1、生命周期評價（Life Cycle Assessment）,LOGO,制作：吳昆澤,目錄,1.生命周期評價的起源,生命周期評價最早出現(xiàn)在60年代末70年代初的美國。作為生命周期評價開始的標志是1969年美國中西部研究所對可口可樂公司的飲料包裝瓶進行的評價研究，該研究從原材料采掘到廢棄物最終處置，進行了全過程的跟蹤與定量研究，揭開了生命周期評價的序幕。當時把這一分析方法稱為資源與環(huán)境狀況分析(Resource and Environmental Profile Analysis，簡稱REPA)。,隨后，美國ILLIN0IS大學、富蘭克林研究會、斯坦福大學的生態(tài)學居研究所以及歐洲、日本的一些研究機

2、構也相繼開展了一系列針對其它包裝品的類似研究。這一時期的工作主要由工業(yè)企業(yè)發(fā)起，研究結果作為企業(yè)內部產(chǎn)品開發(fā)與管理的決策支持工具。1990年由國際環(huán)境毒理學與化學學會(S ETAC)首次主持召開了有關生命周期評價的國際研討會，在該次會議上首次提出了生命周期評價(Life Cycle Assessment，LCA)的概念。在以后的幾年里，SETAC又主持和召開了多次學術研討會，對生命周期評價（LCA)從理論與方法上進行了廣泛的研究，對生命周期評價的方法論發(fā)展作出了重要貢獻。1993年SETAC根據(jù)在葡萄牙的一次學術會議的主要結論，出版了一本綱領性報告“生命周期評價(LCA)綱要：實用指南”。該報

3、告為LCA方法提供了一個基本技術框架，成為生命周期評價方法論研究起步的一個里程碑。,問題：什么是生命周期？,一種產(chǎn)品從原料開采開始，經(jīng)過原料加工、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品包裝、運輸和銷售，然后由消費者使用、回用和維修，最終再循環(huán)或作為廢棄物處理和處置，這一整個過程稱為產(chǎn)品的生命周期。,2.生命周期評價的定義,SETAC（國際環(huán)境毒理學 與化學學會）對LCA的定義是：通過對能源、原材料的消耗及“三廢”的排放的鑒定及量化來評估一個產(chǎn)品、過程或活動對環(huán)境帶來負擔的客觀方法。 美國環(huán)保局EPA對LCA的定義是：對自最初從地球中獲得原材料開始，到最終所有的殘留物質返歸地球結束的任何一種產(chǎn)品或人類活動所帶來的污染物

4、排放及其環(huán)境影響進行估測的方法。 ISO對LCA的定義是：匯總和評估一個產(chǎn)品(或服務)體系在其整個生命周期問的所有投入及產(chǎn)出對環(huán)境造成潛在影響的方法。,綜上所述：,生命周期評價的定義：對一種產(chǎn)品及其包裝物、生產(chǎn)工藝、原材料、能源或其他某種人類活動行為的全過程，包括原材料的采集、加工、生產(chǎn)、包裝、運輸、消費和回用以及最終處理等，進行資源和環(huán)境影響的分析與評價。,主要特點：,生命周期評價面向的是產(chǎn)品系統(tǒng) 生命周期評價是對產(chǎn)品或服務“從搖籃到墳墓”的全過程的評價 生命周期是一種系統(tǒng)性、定量化的評價方法 生命周期評價是一種充分重視環(huán)境影響的評價方法 生命周期評價是一個種開放性的評價體系。,3.生命周期

5、評價的特點和基本方法,生命周期評價目前采用兩種方法：SETAC-EPA LCA分析方法（通常稱為生命周期評價LCA方法）和經(jīng)濟輸入-輸出生命周期評價模式（EIO-LCA） SETAC-EPA的LCA分析方法是經(jīng)環(huán)境毒理學與化學學會（SETAC）和美國環(huán)保局發(fā)展的方法，已納入ISO14000體系。我國在1999年和2000年先后推出了GB/T 240401999及GB/T 240412000等國家標準。,基本方法：,四種典型的生命周期評價方法,柏林工業(yè)大學的半定量法 柏林工業(yè)大學的Fleisher教授是通過綜合污染物對通過綜合污染物對環(huán)境的影響程度和污染物的排放量，對產(chǎn)品的生命周期進行半定量的評

6、價方法。該法首先要確定排放特性的ABC評價等級和排放量的XYZ評價等級，其影響程度中，A為嚴重，如制畸、致癌、制突的“三制”物質及毒性強的各類物質；B為中等，如碳氧化物、硫氧化物等污染物；C為影響較小，可忽略的污染物。排放量的XYZ分級根據(jù)是：排放量低于總排放量的25%，定義為Z；位于25%和75%之間，定義為Y；大于75%，則定義為X。 每種排放物質都賦予其對大氣、水體及土壤三種環(huán)境介質的ABC/XYZ值。對每種環(huán)境介質分別確定最嚴重的ABC/XYZ值，其程度呈遞減：AXAY=BXAZ=BYBZCX=CY=CZ。根據(jù) 生命周期的每個過程排放到大氣、水體及土壤中ABC/XYZ值最高的物質進行分

7、類，通過加權矩陣集中，得到最后結論。,4.生命周期評價的內容,生命周期評價實施主要包括目的與范圍的確定、清單分析、影響評價和結果解釋或改善評價四個階段。,目的和范 圍的確定,改善評價,清單分析,生命周期 影響評價,目的和范圍的確定 確定目標和范圍是LCA研究的第一步。一般需要先確定LCA的評價目標，然后根據(jù)評價目標來界定研究對象的功能、功能單位、系統(tǒng)邊界、環(huán)境影響類型等等，這些工作隨研究目標的不同變化很大，沒有一個固定的標準模式可以套用，但必須要反映出資料收集和影響分析的根本方向。另外，LCA研究是一個反復的過程，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)和信息，可能修正最初設定的范圍來滿足研究的目標。,清單分析 清單

