生命周期分析

生命周期分析

生命周期分析(Life Cycle Assessment: LCA)是評價一種產品或一類設施從“搖籃到墳墓”全過程總體環境影響的手段,從區域、國家乃至全球的廣度及其可持續發展的高度來觀察問題。因此,運用LCA對不同產品或設施的各個替代方案進行評估,就可以選擇出最佳化方案。

關於製品的生命周期分析(就是產品從搖籃到墳墓為止)的說明,量化到每一個細節,給予綜合化的評價,採用ISO14040/44作為評估標準。

基本介紹

  • 中文名:生命周期分析
  • 外文名:Life Cycle Assessment
  • 簡稱:LCA
  • 評估標準:ISO14040/44
  • 基本釋義:全過程總體環境影響的評估
  • 四個階段:清單分析、影響評價等
基本內容,目的與範圍,清單分析,影響評價,生命周期解釋,LCA的歷史,工藝設施分析,

基本內容

在LCA是眾多定義中,以國際標準化組織(ISO)、國際環境毒理學和化學學會(SETAC)、歐洲聯盟的定義最具權威。ISO定義為:匯總和評估一個產品(或服務)體系生命周期間的所有投入及產出對環境造成的和潛在的影響的方法;SETAC定義為:通過對能源、原材料消耗及污染排放的識別與量化來評估有關一個產品的過程或活動的環境負荷的客觀方法;歐盟定義為:基於對產品生產過程活動從原材料獲取到其最終處置的調查,定量評估產品的環境負荷的方法。以上定義共同反映了LCA的一個核心:對產品、生產、服務“從搖籃到墳墓”的整個生命過程造成的所有環境影響的全面分析和評估。
LCA一般分為四個階段:
1、確定分析的目的與範圍
2、清單分析 (life cycle inventory,LCI)
3、影響評價
4、生命周期解釋。

目的與範圍

確定整個研究的基本框架,確立並定義另外三部分的相互關係,並決定後續階段的進行及LCA最終結果。整個過程一般有9個方面的內容:研究的理由、研究的套用意圖、預期的交流對象、研究範圍的修改及論證、研究範圍的功能、系統邊界、數據類型、輸入輸出初步選擇準則以及數據質量要求,一般只需確定4個方面:LCA研究的套用意圖、預期的交流對象、研究範圍及LCA研究的系統邊界。

清單分析

生命周期清單分析,既是生命周期評價(life cycle assessment,LCA)中環境影響評價的基礎,也可直接指導實踐套用。生命周期評價中的清單分析是對產品,工藝過程或活動等研究系統整個生命周期階段,資源和能源的使用及向環境排放廢物進行定量的技術過程。
清單分析是LCA研究的核心環節,也是研究最成熟的一個階段。其主要流程有數據的收集與確認,數據與單元過程的關聯,數據與功能單位的關聯,數據的合併,系統邊界的修改以及數據的反饋,最後完成清單。

影響評價

影響分析評價是在完成目標界定及清單分析後開展的又一部分工作,通常採用一定的計算模型將LCI過程得到的產品生命周期中的各種環境數據分類、指標化後再評估。其目的是根據清單分析後提供的物料、能源消耗數據以及各種排放數據對產品所造成的環境影響進行評估,即實質上是對清單分析的結果進行定性或定量排序的一個過程。其是LCA的核心內容,也是難度最大的部分。
國際通常採用的評價方法基本上可分為兩大類:“環境問題法”和“目標距離法”。前者著重於環境影響因子和影響機理,對各種環境干擾因素採用當量因子轉換而進行數據標準化和對比分析;後者則偏向於影響後果,用某種環境效應的當前水平與目標水平(標準或容量)之間的距離來表征某種環境效應的嚴重性。
影響評價在建立模型前一般要進行三個處理過程,即分類、特徵化和量化。分類將LCI中的輸入和輸出數據歸到不同的環境影響類型,特徵化則是把每一個影響類目中的不同物質轉化為何匯總成為統一的單元,量化是確定不同環境影響類型的相對貢獻大小或權重,即依據獲取的環境影響數據轉化為相應的環境影響模型中的無量綱環境指標,據此期望得到總的整體環境影響水平。

