生命周期评价62060课件

南开大学南开大学环科学院科学院1A目目录生命周期影响生命周期影响评价价 框假与框假与框假与框假与阶阶段段段段LCALCA原原原原则则发发展的展的展的展的历历史与史与史与史与现现状状状状背景与定背景与定背景与定背景与定义义 数据数据数据数据库库与分析与分析与分析与分析软软件件件件 案例分析案例分析案例分析案例分析 LCALCALCALCA局限性前景与展望局限性前景与展望局限性前景与展望局限性前景与展望2背背 景景 随着工随着工随着工随着工业业化的化的化的化的发发展展展展进进入自然生入自然生入自然生入自然生态环态环境的境的境的境的废废物和物和物和物和污污染物越来染物越来染物越来染物越来越多，超出了自然界自身的消化吸收能力，越多，超出了自然界自身的消化吸收能力，越多，超出了自然界自身的消化吸收能力，越多，超出了自然界自身的消化吸收能力，对环对环境和人境和人境和人境和人类类健康健康健康健康造成极大影响。造成极大影响。造成极大影响。造成极大影响。同同时工工业化也将使自然化也将使自然资源的消耗超出其恢复源的消耗超出其恢复能力，能力，进而破坏全球生而破坏全球生态环境的平衡。境的平衡。因因因因此此此此人人人人们们越越越越来来来来越越越越希希希希望望望望有有有有一一一一种种种种方方方方法法法法对对其其其其所所所所从从从从事事事事各各各各类类活活活活动动的的的的资资源源源源消消消消耗耗耗耗和和和和环环境境境境影影影影响响响响有有有有一一一一个个个个彻彻底底底底、全全全全面面面面、综综合合合合的的的的了了了了解解解解，以以以以便便便便寻寻求机会采取求机会采取求机会采取求机会采取对对策减策减策减策减轻轻人人人人类对环类对环境的影响。境的影响。境的影响。境的影响。3LCA的的诞生生 生命周期生命周期评价价（Life Cycle Assessment简称称 LCA）是一种用是一种用于于评价价产品或服品或服务相关的相关的环境因素及其整个生命周期境因素及其整个生命周期环境影响的境影响的工具。工具。即是一种即是一种评价价产品（包括服品（包括服务或活或活动）从原材料开采与提）从原材料开采与提炼开始，到开始，到产品制造、运品制造、运销、使用、使用、报废和最和最终处置全置全过程程环境影响方法。境影响方法。4LCA 的定的定义 1993年年SETAC的的LCA定定义中，中，LCA被描述成被描述成这样一种一种评价价方法：方法：通通过确定和量化与确定和量化与评估估对象相关的象相关的能源能源、物物质消耗消耗、废弃物排弃物排放放，评估其造成的估其造成的环境境负担；担；评价价这些些能源能源、物物质消耗消耗和和废弃物弃物排放所造成的排放所造成的环境影响；境影响；辨辨别和和评估改善估改善环境境(表表现)的机会。的机会。LCA的的评估估对象可以是一个象可以是一个产品、品、处理理过程或活程或活动，并且范，并且范围覆盖了覆盖了评估估对象的整个寿命周期，包括原材料的提取与加工、象的整个寿命周期，包括原材料的提取与加工、制造、运制造、运输和分和分发、使用、再使用、使用、再使用、维持、循持、循环回收，直到最回收，直到最终的的废弃。弃。5LCA 的定的定义 1997年年ISO制制订的的LCA标准准(1S014040)中也中也给出了出了LCA和和一些相关概念的定一些相关概念的定义：LCA是是对产品系品系统在整个寿命周期中在整个寿命周期中的的(能量和物能量和物质的的)输入入输出和潜在的出和潜在的环境影响的境影响的汇编和和评价。价。这里的里的产品系品系统是指具有特定功能的、与物是指具有特定功能的、与物质和能量相关的操和能量相关的操作作过程程单元的集合，在元的集合，在LCA标准中，准中，产品品既可以指既可以指(一般制一般制造造业的的)产品系品系统，也可以指，也可以指(服服务业提供的提供的)服服务系系统；寿命周；寿命周期是指期是指产品系品系统中中连续的和相互的和相互联系的系的阶段，它从原材料的段，它从原材料的获得或者自然得或者自然资源的源的产生一直到最生一直到最终产品的品的废弃弃为止。止。6v起初，多数企起初，多数企业的决策都是以的决策都是以经济为基基础，由社会和政治上的考，由社会和政治上的考虑来来调节。对环境的考境的考虑通常受到地方和国家通常受到地方和国家污染染规则的限制。整个系的限制。整个系统的的环境因素很境因素很少受到重少受到重视。随着。随着对绿色事色事业的迫切需求以及世界建模的开始，企事的迫切需求以及世界建模的开始，企事业单位位开始注意到，他开始注意到，他们对所所进行工序的广泛的行工序的广泛的环境内涵知之甚少。境内涵知之甚少。这种意种意识，以，以及相关用来控制企及相关用来控制企业行行为的法律的的法律的实施，施，为揭示各种工序广泛的内涵提供了揭示各种工序广泛的内涵提供了动力。