04 chp3-材料的环境影响评价1

第3章材料的环境影响评价材料的环境影响评价材料的环境负荷评价材料的环境协调性评价材料的环境负荷对不同类型的材料而言，其对环境的损伤或影响程度是不相同的。为了定量描述这种损伤或影响的程度，需要引入一个物理量，这就是材料的环境负荷。环境负荷是指某一具体材料在其生产、使用、消费或再生过程中耗用的自然资源数量和能源数量，以及其向环境体系排放的各种废弃物(如气态、固态和液态废弃物)的总量。？采用何种指标衡量材料的环境负荷？3.1常见的环境指数及其表达方法已提出的表达方法：能耗环境影响因子环境负荷单位单位服务的材料消耗生态指数生态因子（1）能耗一些材料的生产过程能耗MJ/t局限性：仅采用一项指标难以综合表达对环境的复杂影响。在全面的环境影响评价中，现已基本淘汰能耗表示法。材料钢铝水泥能耗31.836.7142.4（2）环境影响因子－EAFEAF＝[资源，能源，污染物，生物影响，区域性]Environmentalaffectfactor，EFA把材料的生产和使用过程中原料和能源的投入及废物的产出都考虑进去了，比能耗指标要全面综合。不足：无量纲（3）环境负荷单位－ELUELU：Environmentalloadunit用一个综合的指标，包括能源、资源、环境污染等因素来评价某一产品、过程或事件对环境的影响。是由瑞典环境研究所完成的，现在在欧美较流行。不足：无量纲（4）单位服务的材料消耗量－MIPSMaterialsintensityperunitofservice德国渥泊塔研究所的斯密特教授(schmidt)，1994年提出指在某一单位过程中的材料消耗量这一单位过程可以是生产过程也可以是消费过程详细介绍可参见斯密持教授的专著《人类需要多大的世界》一书（5）生态指数－eco-point对某一过程或产品，根据其污染物的产生量及其他环境作用大小，综合计算出该产品或过程的生态指数，判断其环境影响程度。例如，根据计算，玻璃的生态指数为148，而在同样条件下，聚乙烯的生态指数为220，由此即认为玻璃的环境影响比聚乙烯要小。无量纲；计算生态指数是一个很复杂的过程，难以通用。（6）生态因子－ECOIEco-indicator，综合考虑材料的使用性能和环境性能一部分：环境影响(environmentalimpact，EI)，包括资源、能源的消耗，以及排放的废水、废气、皮渣等污染物，加上其他环境影响，如温室效应、区域毒性水平，甚至噪声等因素；另一部分：材料的使用或服务性能(serviceperformance，SP)，如强度、韧性、热膨胀系数、电导率、电极电位等力学、物理和化学性能。ECOI＝EI／SP对某一材料或产品，在考虑材料的环境影响时，基本上扣除了其使用性能的影响，在较客观的基础上进行材料的环境性能比较。3.2材料的环境影响评价方法－LCA法20世纪90年代初，专家提出了一个综合的评价方法——生命周期评价方法(lifecycleassessment)。LCA方法现已基本为科学工作者所接受，成为全世界通行的材料环境影响评价方法，并已在ISO14000国际环境认证标准中规范化，是ISO14000的标准系列之一。LCA起源于20世纪60年代化工中应用的“物质-能量流平衡方法”理论基础：能量守恒和物质不灭定律20世纪80年代，引入到工业产品整个寿命周期分析整个过程对环境的综合影响，并且逐步在企业中得到了应用”从摇篮到坟墓”的生命周期评价技术LCA作为正式的术语由国际环境毒理和化学学会（SETAC，SocietyofEnvironmentalToxicologyandChemistry）在1990年提出）3.2.1生命周期评价（LCA）的定义LCA是一种评价某一过程、产品或事件从原料投入、加工制备、使用到废弃的整个生态循环过程中环境负荷的定量方法。具体地说，LCA是指用数学物理方法结合实验分析对某一过程、产品或事件的资源、能源消耗，废物排放，环境吸收和消化能力等环境负担性进行评价，定量确定该过程、产品或事件的环境合理性及环境负荷量的大小。3.2.2LCA的技术框架及评价过程1993年SETAC在《生命周期评价纲要：实用指南》中将生命周期评价的基本结构归纳为4个有机联系的部分：①定义目标与确定范围（goalandscopedefinition）②清查分析（清单分析，编目分析inventoryanalysis）③环境影响评价（impactassessment）④环境改善评价（评价结果解释improvementassessment）。目标和范围定义清单分析环境影响评价评价结果解释(1)定义目标与确定范围这是LCA的第一步，出发点和立足点；目标：实施LCA评价的原因以及它的使用对象；评价的范围：评价功能单元定义、评价边界定义、地理边界、时间边界、数据质量要求等。(2)清单分析目的是将环境负荷定量化。对一种产品、工艺和活动在其整个生命周期内的能量与原材料需要量、以及对环境的排放（包括废气、废水、固体废弃物及其他环境释放物）进行以数据为基础的客观量化过程。需要收集的输入数据包括资源和能源的消耗状况，输出数据则依据主要因素考虑具体的过程对环境造成的影响。LCA编目示意表输入项目标和范围定义输出项水温室气体效应木材酸雨煤有机挥发物石油及天然气臭氧层破坏矿产资源大气污染物金属矿产水污染物其他能源废渣排放生态系统固体有害废物光、声、电磁波污染（3）环境影响评价影响分析是LCA的核心内容，也是难度最大、发展最不完善的部分。目的：评估产品系统的生命周期清单结果，将结果转化为资源消耗、人类健康影响、生态影响等方面的潜在环境影响，以更能了解产品系统的影响程度。环境影响评价包含4个步骤：分类、表征、归一化和评价(4)评价结果解释是LCA的最终目标，通过确定产品的环境负荷，比较产品的环境优劣，可对产品进行重新设计，不断改善和改进。这种分析包括定量和定性的改进措施。例如改变产品结构，重新选择原材料，改变制造工艺和消费方式，以及废弃物管理等。3.2.3LCA的特点LCA的特点除了“寿命周期概念”和“定量化”这两个基本特征之外，LCA还具有明显的“过程化”的特征即将整个的lifecycle细分为多个的过程，对每个过程进行定量的描述，从而可以系统地、充分地阐述与产品系统相关的环境影响，进而才可能定位和辨别出影响产品系统环境表现的薄弱环节，并寻找到改善环境表现的时机和途径。LCA方法的这些特征体现了环境保护手段由简单、局部、粗放向复杂、全面、精细方向发展的趋势。LCA方法不是要求企业被动地接受检查和监督，而是鼓励企业发挥主动性，将环境因素结合到企业的决策过程中。