生命周期评价的技术框架及研究进展

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% ! " 效应模型 $ 等" 其中 H 源暴露 # J -/ A 的当量 模型最 具影响 )
图 9!N " ? 7 技术框架 ! T = P 9 A H A H" 9 M M G " : ( ; 9!I " % & ’ ( % , 3 1 2 , / " 4 0 2 @0 1N ? 7! T = P 9 A H A H" 9 M M G 5
第+ !卷 第(期 ’ " " $年%月
兰!州!理!工!大!学!学!报 X 6 2 F < D B 6 C= D < 4 5 6 2K < ; L 3 F G ; E C3 I 5 < 6 B 6 :6 @ :
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生命周期评价的技术框架及研究进展
姜金龙!!吴玉萍’!马 ! 军!!元丽华!!徐金城+
" # !)兰州理工大学 理学院 $甘肃 兰州 !* + " " $ "% ’)甘肃省环保局 $甘肃 兰州 !* + " " + "% +)兰州大学 材料科学系 $甘肃 兰州 !* + " " " "
摘要 "介绍了生命周期评价方法 = $ 的起源 % 概念 % 技术框架和应用的领域 ! 指出 了 = A /# B ; C 3I I B 3D G G 3 G G R 3 < E A /在 : 分配方法和环境因子的确定等方法论方面的研究进展和存在的主要 问 题 ! 并针对国内外运用 = 编目分析 % A / 方法 对钢铁 % 有色金属 % / c H 塑料等材料的研究现状进行了探讨 ) 关键词 "环境材料 &生命周期评价 &环境负荷 &技术框架 中图分类号 ! c + &% b ! & ’ !! 文献标识码 !/
!$ ’( 作 注材料性 能 的 同 时 注 重 材 料 的 环 境 协 调 性 ’ )
9!N ? 7 起源和理论基础
= A / 概念起源于 ’ " 世纪 W " 年代末 $ ! & W & 年可 口可乐公司委托 美 国 中 西 部 研 究 所 " 0 ; ?7 3 G E‘ 3 # $0‘ # 对 饮 料 容 器 进 行 评 价$ 从原 G 3 D F I 5> < G E ; E 2 E 3 > 材料采掘到废弃物 的 最 终 处 理 $ 进行了全过程的跟
" $ % $ !) H I 5 6 6 B 6 CH I ; 3 < I 3 G = D < 4 5 6 2K < ; L6 C3 I 5$ = D < 4 5 6 2!* + " " $ "$ A 5 ; < D ’) J < L ; F 6 < R 3 < EP F 6 E 3 I E ; 6 <c 2 F 3 D 26 C. D < G 2P F 6 L ; < I 3 = D < 4 5 6 2! % $ $ # * + " " + "$ A 5 ; < D +) ] 3 E ) 6 C0 D E 3 F ; D B GH I ; 3 < I 3 = D < 4 5 6 2K < ; L 3 F G ; E = D < 4 5 6 2 + " " " "$ A 5 ; < D !* S :
<) <) 9! 目标和范围定义 ’ 评 ! = A / 目标包括实 施 = A / 的 目 的 和 原 因" 价结果的针对目标 群 和 预 期 应 用 的 领 域 ) 例如产品 之间的比较评价 # 产品和工艺改进效果评价 # 产品信 息! 政府部门 管 理 等 ) 这是 = 根 A / 的 基 础 和 关 键" 据评价目标的不同 = A / 方法也不同 ) ’ ’ = A / 的评价范 围 一 般 包 括 评 价 功 能 单 元 定 义! 评价边界定义 ! 系 统 输 入 输 出 分 配 方 法! 影响评 价的数学物理模型 ! 数据要求 ! 评价中使用的假设和 结果的类型和格式等 ) <) <) <! 编目分析 编目 分 析 是 根 据 评 价 的 目 标 和 范 围 " 针对评价 的对象收集产品整 个 生 命 周 期 中 消 耗 的 原 材 料 ! 能 源以及固体废弃物 ! 大气污染物 ! 水体污染物等输入 输出数据 " 并对数据进行分类整理和计算的过程 )
$ % ’ 如图 ! 所示 ) E D E ; 6 < ( 个组成部分 $!* )
Leabharlann Baidu
图 <! 环境影响评价示意 : ( ; <!D ’ B ( 2 0 ’ / " ’ $ , 3 ( / , % $ 0 1N ? 7 5 .