其中最早的最著名的力。其中最早的最著名的实践就是践就是Harold Smith在生命周期影响在生命周期影响评价价(LCI)方面开展的。方面开展的。v人人们很快就很快就发现，仅仅比比较生生产不同不同产品所消耗的能量会忽略一些重要的影品所消耗的能量会忽略一些重要的影响因素，因此就失去了响因素，因此就失去了对不同生不同生产、使用和、使用和处理系理系统总的影响的影响进行指示的作行指示的作用。用。结果就是需要开果就是需要开发一种方法，来一种方法，来检测从原材料到最从原材料到最终产品品处理回收，理回收，这一整个的延伸的系一整个的延伸的系统。发展的展的历史与史与现状状7发展的展的历史与史与现状状v19791979年出版的某年出版的某论文集中文集中讨论了能量的分析，且了能量的分析，且讨论了与生了与生产能耗相关的材能耗相关的材料流料流问题,对工工业系系统与与产品品进行了明确的区分。目前行了明确的区分。目前LCI的关的关键问题就是就是对这个区分的个区分的误解。解。许多系多系统生生产多种多种产品，随之而来的就是与整个系品，随之而来的就是与整个系统相关相关的多种生命周期的多种生命周期负担。当使用者想把多担。当使用者想把多产品系品系统中的中的负担分配到每一个担分配到每一个单一一产品品时，他，他们就不得不就不得不为这些些负担加担加权重。重。这一一过程不是科学的，因程不是科学的，因为这是是针对与与单一一产品相关的品相关的负担担,而不是而不是对整个系整个系统做出的判断。做出的判断。vLCI分析中新的参数不完全隶属于全球范分析中新的参数不完全隶属于全球范围的。一些（例如有毒物的。一些（例如有毒物质）参数是）参数是高度地方化的高度地方化的;另一些（例如另一些（例如导致酸雨的硫氧化物）只是区域效致酸雨的硫氧化物）只是区域效应;还有有诸如如温室气体温室气体CO2则是全球效是全球效应。结果，由于不能确定某些参数（如地方水体排放）果，由于不能确定某些参数（如地方水体排放）统计数据会不会数据会不会产生重大的后果，因此就不可能生重大的后果，因此就不可能对所有参量所有参量进行数据行数据统计。8发展的展的历史与史与现状状v1990年，首届社会年，首届社会环境毒理和化学（境毒理和化学（SETAC）会）会议在美国的佛蒙特州召开，在美国的佛蒙特州召开，与会者就与会者就LCA的概念和理的概念和理论框架取得了广泛的一致，并最框架取得了广泛的一致，并最终确定使用确定使用Life Cycle Assessment,LCA 这个个术语，从而，从而统一了国一了国际上的上的LCA研究。作研究。作为一个一个毒理学毒理学组织，SETAC将重点放到了工将重点放到了工业系系统的空气和水体排放上，而不是以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生命周期评估的概念。估的概念。v在随后一系列的在随后一系列的LCA研研讨会中，会中，SETAC讨论了了LCA的理的理论框架和具体内容，框架和具体内容，并在并在1993年年8月月发布了第一个布了第一个LCA的指的指导性文件性文件LCA指南：操作指南：操作规则。这个文件个文件给除了除了LCA方法的定方法的定义和理和理论框架以及具体的框架以及具体的实施施细则和建和建议，描述，描述了了LCA的的应用前景，并用前景，并总结了当了当时LCA的研究状况。的研究状况。9发展的展的历史与史与现状状v另一方面，国另一方面，国际标准化准化组织（ISO）在）在1992年成立了年成立了环境境战略略顾问组SAGE,专门研究制定一种研究制定一种环境管理境管理标准的可能性。准的可能性。1993年年6月月ISO成立成立了了“环境管理境管理”技技术委委员会会TC207，正式开展，正式开展环境管理方面的国境管理方面的国际标准化工作。其指定的国准化工作。其指定的国际标准称准称为环境管理系列国境管理系列国际标准准，即，即ISO14000系列系列标准。准。vISO对LCA方法的方法的标准化有利于准化有利于LCA方法的方法的统一和一和实施，促施，促进了了LCA的的进一步一步发展。并且，由于展。并且，由于ISO的国的国际影响以及影响以及LCA方法在方法在ISO14000系列系列标准中所占的重要地位，准中所占的重要地位，经过标准化的准化的LCA方法必将成方法必将成为最重要最重要的的评价价产品品环境表境表现的方法。事的方法。事实上，由于上，由于ISO组织的有众多相关学的有众多相关学术组织、政府机构、企、政府机构、企业和和环境境组织参与的参与的LCA研究已研究已经成成为国国际上上LCA研究的主流。研究的主流。