出发点和立足点。 LCA研究目的中须明确陈述其应用意图，开展该研究的原因以及评价结果公布的范围。 LCA的范围应该根据已确定目标来划分。应妥善规定研究范围，以保证研究的广度、深度和详尽程度与之相符，并足以适应所确定的研究目的。,（2） 目的和范围的确定(GSD),2.2.3 LCA的技术框架,需要定义的LCA评价范围：(1)产品系统功能的定义；(2)产品系统功能单元的定义；(3)产品系统的定义；(4)产品系统边界的定义；(5) (系统输入输出的)分配方法；(6)采

25、用的环境影响评价方法及其相应的解释方法；(7)数据要求；(8)评价中使用的假设；(9)评价中存在的局限性；(10)原始数据的数据质量要求；(11)采用的审核方法；(12)评价报告的类型与格式。 LCA本身是一个反复的过程，必要时可以对研究范围进行合适的修正。,说明, 功能单元 初始系统边界 数据质量要求,2.2.3 LCA的技术框架, 功能单元,LCA方法是基于定量计算的评价方法，对产品系统各方面情况的描述要以一定的功能为基准，而这种功能的度量单位就是功能单元。功能单元虽不同的产品系统而不同，但必须定义明确、可数的功能单元，这关系到环境清单数据的具体数值。在目的与范围确定阶段，如何选取适当的功

26、能单位是一个至关重要的问题，其基本作用是为有关的输入和输出提供参照基准，以保证LCA结果可比性。在评估不同系统时，LCA结果的可比性是必不可少的，否则无法在同一基础上进行比较。,2.2.3 LCA的技术框架,例如，在记录一个火电厂因发电而产生的二氧化碳排放量时，需要事先明确这 种排放量是针对多少发电量而言的。,考虑到LCA评价的可行性，必须要对产品系统生命周期做一定限制，即确定所研究系统的边界。系统边界决定LCA须包括哪些单元过程。当实施一项面向变化的LCA评价时，系统边界划分的准则可能就是与变化相关的部分，即会对环境影响变化产生作用的那些生产或处理过程，而不导致环境影响变化的那些的因素不必包

27、括在系统之内。有时，即使对较小的产品系统，LCA的研究范围也不是整个生命周期，而是将其分为几个部分，称为生命周期内的过程分割。,2.2.3 LCA的技术框架, 初始系统边界,数据质量要求是LCA评估可信度的保障。这里的数据是指在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。数据质量要求规定研究中所用数据的总体特征，这些要求须满足LCA研究的目的与范围，数据质量要求应考虑数据的时间跨度、地域广度、技术覆盖面、准确性、覆盖率、代表性、一致性及可再现性等。, 功能单元数据质量要求,2.2.3 LCA的技术框架,生命周期清单分析(Life

28、cycle inventroy，LCI)涉及数据的收集和量化。LCI是一种定性描述系统内外物质流和能量流的方法。通过对产品生命周期每一过程负荷的种类和大小登记列表，对产品或服务的整个周期系统内资源、能源投入和废物排放进行定量分析的过程，可以清楚确定系统内外的输入和输出关系。,2.2.4 生命周期清单分析（LCI）,LCI主要步骤,（4）数据处理,物质、能量流和排放物的分配,（1）系统和系统边界定义 （2）系统内部流程 （3）数据收集,数据的有效性,数据与功能单位的关联和数据合并,数据与单元过程的关联,数据缺口的处理,建立物质和能量平衡和(或)进行排放因子的比较分析,对每一单元过程确定适宜的基准

29、流计算出单元过程的定量输人和输出数据,以统一的功能单位作为该系统所有单元过程中物流、能量流的共同基础，求得系统中所有的输入和输出数据,2.2.4 生命周期清单分析（LCI）,产品系统是由提供一种或多种确定功能的中间产品流联系起来的单元过程的集合。 系统通过系统边界与环境分开，系统的输入都来自环境，而系统通过系统的边界向环境输出，清单分析就是对穿过系统边界的能量流和物质流进行量化。,为更清晰地显示系统内部联系，寻找环境改善的时机和途径，通常需要将产品系统分解为一系列相互关联的过程或子系统，即单元过程。 分解的程度取决于目的与范围的确定以及数据的可获得性。,单元过程从“上游”(upstream)过