’分类 & 是将编目中与环境 损害种 类相 联系并 ! 分组 排 列 的 过 程 ) = A / 将 环 境 损 害 分 为 资 源 消 耗! 人体健康 ! 生态环境影响 + 大类 " 具体又可细分为全 酸雨 ! 臭氧层减薄 ! 沙漠化 ! 富营养化等 ) 球变暖 ! ’表征 & 是建立模型对环境 损害的 程度 进行比 ’ 较分析和量化的过程 ) 其主要内容是用相关的物理 ! 化学 ! 生物和毒性数 据 来 描 述 与 编 目 参 数 相 关 的 潜 在影响 " 然后将这种 信 息 与 分 类 的 编 目 数 据 联 系 起 来定量计算各种环 境 损 害 的 大 小 ) 例如二氧化硫和 氧化氮都可能引起 酸 雨 " 但同样数量的排放引起的 酸雨浓度并不相同 " 见图 ’) 目前 国 际 上 使 用 的 主 要 模 型 包 括 负 荷 模 型 ! 当 量模型 ! 固有化学特性模型 ! 总体暴露 效应模型 ! 点 #
*$ %( 境影响评价 $ 结果解释的规范 和准则 ’ ) = A / 的理
论基础是利用能量 守 恒 原 理 和 物 质 不 灭 定 律 $ 对产 品生产和使用过程 中 的 物 质 & 能量的使用和消耗进 行平衡计算 )
为一种系统的环境管理工 具 $ = A / 是目 前 解 决问 题
+( 的唯一量化的最具潜力的工具 ’ )
<; <!N ? 7 的技术框架 根据 H J -/ A 和> H V ! ( " " " 标 准" = A / 技术框 架包含 & 6 D B D < ?G I 6 3? 3 C ; < ; # !’目标 和范围 定义 ( @ S ’ # ’编目 分 析 ( ’ # E ; 6 < ’ ; < L 3 < E 6 F < D B G ; G +’环 境 影 :D : 响评价 ( ’ # ’结果解释 ( ; R D I ED G G 3 G G R 3 < E ( ; < E 3 F F 3 # S S
<!N ? 7 的概念和技术框架
’ " " ( # ! " # ’ * !! 收稿日期 ! # $ " ’ * ( " ( " !! 基金项目 !国家自然科学基金 "
万方数据 ! # $ 男$ 陕西宝鸡人 $ 硕士 $ 讲师 ) & * * # !! 作者简介 !姜金龙 "
<; 9!N ? 7 的概念 生 命 周 期 评 价 是 通 过 确 定 和 量 化 相 关 的 能 源&
* 兰 ’ (* !!!!!!!!!!!!!!!!!!!