10LCA原原则 评评估估估估对对象象象象评评估方法估方法估方法估方法 应应用目的用目的用目的用目的特点特点LCA原原则11LCA评估估对象象 LCA的的评估估对象是象是产品系品系统或服或服务系系统造成的造成的环境影响境影响(其其实服服务也是也是一种抽象的一种抽象的产品品)，而不是，而不是评估空估空间意意义上的上的环境的境的质量，量，这与与环境科学中境科学中的的环境境质量量评估有着根本区估有着根本区别。另外，。另外，LCA方法着眼于方法着眼于产品生品生产过程中的程中的环境影响，境影响，这与与产品品质量管理和控制等方法也是完全不同的。量管理和控制等方法也是完全不同的。其次，其次，LCA的的评估范估范围要求覆盖要求覆盖产品的整个寿命周期，而不只是品的整个寿命周期，而不只是产品品寿命周期中的某个或某些寿命周期中的某个或某些阶段。段。Life Cycle的概念是的概念是LCA方法最基本的特性方法最基本的特性之一，是全面和深入地之一，是全面和深入地认识产品品环境影响的基境影响的基础，是得出正确，是得出正确结论和做出和做出正确决策的前提。也正是由于正确决策的前提。也正是由于Life Cycle概念在整概念在整 个方法中的重要性，个方法中的重要性，这个方法才以个方法才以Life Cycle来命名。来命名。评估估对象的角度来象的角度来说，LCA是一种是一种评价价产品品在整个寿命周期中造成的在整个寿命周期中造成的环境影响的方法。境影响的方法。12LCA的主要方法的主要方法 LCA主要思路是：通主要思路是：通过收集与收集与产品相关的品相关的环境境编目数据，目数据，应用用LCA定定义的一套的一套计算方法，从算方法，从资源消耗、人体健康和生源消耗、人体健康和生态环境影响等方面境影响等方面对产品的品的环境影响做出定性和定量的境影响做出定性和定量的评估，并估，并进一步分析和一步分析和寻找改善找改善产品品环境表境表现的的时机与途径。其中机与途径。其中环境境编目数据，就是在目数据，就是在产品寿命周期中流入和流出品寿命周期中流入和流出产品系品系统的物的物质/能量流。物能量流。物质流既包含了流既包含了产品在整个寿命周期中消耗的所有品在整个寿命周期中消耗的所有资源，源，也包含所有的也包含所有的废弃物以及弃物以及产品本身。品本身。LCA的的评估是建立在具体的估是建立在具体的环境境编目数据基目数据基础之上的，之上的，这也是也是LCA方法最方法最基本的特性之一，是基本的特性之一，是实现LCA客客观性和科学性的必要保性和科学性的必要保证，是，是进行量化行量化计算算和分析的基和分析的基础。在在LCA标准中，准中，详细地定地定义了具体的了具体的评估估实施步施步骤，它包括如下，它包括如下4个个组成部成部分：目分：目标和范和范围定定义(Goal and Scope Definition)、编目分析目分析(Life Cycle lnventory Analysis，LCl)、环境影响境影响评估估(Life Cycle lmpact Assessment，LCIA)、解、解释(Life Cycle Interpretation)。13LCA的的应用目的用目的原原则上上讲，不同的主体出于不同的目的，都可以，不同的主体出于不同的目的，都可以实施施LCA评估或引用估或引用LCA评估估结论。在。在SETAC和和ISO的文件中列的文件中列举了一些了一些LCA方法的作用，例如：方法的作用，例如：帮帮助提供助提供产品系品系统与与环境之境之间相互作用的尽可能完整的概貌；相互作用的尽可能完整的概貌；促促进全面和正确全面和正确地理解地理解产品系品系统造成的造成的环境影响；境影响；为关注关注产品或受品或受产品影响的相关方之品影响的相关方之间进行交流和行交流和对话奠定基奠定基础；向决策者提供关于向决策者提供关于环境的有益的决策信息，包括估境的有益的决策信息，包括估计可能造成的可能造成的环境影响、境影响、寻找改善找改善环境表境表现的的时机与途径、机与途径、为产品和技品和技术选择提供判据等。提供判据等。LCA方法鼓励各种方法鼓励各种组织，尤其是企，尤其是企业，将，将环境境问题结合到他合到他们的的总体决策体决策过程中。通程中。通过LCA方法，并与其他的方法，并与其他的环境管理工具相互境管理工具相互补充，帮助更好地理解、充，帮助更好地理解、控制和减少控制和减少对环境的影响。从企境的影响。从企业的角度考的角度考虑，可以在以下的，可以在以下的时机机实施施LCA：在在产品决策中提供品决策中提供辅助信息；助信息；在在产品或技品或技术的的设计或再或再设计时提供与提供与环境境相关的帮助；相关的帮助；在在产品的品的环境声明中或境声明中或实施施环境境标识计划划时；在制定企在制定企业的的环境境战略略计划和政策划和政策时；在企在企业与公共关系沟通的与公共关系沟通的过程中。程中。