生命周期评价

典型的LCIA模型


    生命周期影响评价(LCIA)是LCA中难度最大、争议最多的部分, 相关
国际标准尚处于制定阶段。目前国际上采用的评价方法,基本上可以分为两
大类:"环境问题法"和"目标距离"法。前者主要着眼于环境影响因子和影响
机理,对各种环境干扰因素采用当量因子转换的方法进行数据标准化和对比
分析,如瑞典EPS方法、 瑞士和荷兰的生态稀缺性方法(生态因子)以及丹
麦的EDIP方法等;后者则着眼于影响后果,用某种环境效应的当前水平与目
标水平(标准或容量)之间的距离来表征某种环境效应的严重性,其代表方
法是瑞士临界体积方法。

SETAC/CML的生命周期影响评价步骤 

  SETAC的CML介绍了一种生命周期影响评价方法,但目前只有第一步付诸了实践。它总共分为以下三步:

(1) 分类和特征化 (Classification and characterisation)

    在分类步骤中,所有的影响都根据其对环境造成的效应归类。比如说,
把能造成温室效应的环境影响归为一类,造成臭氧层破坏效应的也如此处理
。有些环境影响包括在好几个类别之中。比如,氮氧化物的排放不但有毒、
能产生酸化效应,而且会造成富营养化效应。每个类别中的环境影响都被累
加起来,从而产生一个影响分数(effect score)。如果不使用加权,仅仅
把涉及到的物质的质量加起来是不够的,因为有些物质可能会比其它物质造
成更强烈的影响。这个问题是通过为不同的物质提供加权因子来解决的。这
个步骤称为特征化。
排 放
质量 (kg) 温室效应 臭氧层破坏 人体毒性 酸化效应
CO2 1.792 × 1 - - -
CO 0.000670 - - ×0.012 -
NOx 0.001091 - - ×0.78 0.7
SO2 0.000987 - - ×1.2 ×1
影响分值 1.792 0 0.00204 0.0017

表2. 特征化步骤(使用权重因子)

    表2特征化步骤中产生了大量的影响分数。 上表实例显示的是聚乙烯生
产过程(见表1)中产生的大量影响(部分气体排放物)。 这些实际排放物
在累加起来之前进行了加权计算。表格的最后一行即为影响因子,给出了这
一步的结果。 

(2). 标准化 (Normalisation)

    为了更好地理解环境影响的相对大小,需要有一个标准化步骤。在这一
步里,环境影响被分成"标准"影响,比如一个正常人在一天或其它一个时间
段内造成的环境影响。通过这样处理,就有可能知道材料生产过程对已经存
在的环境影响所做的相对贡献。下图显示了这样的一个标准化步骤(数据为
虚构)。











                        图3. 标准化的影响分数
    
    上图中柱状图的高度是经过标准化的分值。在标准化后,很明显地就可
以看出,生态毒性、温室效应、烟雾和对人类毒性这几项产生的损害较大,
而其它影响的损害几乎可以忽略不计。

(3). 标准化影响分值的评估 (Evaluation)

    标准化过程相当地促进了我们对于结果的洞察力。然而,由于不能把所
有的影响视为同等重要,所以还不能做出最终的判断。在评估阶段,各个影
响的分值与代表各自影响重要性的权重因子相乘。 图4. 标准化影响分值在加权后的相对重要性 在加权之后,标准化影响分值的相对重要性便可以明确表示。上图中, 在加权之后,生态毒性的影响明显增大。
柱图的高度实际上代表影响的严重程度。这使得把各个柱图相加以计算
最终结果成为可能。 图5. 最终结果的表示 为得到最终判断,加权后的分值可以加起来。上图明显地显示出与聚乙 烯相比,纸质产品应该优先考虑。

版权所有©材料环境协调性评价技术中心
地 址:北京工业大学材料学院
电 话:010-67396207 传真:010-67396207
E-mail: ccmlca@bjpu.edu.cn