报 !!!!!!!!!!!!!! ! 第 + !卷
物质消耗 ! 废弃物 排 放 " 来 评 价 某 一 产 品! 过程或事 并定 量 给 出 由 于 使 用 这 些 能 源 和 原 件的环境负荷 " 材料对环境造成的影响 # 通过分析这些影响 " 寻找使 环境影响达到最小 的 时 机 和 方 法 ) 评价过程应强调 从原料 的 提 取 与 加 工 ! 制 造! 运 输! 使 用! 维 持! 循环 直至最终废弃在内的整个生命周期的过 回 收"
! $ 7 8 + $ 2 , % $ 5 36 F ; ; <$ I 6 < I 3 E G E 3 I 5 < ; I D B C F D R 3 O 6 F T$ D < ?D B ; I D E ; 6 <C ; 3 B ? G6 C B ; C 3I I B 3D G G 3 G G R 3 < E" = A /# @ S S S :
(( 踪与定量研究 $ 揭开了生命周期评价的序 幕 ’ ) ! & & "
年 % 月世界环 境毒理 学与化 学学会 " H 6 I ; 3 E CJ < # :6 $ 提 L ; F 6 < R 3 < E6 U ; I 6 B 6 < ?A 5 3 R ; G E F H J -/ A# @ :D : ’ $ ( 出了 ) 生命周 期 评 价 " * 的 概 念 $W ) 随 后$ 国际 = A /# 设 定 了> 标准化组 织 " > H V# H V ! ( " " "系列为环境评 价标准 $ 制定 了 = 编 目 分 析& 环 A / 的 原 理 及 框 架&
+" (% 程$ )
所得的环境负荷数 据 定 量 分 析 对 人 体 健 康 ! 生态环 自然环 境 的 影 响 及 其 相 互 关 系 ) 其中包含分类 境! ( ’ ! 表征 ( ! 评价( I B D G G ; C ; I D E ; 6 < I 5 D F D I E 3 F ; 4 D E ; 6 <’ L D B 2 # ’ 如图 ’ 所示 ) D E ; 6 < + 个步骤 "
人口膨胀 & 环境恶化是未来人类面临 !! 资源枯竭 & 材料作为社会发展的物质基础在 的三大主要问题 ) 大量生产 & 使用和废 弃 的 过 程 中 造 成 了 资 源 和 能 源 的严重短缺和环境 的 破 坏 ) 如何从根本上解决材料 工业的环境污染 $ 实现人类的可持续发展成为面临 的一个重要问题 ) 生命周期评价方法 " $ 以下 B ; C 3I I B 3D G G 3 G G R 3 < E : 简称 = 作为一种重要的环境管理工具已逐渐发 A /# 展成为国际公认的 环 境 管 理 标 准 $ 是制定环境政策 的依据 $ 可以用于指导企业进行清洁生产 & 开发绿色 产品和指导材料的环境协 调性 设计 ) = A / 的出现在 材料科学 技 术 领 域 里 引 入 一 种 新 的 价 值 评 价 标 准 环 境 协 调 性$ 要求材料的生产和研究人员在关
! % % % ! " 0 2 + 3 I 6 R D E 3 F ; D B G B ; C 3I I B 3D G G 3 G G R 3 < E 3 < L ; F 6 < R 3 < E D B B 6 D ? E 3 I 5 < ; I D B C F D R 3 O 6 F T : #4
$ D F 3 ; < E F 6 ? 2 I 3 ? ) 5 3S F 6 F 3 G G6 CR 3 E 5 6 ? 6 B 6 ; I D B ; < L 3 G E ; D E ; 6 < ; <I 6 < < 3 I E ; 6 <O ; E 5E 5 3 ; < L 3 < E 6 F < D B G ; G ? ; G # @ @ @ :D : $ E F ; N 2 E ; 6 <R 3 E 5 6 ?E 3 F R ; < D E ; 6 <6 C 3 < L ; F 6 < R 3 < E D B C D I E 6 F GD < ?G 66 <D F 3 ; < E F 6 ? 2 I 3 ?D B G 6D < ?E 5 3R D ; <3 U ; G E ; < @ $ $ F 6 N B 3 R GD F 3S 6 ; < E 3 ?6 2 E ) A 2 F F 3 < E; < L 3 G E ; D E ; 6 <G E D E 36 CR D E 3 F ; D B GG 2 I 5D GG E 3 3 B ; F 6 <$ < 6 < # C 3 F F 6 2 GR 3 E D B S @ $ $ / c AS B D G E ; I G 3 E IO ; E 5E 5 3R 3 E 5 6 ?6 C= A /D E5 6 R 3D < ?D N F 6 D ?D GO 3 B B ; G? ; G I 2 G G 3 ? D B G 6 )
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