14LCA的特点的特点v与其他的行政和法律管理手段不同，与其他的行政和法律管理手段不同，LCA方法作方法作为一种一种环境管理工具有着境管理工具有着自身的特点。自身的特点。首先，首先，LCA方法不是要求企方法不是要求企业被被动地接受地接受检查和和监督，而是督，而是鼓励企鼓励企业发挥主主动性，将性，将环境因素境因素结合到企合到企业的决策的决策过程中。从程中。从这个意个意义上上讲，LCA方法并不具有行政和法律管理手段的方法并不具有行政和法律管理手段的强制性。尽管制性。尽管这样，LCA的研究和的研究和应用仍然大行其道，用仍然大行其道，这一方面是由于一方面是由于LCA在在产品品环境影响境影响评价中价中的重要作用，另一方面也是的重要作用，另一方面也是环境保境保护思想深入思想深入发展的展的结果。其次，果。其次，LCA评估建立在估建立在Life Cycle概念和概念和环境境编目数据的基目数据的基础上，从而可以系上，从而可以系统地、充分地、充分地地阐述与述与产品系品系统相关的相关的环境影响，境影响，进而才可能而才可能寻找和辨找和辨别环境改善的境改善的时机和途径。机和途径。这体体现了了环境保境保护手段由手段由 简单粗放向复粗放向复杂精精细发展的展的趋势。15LCA体系框架与体系框架与阶段段结果解果解释（Life Cycle Interpretation）LCA体系内容体系内容 目目目目标标与范与范与范与范围围确定确定确定确定（Goal and Scope Definition,GSDGoal and Scope Definition,GSD）影响影响影响影响评评价价价价（Life Cycle Impact Assessment,LCIALife Cycle Impact Assessment,LCIA）清清清清单单分析分析分析分析（Life Cycle Inventory,LCILife Cycle Inventory,LCI）16LCA体系框架与体系框架与阶段段生命周期生命周期评价框架价框架 目目目目标标与与与与范范范范围围确定确定确定确定清清清清单单分析分析分析分析影响影响影响影响评评价价价价结果果解解释直接直接应用：用：产品开品开发与改与改进战略略规划划 公共策略制定公共策略制定营销其他其他17生命周期影响生命周期影响评价价 (LCIA)LCIA 是根据清是根据清单分析（分析（LCI）过程中列出的要素程中列出的要素对环境影响境影响进行定性和定量分析。行定性和定量分析。LCIA包括以下几个步包括以下几个步骤：对清清单分析分析过程中列出的要素程中列出的要素进行分行分类；运用运用环境知境知识对所列要素所列要素进行定性和定量分析；行定性和定量分析；识别出系出系统各各环节中的重大中的重大环境因素；境因素；对识别出的出的环境因素境因素进行分析和判断行分析和判断 环境影响的境影响的类型主要分成四大型主要分成四大类：直接：直接对生物、人生物、人类有害和有毒有害和有毒性；性；对生活生活环境的破坏；可再生境的破坏；可再生资源循源循环体系的破坏；不可再生体系的破坏；不可再生资源源的大量消耗。的大量消耗。LCIA 把清把清单分析的分析的结果果归到不同的到不同的环境影响境影响类型，再型，再根据不同根据不同环境影响境影响类型的特征化系数加以量化，来型的特征化系数加以量化，来进行分析和判断。行分析和判断。18LCIA典型模型典型模型 生命周期影响生命周期影响评价（价（LCIA）是）是LCA中中难度最大、争度最大、争议最多的部分，相关国最多的部分，相关国际标准尚准尚处于制定于制定阶段。目前国段。目前国际上采用的上采用的评价方法，基本上可以分价方法，基本上可以分为两大两大类：“环境境问题法法”和和“目目标距离距离”法。前者着眼于法。前者着眼于环境影响因子和影响机境影响因子和影响机理，理，对各种各种环境干境干扰因素采用当量因子因素采用当量因子转换而而进行数据行数据标准化和准化和对比分析，如瑞典比分析，如瑞典EPS方法、瑞士和荷方法、瑞士和荷兰的生的生态稀稀缺性方法（生缺性方法（生态因子）以及丹麦的因子）以及丹麦的EDIP方法等；后者方法等；后者则着着眼于影响后果，用某种眼于影响后果，用某种环境效境效应的当前水平与目的当前水平与目标水平水平（标准或容量）之准或容量）之间的距离来表征某种的距离来表征某种环境效境效应的的严重性，重性，其代表方法是瑞士其代表方法是瑞士临界体界体积方法。方法。19生命周期影响评价步骤生命周期清生命周期清单分析分析20SETAC/CML的生命周期影响评价步骤 SETAC的的CML介介绍了一种生命周期影响了一种生命周期影响评价方法，但目前只有第价方法，但目前只有第一步付一步付诸了了实践。它践。它总共分共分为以下三步：以下三步：(1)分分类和特征化和特征化 在分在分类步步骤中，所有的影响都根据其中，所有的影响都根据其对环境造成的效境造成的效应归类。