生命周期解釋

生命周期解釋的目的是根據LCA的前幾個階段或LCI的研究發現,以透明的方式來分析結果、形成討論、解釋局限性、提出建議並報告生命周期解釋的結果。生命周期解釋具有系統性、重複性的特點,階段包含3個要素:識別、評估和報告。最終根據研究目的和範圍提供對LCA或LCI研究結果易於理解的、完整的和一致的說明。
生命周期分析方法是該區域與全球環境的影響比量化、對全球環境的改善起到了積極的作用,近年來溫室效應越發嚴重。因此生命周期分析的結果,全球氣候變暖指數( GWP值,二氧化碳量換算)越發重要性的世界各國所矚目。

LCA的歷史

生命周期分析(LCA),有時也稱為“生命周期評價”、“生命周期方法”、“搖籃到墳墓”、“生態衡算”等。其最初套用可追溯到1969年美國可口可樂公司對不同飲料容器的資源消耗和環境釋放所作的特徵分析。該公司在考慮是否以一次性塑膠瓶替代可回收玻璃瓶時,比較了兩種方案的環境友好情況,肯定了前者的優越性。自此以後,LCA方法學不斷發展,現已成為一種具有廣泛套用的產品環境特徵分析和決策支持工具。
最初LCA主要集中在對能源和資源消耗的關注,這是由於20世紀60年代末和70年代初爆發的全球石油危機引起人們對能源和資源短缺的恐慌。後來,隨著這一問題不再象以前那樣突出,其他環境問題也就逐漸進行人們的視野,LCA方法因而被進一步擴展到研究廢物的產生情況,由此為企業選擇產品提供判斷依據。在這方面,最早的事例之一是70年代初美國國家科學基金的國家需求研究計畫(RANN)。在該項目中,採用類似於清單分析的“物料——過程——產品”模型,對玻璃、聚乙烯和聚氯乙烯瓶產生的廢物進行分析比較。另一個早期事例是美國國家環保局利用LCA方法對不同包裝方案中所涉及的資源與環境影響所作的研究。
80年代中期和90年代初,是LCA研究的快速增長時期。這一時期,已開發國家推行環境報告制度,要求對產品形成統一的環境影響評價方法和數據;一些環境影響評價技術,例如對溫室效應和資源消耗等的環境影響定量評價方法,也不斷發展。這些為LCA方法學的發展和套用領域的拓展奠定了基礎。雖然當時對LCA的研究仍局限於少數科學家當中,並主要分布在歐洲和北美地區,但是那時對LCA的研究已開始從實驗室階段轉變到實際中來了。
90年代初期以後,由於歐洲和北美環境毒理學和化學學會(SETAC)以及歐洲生命周期評價開發促進會(SPOLD)的大力推動,LCA方法在全球範圍內得到較大規模的套用。國際標準化組織制定和發布了關於LCA的ISO14040系列標準。其他一些國家(美國、荷蘭、丹麥、法國等)的政府和有關國際機構,如聯合國環境規劃署(UNEP),也通過實施研究計畫和舉辦培訓班,研究和推廣LCA的方法學。在亞洲,日本、韓國和印度均建立了本國的LCA學會。此階段,各種具有用戶友好界面的LCA軟體和資料庫紛紛推出,促進了LCA的全面套用。
從90年代中期以來,LCA在許多工業行業中取得了很大成果,許多公司已經對他們的供應商的相關環境表現進行評價。同時,LCA結果已在一些決策制訂過程中發揮很大的作用。
生命周期評價(LCA)作為一種產品環境特徵分析和決策支持工具技術上已經日趨成熟,並得到較廣泛的套用。由於它也同時是一種有效的清潔生產工具,在清潔生產審計、產品生態設計、廢物管理、生態工業等方面發揮應有的作用。

工藝設施分析

生命周期分析表明,除了要把建設處理效果好的廢水和污泥處置設施作為控制水污染的重要環保對策之外,還必須考慮廢水處理廠整個生命周期內在其他方面所產生的重要環境影響,這涉及設施的設計、材料和能源的獲取、施工過程、運行管理和報廢拆除的全過程,將技術、經濟、社會和心理等因素與環境保護聯繫起來。因此,LCA除了在評價廢水處理設施產生的環境污染生態影響的同時,考慮設施的資源和能源消耗水平,還將資源消耗和污染排放與全球環境問題聯繫起來,以全面揭示一種工藝設施方案的優缺點。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們