30、程中得到输入，并向“下游”(downstream)过程产生输出。单元过程之间通过中间产品流和(或)待处理的废物相联系，与其他产品系统之间通过产品流相联系，与环境之间通过基本流相联系。 这些过程可以用一个流程图来表示。,数据收集需要对每个单元过程进行透彻了解。为了避免重复计算或断档，需要对每个单元过程进行明确表述，包括对输入和输出进行定量和定性表述，确定过程的起始点和终止点，以及对单元过程功能的定量和定性表述。,清单分析数据包括能量输入、原材料输入、辅助性输入、其他物理输入、产品的输出、向空气中排放的物质，向水体排放的物质，向土地排放的物质和其他向环境排放的物理量。 例如向空气的排放，可对具体数

31、据类型分别表明，如一氧化碳、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等。,清单分析的数据应尽可能从实际生产过程中取得，也可从设计者或工程计算、类似系统的估计、公共或商业数据库中获取。 数据应该是足够长的一段时间中的统计平均值，以消除不正常工作对数据的干扰。,清单分析是一个反复的过程。当取得了一批数据，并对系统有进一步的认识后，可能会出现新的数据要求，或发现原有的局限性，因而要求对数据收集程序作出修改，以适应研究目的，有时也会要求对研究目的或范围加以修改。,2.2.5 影响评价（LCIA）,LCIA 是根据清单分析（LCI）过程中列出的要素对环境影响进行定性和定量分析，LCIA的目的是从环境的角度，应用与清

32、单分析(LCI)结果相关的影响类型和类型参数来考察产品系统，更好地理解清单分析数据与环境的相关性，评价各种环境损害造成的总的环境影响的严重程度，也为生命周期解释阶段提供信息。,2.2.5.1 必备要素,（1）影响类型、类型参数及特征化模型的选择,2.2.5 影响评价（LCIA）,（2）生命周期清单结果的分配(分类) 这一步是在自然科学知识的基础上，定性的将生命周期清单分析(LCI)中的结果与相联系的环境影响类型分组排列起来，使与LCI结果相关的环境问题更清晰地表现出来。,（3）类型参数结果的计算 (特征化) 分类后需要对类型参数进行计算，也称为特征化。,为使参与者准确理解每个用来做决断的影响类

33、型及其表征参数的本质特性，必须明确定义与选择环境影响类型义通常遵循以下一些基本准则 ：,2.2.5 影响评价（LCIA）,（1）影响类型、类型参数及特征化模型的选择,影响类型、类型参数及特征化模型的选择过程关键步骤：,2.2.5 影响评价（LCIA）,2.2.5 影响评价（LCIA）,（2）生命周期清单结果的分配(分类) 这一步是在自然科学知识的基础上，定性的将生命周期清单分析(LCI)中的结果与相联系的环境影响类型分组排列起来，使与LCI结果相关的环境问题更清晰地表现出来。,在特征化阶段，清单数据被转化为各个环境影响类型的指标结果。其转化过程在原理上基于用环境问题因果关系体系中包含的环境影响

34、机制来构建影响类型特征模型，用相关的物理、化学、生物和毒性数据来描述与清单参数相关的潜在影响，然后将这种信息与分类的清单数据联系起来描述每一影响种类潜在的或实际的影响。关于影响类型的特征化模型有多种，下面介绍几类国际上常用的、较可行的特征化模型。,2.2.5 影响评价（LCIA）,（3）类型参数结果的计算 (特征化) 分类后需要对类型参数进行计算，也称为特征化。,当量评价模型(equivalency assessment) 在采用的当量系数能度量潜在的环境影响的前提下，使用当量系数来汇总生命周期清单分析提供的数据。优势在于它是建立在科学研究基础上，同一种压力因子，无论其暴露途径、暴露地点等条件

35、如何不同，它所能产生的潜在环境影响都认为是一样的，因此结果不受时间和地理因素的影响。,临界体积法(critical volume method)就属于当量评价模型。将清单分析中的各因子稀释到符合相关法规标准值时，所需的排放介质体积(如水、空气、土壤等)，并可将同一介质的临界体积加起来得到每单位输出所需的同种介质的临界体积值。,以某一种污染物对某种环境影响类型的压力因子为基准，将其影响潜力看作1，将等量的其他污染物与之相比，可以得到其它具有同种环境影响的污染物的压力因子相对于该基准物的影响潜力大小,2.2.5 影响评价（LCIA）,这一方法对制定有区域排放标准的污染物其数值计算简单明了，可分别表