例。例如，把能造成温室效如，把能造成温室效应的的环境影响境影响归为一一类，造成臭氧，造成臭氧层破坏效破坏效应的的也如此也如此处理。有些理。有些环境影响包括在好几个境影响包括在好几个类别之中。比如，氮氧化物之中。比如，氮氧化物的排放不但有毒、能的排放不但有毒、能产生酸化效生酸化效应，而且会造成富，而且会造成富营养化效养化效应。每个。每个类别中的中的环境影响都被累加起来，从而境影响都被累加起来，从而产生一个影响分数（生一个影响分数（effect score）。如果不使用加）。如果不使用加权，仅仅把涉及到的物把涉及到的物质的的质量加起来是不量加起来是不够的，因的，因为有些物有些物质可能会比其它物可能会比其它物质造成更造成更强烈的影响。烈的影响。这个个问题是是通通过为不同的物不同的物质提供加提供加权因子来解决的。因子来解决的。这个步个步骤称称为特征化。特征化。21SETAC/CML的生命周期影响评价步骤排排 放放质量量/kg温室效温室效应臭氧臭氧层破坏破坏人体毒性人体毒性酸化效酸化效应CO21.792X 1CO0.000670X 0.012NOx0.001091X 0.78X 0.7SO20.000987X 0.12X 1影响分影响分值1.79200.002040.0017vNote:影响分影响分值=排放物排放物质的的质量量X 权重因子重因子 N为所有涉及到的所有涉及到的环境影响种境影响种类，N=1,i.聚乙聚乙烯生生产过程程特征化步特征化步骤（使用（使用权重因子）重因子）22SETAC/CML的生命周期影响评价步骤v(2)标准化准化 为了更好地理解了更好地理解环境影响的相境影响的相对大小，需要有一个大小，需要有一个标准化步准化步骤。在。在这一步里，一步里，环境影响被分成境影响被分成“标准准”影响，比如一个正常人在一天或其它一个影响，比如一个正常人在一天或其它一个时间段内造段内造成的成的环境影响。通境影响。通过这样处理理，就有可能知道材料生，就有可能知道材料生产过程程对已已经存在的存在的环境影响所做的相境影响所做的相对贡献。下献。下图显示一个关于示一个关于评价价纸袋与袋与聚乙聚乙烯塑料袋的塑料袋的标准准化步化步骤。图1 标准化的影响分数准化的影响分数23SETAC/CML的生命周期影响评价步骤v(3)标准化影响分准化影响分值的的评估估（Evaluation）标准化准化过程相当地促程相当地促进了我了我们对于于结果的洞察力。然而，由于不能把所有的果的洞察力。然而，由于不能把所有的影响影响视为同等重要，所以同等重要，所以还不能做出最不能做出最终的判断。在的判断。在评估估阶段，各个影响的分段，各个影响的分值与代表各自影响重要性的与代表各自影响重要性的权重因子相乘。重因子相乘。图2 标准化影响分准化影响分值在加在加权后的相后的相对重要性重要性 24SETAC/CML的生命周期影响评价步骤 通通过比比较加加权后的分后的分值的加和。上的加和。上图明明显地地显示出与聚乙示出与聚乙烯相比，相比，纸质产品品应该优先考先考虑。25数据数据库与分析与分析软件件 LCA作作为产品品环境管理的重要支持工具与境管理的重要支持工具与传统的的环境境评估比估比较，前者，前者评估的系估的系统边界更深更广，需要界更深更广，需要庞大的大的数据支持，而事数据支持，而事实上上评估估实施者很施者很难获得全面的、最新的、得全面的、最新的、精确的和不同来源的数据。原因如下：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、企数据包括全球、地域、地区、企业内部、不同行内部、不同行业的的统 计数据；数据；很多数据没有公开性、透明性和准确性；很多数据没有公开性、透明性和准确性；不同国家和地域的不同国家和地域的环境境标准差异，数据没有通用性。准差异，数据没有通用性。26数据数据库与分析与分析软件件 这一切成一切成为推行推行LCA的瓶的瓶颈，所以很多国家、研究，所以很多国家、研究单位和商位和商业性性咨咨询公司致力于建立通用的或公司致力于建立通用的或专业的数据的数据库和和计算机算机软件，使件，使LCA具具有可操作性和有可操作性和简化。化。v日本日本组织全国企全国企业和研究和研究单位参加并建立通用数据位参加并建立通用数据库五年五年计划；划；v欧洲是建立欧洲是建立LCA数据数据库较早的地区，早的地区，1997年商年商业性性LCA软件已件已销售售1300件，件，1999年达到年达到2000件以上，全世界件以上，全世界环境数据境数据库已超已超过1000个；个；v为了不同的数据了不同的数据库的数据能的数据能够进行交行交换，瑞典，瑞典环境研究所提出境研究所提出产品品环境数据交境数据交换统一一标准，并准，并对数据使用做出指数据使用做出指导；v英国英国Manchester Metropolitan 大学大学对各种各种LCA软件和数据件和数据库进行了分行了分析并提出了使用推荐。