环境材料(第三章评价方法)

价法（EAF）
因素给以综合考虑。
环境影响因子（EAF）可表示为： EAF=F[资源，能源，污染物，生物影响，区域作用……]
环境负荷单位 法（ELU）
指每生产一个单位的产品时（如1kg） 它的EAF值的大小。
无量纲，在实际中如何换算某种材料的环境负荷 单位并与其他材料的环境影响比较没有统一标准
2020/8/27
2020/8/27
14
3.2 生命周期评价方法(LCA)
3.2.1 生命周期评价的发展
生命周期评价是70年代初至90年代发展起来的理论， 即对产品从最初的原材料采掘到原材料生产、产品制 造、产品使用以及产品用后处理的全过程进行跟踪和 定量分析与定性评价。
当前生命周期评价已形成了基本的概念框架和技术框 架，成为产业生态学主要理论与方法。
2020/8/27
9
哪一项比较环保？
布尿布 vs. 纸尿布 汽油机车 vs. 电动机车 自行车 vs. 机车 纸袋 vs. 塑料袋
2020/8/27
10
环境负荷: 布尿布与纸尿布之比较
环境负荷 原料消耗(磅) 水消耗(加仑) 能源消耗(BTU) 气体排放(磅) 水污染(磅) 固体废弃物(磅)
布尿布 3.6 144
12
生态指数(EI) 对某一过程或产品，根据其污染物产生的量及其
他环境作用的大小，综合计算出该产品或过程的 生态指数，判断其对环境影响程度。
环境商值(EQ) 是综合考虑废气物的排放量和废气物在环境中的毒
性行为，用以评价各种生产对环境的影响。EQ越高， 污染越严重。
EQ=E Q E=废物量/产品质量
图1 材料性能表征
2020/8/27
4
生态环境材料的要求：（1）节约能源；（2）节约资源； （3）可重复使用；（4）可循环再生；（5）结构可靠性； （6）化学稳定性；（7）生物安全性；（8）有毒、有害 替代；（9）舒适性；（10）环境清洁、治理功能
生态环境材料的合成与加工工艺要求： （1）能源节约工艺；（2）资源节约工艺； （3）降低污染的加工技术；（4）净化环境的加工技术
而国际标准化组织（ISO）制定的ISO14000环境管理 体系亦将生命周期评价作为该体系的一个重要步骤。 目前 ISO正在积极促进生命周期评价理论的完善和方 法的国际标准化工作。
2020/8/27
15
3.2.1.1 LCA方法的起源
生命周期评价最初始于70年代初美国开展的 一系列针对包装品的分析、评价，当时称为资 源与环境状况分析（REPA）。
ADP 不可再生之原料消耗 EDP 不可再生之能源消耗 GWP 温室效应 ODP 臭氧层的破坏 AP 环境酸化 HT POCP 光化学氧化物生成 NP 氮化作用 ECA 生物体之损害 人类健康损害
2020/8/27
8
指标当量化
采用相对定量的方法，对每种指标 选定一种参照物；将编目分析得到 的污染物的环境影响作用以参照物 的当量表示。
2020/8/27
5
3.1.2 环境材料评价指标定量方法
根据环境材料的概念，环境材料的评价必须以 材料的完整寿命周期为研究范围。
能源生产
↓
↓———————↓———————↓———————↓———————↓
原料开采→原料加工→材料制造→材料使用→回收利用→废弃
↑———————↑———————↑———————↓
准。
由于不同种类的材料使用功能和环境影响的大小不同。 因此不可能对所有的材料制订统一的评价标准。
而对同类材料而言，尽管其在使用中表现出各种功能， 但是往往其中一种或几种是主要的和共有的，可称之 为基本功能。
可将材料按基本功能分类，分别制定相应的环境材料 评价标准。
2020/8/27
3
从环境材料的定义看，制订评价标准实际上是 对材料的先进性（功能性），舒适性（经济性） 和环境协调性三个方面进行标准指标定量。
• 研究目标及范围确定LCA的目的及边界条件； • 编目分析确定寿命周期内各阶段资源、能源消耗数
据及污染物排放数量；
• 环境影响评估根据编目分析得到的数据对寿命周期
的环境综合影响作出评估；
• 环境改善评估则根据寿命期各阶段环境负担确定可
能的改善途径。
2020/8/27
7
将环境影响划分以下几个指标：
78,890 0.86 0.117 0.24
纸尿布 25.6 23.6 23,290 0.093 0.012 22.18
2020/8/27
11
常见的环境指标及其表达方法
能源评价法：
材料的生产过程中单纯用所耗能源的多 少衡量材料对环境的影响。
难以综合表达对环境的复杂影响
环境影响因子评 将在生产某种产品时对环境影响各种
Q为废物对环境的毒性
生态因子法 综合考虑生产材料时对环境的影响及材料在使用
(ECOI) 过程中的性能。
生产某产品时对环境的影响量 ECOI= 该产品使用性能的综合量
2020/8/27
13
材料对环境的影响
资源消耗 能源消耗 排放的污染物（废水、废气、废 渣等） 污染物引发的环境效应（温室效 应、区域毒性水平，噪声等）
材料的性能
材料的强度、韧性、热膨胀性、 电导率、电极电位等力学、物理 和化学性能
生命周期评价 法（LCA）
以往曾用单因子方法评价材料对环境的影 响，如测量材料的生产过程中的废气排放 量，用以评价该材料对大气污染的影响； 测量其废水排放量，评价其对水的污染的 影响……但用如此众多的指标评价是很麻 烦的，而且有些指标还无法进行比较，因 此，20世纪90年代提出了这种综合性的 评价方法。
第三章 环境材料的评价方
2014.10
2020/8/27
1
本章大纲
3.1 环境材料的评价体系 3.2 生命周期评价方法（LCA）
3.2.1 LCA清单分析 。。。。 3.2.10 LCA评价方法与实例
3.3 其它评价方法
2020/8/27
2
3.1 环境材料的评价体系
3.1.1 环境材料评价标准的制订 评价一种材料是否为环境材料，首先必须确定评价标
在材料评价和比较研究中，需确定其比较基准， 可按其基本功能相同的一定重量或体积的材料 为基准。
源自文库
2020/8/27
6
(1) 环境协调性指标化
• 环境协调性指材料在整个寿命周期内对环境的综合
影响。可以用LCA（life circle assessment）方法定 量其指标。LCA基本框架由研究目标及范围、编目 分析、环境影响评估、环境改善评估四部分组成;