36、示在不同介质中的数值，且该方法已应用到一些实际案例中。但是该方法建立在法定值的基础上，会面临缺少某一法定值、法定值的地域差别和随时间的变更性等问题，此外无法考虑一些非化学性的环境影响因子，例如光线辐射、噪声等。,毒性、持续性及生物累积性评估模型(toxicity, persistence and bioaccumulation) 以污染物的化学特性(毒性、可燃性、致癌性和生物富集等)为基础来汇总生命周期清单分析数据。,2.2.5 影响评价（LCIA）,危害排序法(hazard ranking)就属于此类评估方法。该方法考察污染物的致癌性、生物累积性、生物降解速度及程度、或是根据生物急性毒性、慢

37、性毒性等试验数据，进行定性评估，以危害性低、中、高的方式加以排序。此方法对尚未建立毒性资料的排放物并不适用，目前此方法主要用于人体健康影响评估。,总体暴露效应模型(genetic exposureeffect assessment) 针对某些特殊物质的排放所导致的暴露和效应作一般性(而非特定)的分析来对排放物加和，从而估计潜在的环境影响，有些时候也会加入对背景浓度的考查。,2.2.5 影响评价（LCIA）,荷兰莱顿大学环境科学中心(CML)发展的面向效应法(effect-oriented method)即采用了此种模型。 总体暴露效应模型可得到每类环境影响专题的总体性效应值，使非专业背景的环境

38、管理决策者更清楚地了解产品或活动的环境影响情况。但是，并非所有类别的环境影响都可得到一般性的暴露效应值，并且利用现有科学知识所确定的相应指标值的准确性有待提高，环境影响效应值需随科学知识的累积和进步而不断加以修正。,2.2.5 影响评价（LCIA）,为了进一步地从总体上概括产品系统对环境的影响，LCIA阶段还包括归一化、分组和加权三个选择性步骤，其目的在于试图比较和量化不同种类的环境损害。通常，归一化采用基准和(或)参照信息，分组和加权采用价值选择方法。,LCIA阶段 (1) 根据基准计算类型参数结果的相对值(归一化) (2) 分组 (3)加权 (4) 数据质量分析,2.2.5.2 选择要素,

39、2.2.5 影响评价（LCIA）,Life Cycle Improvement Assessment 后来的ISO标准中去掉了改进评估，主要是因为这一部分没有普适的原则，难于标准化。改动后的ISO标准中，这一部分叫结果解释，是根据目标和范围的定义将清单分析（LCI）和影响评价(LCIA)的结果进行归纳并给出结论和建议。,2.2.6 生命周期结果解释,生命周期结果解释的主要包括以下步骤： 在生命周期评价或清单研究结果基础上对重大环境问题进行辨识； 在完整性、敏感性和一致性分析基础上对生命周期评价或清单研究结果进行评价； 得出解释结论、建议和最终报告。,2.2.6 生命周期结果解释,重大环境问题的

40、辨识须根据实现确定的研究目的与范围，在与评价部分进行交互作用的前提下，确定环境影响重大议题。与评价部分进行交互作用是为了充分考虑并修正前面阶段所用方法与所作假设等产生的内涵与推论，如分配原则、边界划定准则、影响类型选择、类型参数及模型等等。,该步骤需要LCI或LCIA阶段4个方面的信息：LCI和(或）LCIA阶段的发现，并与数据质量信息汇集与组织。其结果须以适当的方式来组织，比如按照生命周期的各个阶段产品系统的不同工序或单元过程、运输、能量提供以及废弃物管理，结果可用数据清单、表,2.2.6.1 重大环境问题的辨识,2.2.6 生命周期结果解释,格、柱状图，或输入输出和(或)类型参数结果的其它

41、适当的表现形式；方法选择信息，例如分配原则和产品系统界限；所采用的价值选择；研究中所涉及到的不同团体的任务和职责，及相关的鉴定评审结果。,在LCI和(或)LCIA阶段的结果确实与研究目的和范围保持一致的前提下，可以确定这些评价结果的相对重要性，从而确定影响显著的重大环境问题。,2.2.6 生命周期结果解释,重大问题可以包括：,清单数据类别，如能源、排放、废弃物等,影响类型，如资源消耗、温室效应潜力等,各生命周期阶段，如个别操作单元或运输、电力 生产之类过程的组合，对LCI或LCIA结果的主要贡献,评价的目的是建立并加强LCA或LCI实施结果，评价应与目的和范围保持一致，并考查LCA或LCI最终