析并提出了使用推荐。为进一步推一步推进LCA软件和数据件和数据库的的应用性和先用性和先进性，目前主要性，目前主要进行行LCA数据数据库框架、功能函数定框架、功能函数定义、数据、数据组织结构、界面定构、界面定义和数据和数据转化等研究。化等研究。27案例分析一案例分析一 建筑生命周期建筑生命周期评价价 生命周期成本生命周期成本生命周期成本生命周期成本 正如一般投正如一般投正如一般投正如一般投资资一一一一样样，在，在，在，在试图试图把建筑物把建筑物把建筑物把建筑物发发展展展展对环对环境的影响减到最境的影响减到最境的影响减到最境的影响减到最低低低低时时，必，必，必，必须须考考考考虑虑所涉及的所涉及的所涉及的所涉及的费费用。而生命周期成本分析正正能用。而生命周期成本分析正正能用。而生命周期成本分析正正能用。而生命周期成本分析正正能够计够计算算算算和提供和提供和提供和提供兴兴建建筑物，以及在其使用年限内的操作和建建筑物，以及在其使用年限内的操作和建建筑物，以及在其使用年限内的操作和建建筑物，以及在其使用年限内的操作和维维修修修修这这两方面的两方面的两方面的两方面的现时现时和日后所需开支的和日后所需开支的和日后所需开支的和日后所需开支的现值现值。计计算生命周期成本，有助算生命周期成本，有助算生命周期成本，有助算生命周期成本，有助评评价价价价现时为现时为了改善建筑物表了改善建筑物表了改善建筑物表了改善建筑物表现现（例如能源效益或物料耐用程度）而作出的（例如能源效益或物料耐用程度）而作出的（例如能源效益或物料耐用程度）而作出的（例如能源效益或物料耐用程度）而作出的额额外外外外投投投投资资和和比和和比和和比和和比较较以后能以后能以后能以后能够节够节省的款省的款省的款省的款项项，以方便有关人士作出投，以方便有关人士作出投，以方便有关人士作出投，以方便有关人士作出投资资决定决定决定决定和方和方和方和方针针。28建筑生命周期建筑生命周期评价价29生命周期能源分析工具生命周期能源分析工具 生生命命周周期期能能源源分分析析工工具具，是是一一套套计算算机机程程序序，建建筑筑物物设计者者只只需需输入入所所需需数数据据，便便能能估估计在在设计的的建建筑筑物物的的表表现、计算算建建筑筑物物对环境境的的影影响响和和生生命命周周期期成成本本，以以及及与与其其它它设计的的环境境影影响响和和成成本本进行行比比较。这套套程程序序可可计算算出出建建筑筑物物在在生生命命周周期期的的不不同同阶段段（包包括括竣竣工工阶段段、运运作作阶段段和和完完结阶段段）内内的的各各种种数数据据。此此外外，亦亦可可就就建建筑筑物物不不同同部部分分提提供供独独立立资料料，例例如如地地基基、建建筑筑物物结构构和和各各项设施施的的影影响响。使使用用者者亦亦可可对个个别元元素素加加以以比比较。有有关关程程序序除除了了输出出数数据据外外，亦亦可可提提供供图像像，就就不不同同的的设计作作出出比比较，以以及及按按个个别影影响响类型型列列出出建筑物造成的影响。建筑物造成的影响。30生命周期能源分析生命周期能源分析(LCEA）软件件31生命周期能源分析生命周期能源分析(LCEA）软件件绿色建筑的生命周期色建筑的生命周期评价价(略）略）32案例分析案例分析2 关于手机的关于手机的LCA1 Materials ExtractionDisposal2 Materials Processing3 Manufacturing4 Packaging Transportation5 Useful Life6 End-of-LifeRecyclingReuse33手机原材料的手机原材料的选取与来源取与来源BrainLCDBatteryLi-Ion:金属金属锂氧化物、碳复合氧化物、碳复合物等物物等物质 铜、金、金、铅、镍、锌、铍、钽等金属原料等金属原料组成成 40%金属金属40%塑料塑料20%陶瓷陶瓷及痕量物及痕量物质由潜在泄露物由潜在泄露物Hg、有机玻璃、有机玻璃、塑料等物塑料等物质组成成Ni-MH/Ni-Cd电池池:Ni、Co、Zn、Cd、Cu 34原料的加工原料的加工处理与理与产品制造品制造原料的加工原料的加工原料的加工原料的加工处处理理理理产产品制造品制造品制造品制造原油提原油提原油提原油提炼炼制造塑料，石英砂与石灰石制造塑料，石英砂与石灰石制造塑料，石英砂与石灰石制造塑料，石英砂与石灰石制造玻璃制造玻璃制造玻璃制造玻璃纤维纤维；Cu等等金属用于制造金属用于制造手机主板、手机主板、电池、金属池、金属丝等其他配件。