8、分析的任務是收集數(shù)據(jù)，并通過一些計算給出該產(chǎn)品系統(tǒng)各種輸人輸出，作為下一步影響評價的依據(jù)。輸入的資源包括物料和能源，輸出的除了產(chǎn)品外，還有向大氣、水體和土壤的排放。在計算能源時要考慮使用的各種形式的燃料和電力、能源的轉化和分配效率以及與該能源相關的輸人輸出。,影響評價 在LCA從中，影響評價是對清單分析中所辨識出來的環(huán)境負荷的影響作定量或定性的描述和評價。影響評價方法目前正在發(fā)展之中，一般都傾向于把影響評價作為一個“三步走”的模型，即影響分類、特征化和量化評價。 影響分類 將從清單分析得來的數(shù)據(jù)歸到不同的環(huán)境影響類型。影響類型通常包括資源耗竭、人類健康影響和生態(tài)影響3個大類。每一大類下又包含有

9、許多小類，如在生態(tài)影響下又包含有全球變暖、臭氧層破壞、酸雨、光化學煙霧和富營養(yǎng)化等。另外，一種具體類型，可能會同時具有直接和間接兩種影響效應。,特征化 特征化是以環(huán)境過程的有關科學知識為基礎，將每一種影響大類中的不同影響類型匯總。目前完成特征化的方法有負荷模型、當量模型等，重點是不同影響類型的當量系數(shù)的應用，對某一給定區(qū)域的實際影響量進行歸一化，這樣做是為了增加不同影響類型數(shù)據(jù)的可比性，然后為下一步的量化評價提供依據(jù)。 量化評價 量化評價是確定不同影響類型的貢獻大小即權重，以便能得到一個數(shù)字化的可供比較的單一指標。,工業(yè)生態(tài)與生命周期評價的關系,LAC幾乎與工業(yè)生態(tài)（Industrial Ec

10、ology ）的概念同時出現(xiàn)，LAC和其相關的生命周期思想和產(chǎn)品生產(chǎn)流通銷售策略等是工業(yè)生態(tài)的重要組成部分。 Life Cycle Assessment (LCA) and industrial ecology came of age at roughly the same time. LCA and the related endeavors of life-cycle management and integrated product policy are crucial components of industrial ecology. 工業(yè)生態(tài)可以檢測生命周期評價中作為核心部分的物質和

11、能量流動。 LAC examines the flow of materials and energy that constitute the core of life-cycle inventories. 工業(yè)生態(tài)把“從搖籃到墳墓的框架”作為一個中心思想去尋找一個盡可能可以進行環(huán)境分析和決策的這樣一個系統(tǒng)。 LAC employs the cradle-to-grave framework as a central means of pursuing a systems approach to environmental analysis and decision making.,量化評價

12、量化評價是確定不同影響類型的貢獻大小即權重，以便能得到一個數(shù)字化的可供比較的單一指標。,生命周期評價存在的問題,Which life cycle stages account for the greatest impacts? Does this correlate with product categories (durables, packaging, electronics, etc.)? When are proxies such as energy or mass reliable indicators of the larger set of environmental theme

13、s of interest to decision makers? Under what circumstances do they mislead? When are recycling and other forms of loop closing environmentally beneficial? Under what circumstances can one material be seen as environmentally preferable to its competitors?,分析中的數(shù)據(jù)關聯(lián)與合并問題 清單分析中的數(shù)據(jù)分配問題 改善環(huán)節(jié)的敏感度分析 帶有一定的主觀

14、性 數(shù)據(jù)完整性和精度有限,分析中的數(shù)據(jù)關聯(lián)與合并問題 數(shù)據(jù)的關聯(lián)包括數(shù)據(jù)與單元過程的關聯(lián)和數(shù)據(jù)與功能單位的關聯(lián)。在產(chǎn)品生命周期過程包括不同的子單元或是子過程，單元過程之間通過物質流、能量流和資金流聯(lián)系在一起，它們有著不同的形式和單位，需要確定一個基準流實現(xiàn)數(shù)據(jù)與單元過程的關聯(lián)，以計算單元過程的定量輸入，輸出。,清單分析中的數(shù)據(jù)分配問題 產(chǎn)品生命周期過程中，輸出的產(chǎn)品往往不是單一的，包括一種或是多種副產(chǎn)品，此時必須進行數(shù)據(jù)分配。但是，很多生命周期評價忽視了這個問題，這樣生命周期評價不能正確反映真實情況。,改善環(huán)節(jié)的敏感度分析 設計變量敏感度定義為設計變量變化時對目標函數(shù)影響的敏感程度。對燃料乙醇生命周期優(yōu)化涉及的設計變量進行敏感度分析，明確各個設計變量對每個目標函數(shù)和指標的影響程度，找到產(chǎn)品各個目標函數(shù)和指標的主要影響因素，非常重要。在生命周期優(yōu)化中，必要的時候根據(jù)設計變量敏感度分析結果對目標函數(shù)進行相應的簡化。,帶有一定的主觀性 目前LCA中所作的選擇和假定，在本質上可能是主觀的，如系統(tǒng)邊界的設置、數(shù)據(jù)收集渠道和影響類型選擇及歸類等。,數(shù)據(jù)完整性和