42、的预期用途，评价结果须以一种清楚易懂的方式表现出来。 在评价过程中，通常考虑采用以下3种技术。,(1)完整性检查,确保生命周期解释阶段所需资料都是可提供的，且是完整的。若某些信息有遗失或不完整，则应对其满足研究实施所设定的目的与范围的必要性予以考虑。如信息非必要，则在明确记录之后，开始下一步的评价阶段。若信息非常必要，则必须重新回到之前的,2.2.6.2 评价,2.2.6 生命周期结果解释,(2)敏感性检查,确定最终结果及结论是否受到数据不确定性、分配方法等因素的影响，从而来评价结果或结论的可靠性。敏感性检查的结果将用来决定是否需要更全面和(或)更精确的敏感性分析，及其对LCA或LCI实施结果

43、的明显效应。如敏感性检查无法体现出不同实施方案间的重大差异时，并不能断言各方案间的差异一定不存在，可能这种差异确实存在，而因为数据和方法的不确定性使其无法被鉴别。,(3)一致性检查,检查LCA研究过程中所采用假设、方法和数据是否与实施目的和范围保持一致。,LCI和(或)LCIA实施阶段，或重新调整事先设定研究目的与范围。,2.2.6 生命周期结果解释,2.2.6.3 结论、建议及报告,项目实施最终结论的得出，与生命周期解释阶段其他步骤之间应该是相互影响并且不断反复的过程。结论提出的合理顺序： 辨识出重大问题； 评估方法与结果的完整性、敏感性及一致性分析； 提出初步结论并检查其各步骤与实施目的及

44、范围的要求是否一致； 结论如果具有一致性，则可以作为完整结论，否则应视具体状况，返回前述步骤、或者。,2.2.6 生命周期结果解释,只要符合目的与范围，应当依据项目实施的最后结论，对决策者提出合理具体的建议。 最终报告应遵照ISO14040的要求，完整、客观地叙述整个LCA或LCI实施过程。在对生命周期阶段进行报告时，应严格遵循在价值选择、理论依据及专家判断方面的公开透明性。 实际上，在生命周期解释步骤中，还包括一个很重要的部分环境改善评价。它是识别、评价并选择能减少研究系统整个生命周期内能源和物质消耗以及环境释放的机会的过程。这些机会包括如改变产品设计、原材料的使用、工艺流程、消费者使用方式

45、及废物管理等等。SETAC建议将环境改善评价分成三个步骤来完成，即识别改进的可能性、方案选择和可行性评价。,2.2.6 生命周期结果解释,LCA与传统的环境评估比较：LCA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。原因在于LCA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使LCA数据缺乏通用性。应用数据库技术对LCI数据、评价方法数据和分析数据的管理是最有效的管理和处理方法,基于数据库基础的数据管理软件是当今LCA的主要开发领域之一。,2.2.7 LC

46、A数据库与LCA评估软件,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。,数据库是将生命周期清单所获取的相关数据，如SOx、 CO2的排放量及化石燃料的消耗等等，进行标准化、平均、总计等计算，再将计算结果换算成对各种环境影响，或针对某种特定环境负荷为设计或决策人员提供参考。,LCA数据库系统功能,提供商业数据管理软件 为不同行业、企业提供相应的专业LCA评价软件 利用Internet技术，可以实现LCA数据的动态采集、数据服务，同时也可以根据政府决策部门、企业的需求，提供相应的在线LCA评价分析服务,2.2.7.1 LCA数据库,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,提供通用的

47、LCA数据格式SPOLD输出，有利于数据共享和国际间的合作 随着LCA数据的不断积累，将建立LCA数据库，为企业和政府，提供更好、更快捷的决策支持服务 为产品环境协调性设计提供指导,如何取得产品生命周期数据并验证其可信度，最后将其整合为数据库，是目前最困难的工作，也是LCA研究方面的一个重要课题。,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,从LCA的出现至今，全世界围绕LCA研究建立的环境影响数据库已超过1000个，著名的也有十几个，见表2-2,由于不同国家和地区在资源、能源及技术水平等不同，使LCA数据表现为很强的地域性。我国自1998年起，国家863计划支持了首项“产品的环境协调性评价研究