等其他配件。LCDLCD的的的的制制制制造造造造：以以“三三明明治治”的的形形式式嵌嵌于于塑塑料料与与有机玻璃之有机玻璃之间。电电池的制造：池的制造：池的制造：池的制造：电电池池池池 由由由由电电极与极与极与极与电电解液解液解液解液主主主主板板板板的的的的制制制制造造造造：塑塑塑塑料料料料与与与与玻玻玻玻璃璃璃璃纤纤维维、电镀金金属属“包包衣衣”、若干、若干电子子组件、件、连接接线路与金属路与金属线等。等。35手机引起的手机引起的环境境问题v 我国手机用我国手机用户已已经超超过了了4亿，如果按照平，如果按照平均每个用均每个用户每两年更每两年更换一次手机的保守一次手机的保守频率率计算，算，我国每年将有我国每年将有2亿部手机被淘汰，一般来部手机被淘汰，一般来讲用用户都会配有两都会配有两块电池。所以，淘汰下来的手机池。所以，淘汰下来的手机电池池可能超可能超过4亿块。曾。曾经有有专家指出，家指出，旧手机的一旧手机的一块电池里的池里的镉就能就能够严重重污染染6万升的水，而万升的水，而这些水可以装些水可以装满3个奥运会的个奥运会的标准游泳池。准游泳池。环境境影影响响36手机的手机的环境危害境危害 手机小型化手机小型化对废物造成一定的物造成一定的负面影响。由于其很小，重量很面影响。由于其很小，重量很轻，手机很容易被手机很容易被丢弃弃进入生活垃圾，当在焚入生活垃圾，当在焚烧炉中燃炉中燃烧或在填埋或在填埋场中中处置后，最置后，最终对环境和人体健康造成危害。境和人体健康造成危害。由于塑料是高度可燃的，印刷由于塑料是高度可燃的，印刷线路板和手机外壳以及其它路板和手机外壳以及其它电子子产品品都含有含溴阻燃都含有含溴阻燃剂，会明，会明显破坏人体健康和破坏人体健康和环境，引起癌症，破坏境，引起癌症，破坏肝肝脏、引起神、引起神经和免疫系和免疫系统问题，甲状腺功能紊乱和内分泌失，甲状腺功能紊乱和内分泌失调等。等。这些物些物质可从填埋可从填埋场渗漏到土壤和地下水中，或在焚渗漏到土壤和地下水中，或在焚烧或回收或回收过程程中形成中形成剧毒的二毒的二恶英和英和呋喃。研究已喃。研究已经发现，在瑞典的一个，在瑞典的一个电子子废物再利用工厂工人血液中物再利用工厂工人血液中发现了溴化阻燃了溴化阻燃剂明明显增加。增加。37手机的手机的环境危害境危害手机含有大量有毒物手机含有大量有毒物质，包括一系列持久性和生物，包括一系列持久性和生物积累性化学品累性化学品（PBTsPBTs），当焚），当焚烧或在填埋或在填埋场处置后，置后，对人体健康和人体健康和环境造成危害。境造成危害。PBTsPBTs在在动物脂肪物脂肪组织中中长期存在，即使期存在，即使释放量很小，在食物放量很小，在食物链中也中也能能积累到有毒水平。有累到有毒水平。有6 6种手机种手机废物与癌症和一系列繁殖、神物与癌症和一系列繁殖、神经和和发育紊乱相育紊乱相联系，并系，并对儿童造成特殊儿童造成特殊伤害，其害，其发育器官和免疫系育器官和免疫系统对毒素攻毒素攻击特特别敏感。手机中敏感。手机中PBTsPBTs包括包括锑，砷，砷，铍，镉，铜，铅，镍和和锌。当在填埋。当在填埋场处置，在焚置，在焚烧炉焚炉焚烧，或一些情况下，在回收，或一些情况下，在回收设备中中处理理这些元素些元素时，其会，其会释放到土壤、地下水、空气和地表径放到土壤、地下水、空气和地表径流中。流中。38手机的手机的环境危害境危害v新手机新手机电池池虽然正在淘汰然正在淘汰镉的使用，但里面仍有的使用，但里面仍有许多有毒物多有毒物质，比如，比如铅，它会，它会对人的免疫系人的免疫系统、分泌系、分泌系统以及中枢神以及中枢神经系系统造成造成严重重损害，会危害儿童的害，会危害儿童的脑神神经，而，而许多手机配多手机配线板上的部件就是用板上的部件就是用铅来来焊接的。接的。v那么，那么，废弃手机弃手机电池的池的污染染问题如何解决如何解决?一方面，手机用一方面，手机用户分散分散且用且用户习惯的不确定性，的不确定性，导致手机致手机电池的回收工作无法有序池的回收工作无法有序进行。行。另一方面，形形色色的手机另一方面，形形色色的手机电池由于缺乏池由于缺乏标准，准，质量量难于保于保证，不，不通用性也通用性也让消消费者增加了使用成本。者增加了使用成本。“手机手机变手雷手雷”的事情的事情绝不是不是耸人听人听闻！39LCA的局限性的局限性 v应用范用范围的局限性的局限性 作作为一种一种环境管理工具，境管理工具，LCA并不并不总是适合于所有的情况，所是适合于所有的情况，所以在决策以在决策过程中不可能依程中不可能依赖LCA方法解决所有的方法解决所有的问题。LCA只考只考虑了生了生态环境、人体健康、境、人体健康、资源消耗等方面的源消耗等方面的环境境问题，不涉及技，不涉及技术、经济或社会效果方面，例如或社会效果方面，例如质量、性能、成本、量、性能、成本、赢利、公众形利、公众形象等因象等因 素，所以在决策素，所以在决策过程中必程中必须结合其他方面的信息。合其他方面的信息。v评估范估范围的局限性的局限性 LCA的的评估范估范围没有包括所有与没有包括所有与环境相关的境相关的问题。例如，。例如，LCA只考只考虑发生了的或一定会生了的或一定会发生的生的环境影响，不考境影响，不考虑可能可能发生生的的环境境风险及其必要的及其必要的预防和防和应急措施。急措施。LCA方法也没有要求必方法也没有要求必须考考虑环境法律的境法律的规定和限制。但在企定和限制。但在企业的的环境政策和决策境政策和决策过程中程中这些都是十分些都是十分 重要的方面。重要的方面。这种情况下种情况下应该考考虑结合其他的合其他的环境境管理方法。管理方法。40LCA的局限性的局限性 v评估方法的局限性估方法的局限性 LCA的的评估方法既包括了客估方法既包括了客观，也包括了主，也包括了主观的成分，因此的成分，因此它并不完全是一个科学它并不完全是一个科学问题。在。在LCA方法中主方法中主观性的性的选择、假、假设和价和价值判断涉及到多个方面，例如系判断涉及到多个方面，例如系统边界的确定、数据来源的界的确定、数据来源的选择、环境境损害种害种类的的选择、计算方法的算方法的选择以及以及环境影响境影响评估中的估中的评价价过程程 等等。无等等。无论其其评估的范估的范围和和详尽程度如何，所有的尽程度如何，所有的LCA都包含了假都包含了假设、价、价值判断和折衷判断和折衷这样的主的主观因素，所以因素，所以LCA的的结论需要完整的解需要完整的解释说明，以区明，以区别由由测量或自然科学知量或自然科学知识得到的信息得到的信息和基于假和基于假设和主和主观判断得出的判断得出的结论。v时间和地域的局限性和地域的局限性 无无论LCA中的原始数据中的原始数据还是是评估估结果，都存在果，都存在时间和地域上的和地域上的限制。在不同的限制。在不同的时间和地域范和地域范围内，会有不同的内，会有不同的环境境编目数据，相目数据，相应的的评估估结果也只适用于某个果也只适用于某个时间段和某个区域。段和某个区域。这是由是由产品系品系统的的时间性和地域性决定了的。性和地域性决定了的。41前景与展望前景与展望 vLCA作作为一种一种环境管理工具境管理工具,不不仅对当前的当前的环境冲突境冲突进行有效的定量行有效的定量化分析化分析评价价,而且而且对产品及其品及其“从从摇篮到到坟墓墓”的全的全过程所涉及的程所涉及的环境境问题进行行评价。因而是价。因而是“面向面向产品的品的环境管理境管理”的重要支持工具。它的重要支持工具。它不但不但为设计开开发绿色色产品提供依据，同品提供依据，同时也也为政府政府环境管理部境管理部门制制定定环境政策提供信息境政策提供信息(目前目前LCA主要主要应用于生用于生态标志、包装志、包装废弃物减弃物减量化、有毒有害物量化、有毒有害物质管理等方面，将来管理等方面，将来这一活一活动还广泛地广泛地应用于制用于制定政策法定政策法规和刺激市和刺激市场），因此当前国），因此当前国际社会各个社会各个层次都十分关注次都十分关注生命周期生命周期评价价。42有待于解决的有待于解决的问题 但是但是LCA发展展还不完善，不完善，为使其成使其成为一个有效的一个有效的环境管理工具，境管理工具，当前当前须着重解决以下一些着重解决以下一些问题：v）数据由于）数据由于时间和地点不同，以及数据和地点不同，以及数据获取方法的不一致，造成数取方法的不一致，造成数据之据之间的不一致性。从而影响的不一致性。从而影响LCA结果果(为此可通此可通过制定工制定工业规章来提章来提高高LCA的信息的信息结构，或建立构，或建立LCA数据数据库，提供最新的、精确的和不同，提供最新的、精确的和不同类型的数据。型的数据。v）环境影响境影响评价方法价方法环境影响境影响评价是通价是通过对数据分析来数据分析来给出各出各项活活动对环境的影响的境的影响的结论，目前有关，目前有关这方面方法方面方法论研究甚少，因此尽管研究甚少，因此尽管ISO等等组织已做了大量的工作，但影响已做了大量的工作，但影响评价方法价方法论研究研究还须继续。v）标准化研究准化研究标准化研究主要准化研究主要针对系系统研究范研究范围确定、数据确定、数据选择标准、清准、清单分析和影响分析和影响评价价处理方法等。此外理方法等。此外还涉及到涉及到术语的的标准化。准化。(ISO组织已已对LCA原原则和框架作了和框架作了规定，其他部分的定，其他部分的标准化工作准化工作还有有待于今后几年出台）待于今后几年出台）43 谢谢大家大家 请老老师同学斧正同学斧正南开大学南开大学环科学院科学院产业生生态学学44A