48、”，在项目负责人左铁镛院士组织下，由北京工业大学、清华大学、重庆大学等七所重点大学承担，对我国钢铁、水泥、铝、工程塑料、建筑涂料、陶瓷等七类产品进行了生命周期评价研究，初步获得了环境负荷基础数据，构建和设计了环境负荷基础数据库框架，并自主开发了数据库管理软件（SinoCenter）和产品的生命周期评价软件。,(1) LCA数据库的发展现状,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,LCA数据库结构：,一般性描述：数据库内容的总体描述，如产品、原材料、工序过程等的环境负荷清单数据；所使用的各种模型，如数据模型、评价方法模型、交通运输模型等；数据的目的和范围；数据所代表的技术水平，是本地区、本国家

49、或世界范围的先进水平、平均水平或落后水平。 子系统：描述并确定与LCA评价对象相关工序的环境清单数据。 简化原则：在保证LCI清单的有效性和准确性，同时不对LCA评价结果产生明显影响的前提下，忽略部分环境影响数据。如：分配产品的量很小、排放物未知等，部分数据集就忽略这些数据；部分数据假设由非化石资源(如木材燃料)产生的CO2是自然循环的一部分，不会对温室效应(GWP)产生影响，而不计人清单分析中。,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,分配原则：当遇到环境负荷数据的分配问题时，不同的数据库所采用的分配方法不尽相同，通常依据质量、热力学标准或经济价值进行分配处理。在LCI表中，最常用的方式是

50、以固体量进行平衡分配。通常认为可以被回收利用的废物是下一个工序的原材料，就不再进行环境负荷的分配。 能源模型：不同国家、不同地区都要建立自己的能源模型，主要考虑能源(材料资源能源、煤、天然气、水能、核能、木材等)的效率问题，即从不同的能源载体产生电能的效率。 运输模型：在材料、产品等的整个生命周期过程中，都涉及到运输问题，如各工序间、产品与用户。运输一般考虑在运输过程中的,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,负荷因子能源消耗、运输工具或运输方式，然后按照一定的标准距离建立相应的运输模型。 废物处理模型：对于不同的垃圾或废物种类，在各数据库中可能采用不同的分类办法，对应的处理模型也不同。如

51、：可焚烧废物，建立焚烧的模型；大部分废物均是进行填埋处理；对于消费后的废物，则按照市政垃圾的方式进行相应的处理；对于核废料，则是经过封装填埋处理。,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,数据库的建立除应遵循通用数据库设计的基本原则，如数据的共享性、独立性、冗余度、稳定性、安全性、并发性、一致性外， LCA专业数据库还应满足以下一些要求：,(2) LCA数据库建立的一般原则,有一定的通用性，能在一般情况下被不同领域、不同类型、不同行业以及不同层次的用户兼容和使用； 对同一类材料在相同的条件下具有可比性，以判断不同地区的材料在生产和使用过程中对环境影响的大小；或者根据相应的环境负荷水平，判断它

52、们的生产技术水平； 具有较强的数据交换能力，LCA的发展依赖于数据、方法的交流及广泛的国际、国内合作，LCA数据库在提供数据查询及访问方面，应有较强的交换能力；,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,具有良好的扩展性，不局限于目前的数据结构，随着技术的进步，应用领域的拓展，能较好地适应这些要求； 具有预测性的功能，以使新研制的材料在环境性能方面有所改善和提高，为材料的生态设计提供可靠的依据和手段。 具有服务性的功能，能够为用户所面临的环境问题提供决策分析与指导。,（3）LCA数据库组织结构,LCA数据库一般由通用数据库、数据集(库)和项目库组成。,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,

53、通用数据，一般是指在数据库中的数据集和项目库中用到的最基本的原始数据，如物质的数据(名称、物质的种类、单位)、计量单位描述(单位名称、转换因子、单位、所属类型、获得途径)、数据质量特征等，这些数据将在整个数据库系统中起到维护数据一致性和完整性的作用。 数据集(1ibrary) 主要是国际上一些典型的LCA数据库，包括不同国家的LCA数据，如材料、产品、工序、服务等相关环境负荷数据。数据集一般以电子格式方式提供，如EXCEL、ACCESS数据库、商业软件、商业数据库等提供。数据集彼此相互独立，不存在数据交换。,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,项目数据 针对特定的LCA项目，根据该项目的

54、LCA数据进行LCA评价，并计录评价过程的相关数据。项目数据库主要包括目标与范围的定义、数据质量特征描述、该项目所选用的方法、流程或工序单元、环境负荷清单分析及解释的相关数据。一个LCA项目数据本身具有独立性，同时项目间又可以相互借鉴，项目数据也可以借鉴不同的数据集中的相关数据。,（4） 典型LCA数据库简介,SPOLD数据格式 Boustead Model数据库 Weston Model数据库,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,2.2.7.2 LCA评估软件,LCA评估借助于计算机可以具有可视化用户界面，支持用户管理大量的数据、为产品系统建立模型，能够进行不同类型的计算，并帮助生成评

55、估报告，降低了LCA过程的复杂性，对LCA的推广和应用起到了一定的积极作用。,LCA软件中，首先可以定义评估的目的与范围，主要包括产品系统以及系统边界的定义；接着是进行清单分析的部分评估者将整个产品系统分解为多个连续的处理过程，然后评估者收集相关的清单数据填入数据表中(一些评估软件自身带有常见的基本清单数据，例如有关能量、基础材料、运输等方面的清单数据，可以大大减,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,少评估的工作量，并得出较完整的评估结果)；在收集的清单数据的基础上，可以计算并显示出系统及各部分的输入输出，部分软件还支持用户进行环境影响评估；最后，生成一个评估报告。 近年已开发出数十个用

56、于LCA、LCI的计算机软件，以及用于环境管理系统的(EMS)的管理软件，其中最著名的有SimaPro、GaBi、EcoPro和KCL-ECO等。,2.2.7 LCA数据库与LCA评估软件,热饮纸杯和塑料杯的LCA评估,1991年，Science杂志上刊登了Hocking M.B.的题为Paper versus polytyrene: a complex choice的LCA评估报告。作者评估并比较了在快餐业中用于热饮料容器的纸杯和聚苯乙烯发泡塑料杯何者造成的环境影响较小。,2.2.8 LCA的评价实例,2.2.8 LCA的评价实例,纸杯的主要原材料是木材，这是一种可再生的资源。但木材的砍伐对

57、环境有明显的负面影响，例如为木材运输而修筑公路以及木材砍伐对流经的河流及下游地区的影响。 塑料杯主要是由碳氢化合物(石油或天然气)制成。石油的开采当然对环境有显著的影响，但这些影响没有考虑在内。 虽然对重复利用及回收作了简单对比，但是评估主要是针对生产过程中原料、能源的消耗及污染物的排放对环境的影响。通过对评估数据的综合考虑，所以作者认为塑料杯造成的环境污染相对要小一些。,2.2.8 LCA的评价实例,同年6月Science杂志登载了其他研究者的一些反对意见及进一步解释： 反对意见认为报告所引用的数据过时：20世纪80年代末北美纸张生产技术和废弃物处理技术就有了很大的改进，所以报告中纸杯的清单

58、数据与实际情况不符。例如，每个纸杯所消耗的石油应在2g左右，BOD和有机氯的排放量经过处理后也大大减少。这些数据都倾向于得出纸杯更有利于环境的结论。 从这个例子中我们可以看到LCA研究的产品系统并不是固定不变的，而是具有很强的时间性和地域性，这进一步增加了LCA评估的复杂程度。,2.2.8 LCA的评价实例,2.2.9.1 环境协调性设计(Ecodesign),Ecodesign其实质是在产品设计过程中加入对产品环境影响的考虑，而不是像传统的设计方法一样只考虑产品的质量、性能和成本等因素。从方法上看，Ecodesign是将传统的产品设计方法与LCA方法相结合，从环境协调性的角度对产品设计提出指标和建议。 在设计阶段就考虑到产品的环境影响很重要，因为随着产品设计和生产过程的进行，防止污染的机会越来越小，而治理污染的代价越来越大。事实上，产品的环境污染大多数在产品设计时就已经决定了。所以Ecodesign是从根本上解决环境问题的一个关键。,2.2.9 与LCA有关的研究,2.2.9.2 环境标志(Ecolabeling),在ISO14000系列国际标准中，ISO14020系列是关于环境标志的标准。但在这个标准制定以前，世界上很多国家都制定了各自的环境标志，用于产品的认证和声明。它提醒消费者，购买商品时不仅要考虑商品的质量和价格，还应当考虑有关