循环经济Word格式.docx
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二、产品的环境影响
产品是人类与自然环境进行交互的中介。
根据产品系统的概念，每一种产品都有会给对自然界施加作用，给环境带来种种不同的影响。
产品从原料提取、制造、包装、运输、销售、使用到报废处理等整个产品生命周期过程中，每一个阶段都是与资源、环境紧密联系的。
在产品系统中，系统的输入（资源和能源）会形成资源能源的耗竭和生态环境的破坏；
系统输出的废物排会放造成环境污染。
因此不难想象，当前人类所面临的所有生态环境问题都与产品系统有着不可分割的联系，仅仅注意产品生产过程本身中的资源环境问题是不够的，还需要关注产品在流通、消费及其废弃后的处理处置等阶段环节的资源环境影响问题。
产品是生产系统的最主要的构成，虽然产品可以作为生产过程的清洁生产中的一个基本途径，但是就产品的清洁生产看，应当从产品系统着眼，需要在一个更广泛的范围里来考虑，即从其原料提取加工、生产制造、使用消费、报废处理这一产品整个生命周期过程环境影响的角度，从寻求更有利于环境的产品，以实现产品与环境的协调相容。
三清洁产品
对于产品系统的环境影响的认识，促使人们开始从生命周期全过程上来改进产品的环境性能。
所谓清洁产品，或称为绿色产品，环境友好产品，环境意识产品等，就是当前将减小产品的环境影响的认识结合到产品设计、开发、制造过程中，而对这类“新型”产品的统称。
一般，清洁产品，应具有以下几个方面的要求：
（1）优良的环境性能。
产品从生产到使用至废弃、回收、处理处置等生命周期的各个环节都对环境无害或危害最小。
（2）最大限度地利用资源。
在满足产品基本功能的条件下，尽量简化产品结构，合理使用材料，并使产品中零件材料能最大限度地再利用。
即产品结构尽量简单而不降低功能，消耗原材料尽量少而不影响寿命，制造和使用过程消耗能源要尽量少而不影响其效率。
（3）最大限度地节约能源。
清洁产品在其生命周期的各个环节折消耗的能源应最少。
（4）在其使用寿命结束后，其组成、零部件能回收、翻新、重用，或者易于安全处为此，
概括地说，清洁产品是指在保证产品的良好经济性能的前提下，通过合理地应用各项现有的技术，满足用户功能与使用性能，同时在其生命周期全程中，符合特定的环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率高，能源消耗低的产品。
清洁产品必须具有三个要点，它们分别是良好的经济性能、合理实际的技术性、优良的环境协调友好性。
图5-4用一个三维坐标体系来表示清洁产品与其三要素之间的关系。
传统产品一般情况下都只是建立在经济性与合理的技术性上，而清洁产品则在传统产品的技术和经济性要求基础上，对产品与环境的关系提出友好性的要求，也就是说产品在其整个生命周期中应能有效地减小资源和能源的消耗，降低生态环境的影响和确保人类的健康。
总之，只有在产品的生产制造将技术先进性、环境协调性以及经济合理性融合为一个整体，才能获得真正的清洁产品，才能为人类社会的可持续发展提供强有力的支撑。
为了获得清洁的产品，对产品（包括服务）实施清洁生产，就成为清洁生产中一个重要有机组成。
在联合国环境署所提出的持续实施综合性预防的清洁生产战略中，就产品与服务的清洁生产专门指出，对于产品，它意味着减少从原材料选取到产品使用后最终处理处置整个生命周期过程对人体健康和环境构成的影响；
对于服务，则意味着将环境的考虑纳入设计和所提供的服务中。
因此，从产品的设计开始抓起，通过开展产品生命周期的环境影响评价，将环境因素的考虑预防性地纳入到产品的设计开发阶段中，以减小其整个生命周期过程的综合环境影响，是推动清洁生产向纵深发展的重要内容。
当前有关产品的生命周期的环境评价及产品的生态设计正是对产品实施清洁生产的发展基本内容，同时也是清洁生产中一个快速发展的领域。
产品的性能、种类和结构等要求决定了生产过程，产品的变化往往要求生产过程做相应的改变和调整，进一步会影响着资源能源的输入利用，以及废物的产生排放。
产品的清洁生产，不仅对改进产品本身的环境绩效意义重大，而且对生产过程的清洁生产有着直接的影响作用
（二）生命周期评价涵义
生命周期评价是一种技术和方法，具体是指运用系统的观点，针对产品系统，就其整个生命周期中各个阶段的环境影响进行跟踪、识别、定量分析与定性评价，从而获得产品相关信息的总体情况，为产品环境性能的改进提供完整、准确的信息。
国际标准化组织给LCA做一个简洁的定义：
生命周期评价是对一个产品系统的生命周期中的输入、输出及潜在环境影响进行的综合评价。
产品的生态设计是LCA思想原则的具体实践，LCA方法也为产品的生态设计提供了有力的工具。
（一）SETAC概念框架
SETAC提出的LCA方法论框架，将生命周期评价的基本结构归纳为四个有机联系部分：
定义目标与确定范围，清单分析，影响评价，改善评价。
（1）定义目标与确定范围：
这是生命周期评价的第一步，它直接影响到整个评价工作程序和最终的研究结论。
定义目标，是清楚地表明进行生命周期评价的目的、原因，以及研究结果可能应用的领域。
研究范围的确定应保证能满足研究目的，包括界定所研究的系统、确定系统边界、说明数据要求、指出重要假设和限制等。
（2）清单分析：
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、固体废弃物及其它环境释放物）进行以数据为基础的客观量化过程。
该分析评价贯穿于产品的整个生命周期，即原材料的提取、加工、制造和销售、使用和用后处理。
（3）影响评价：
对清单分析阶段所识别的环境影响压力进行定量或定性的表征评价，即确定产品系统的物质和能量交换对其外部环境的影响。
评价应考虑的影响，如对生态系统、人体健康以及其他方面的影响。
（4）改善分析：
系统地评估在产品、工艺或活动的整个生命周期内削减能源消耗、原材料使用以及环境排放的需求与机会。
分析包括定量和定性地改进措施，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。
（二）ISO14000系列标准的LCA概念框架
在SETAC的生命周期方法框架基础上，ISO于1997年6月颁布了ISO14040（环境管理-生命周期评价-原则和框架）标准，成为指导生命周期方法的一个国际标准。
ISO14040将生命周期评价分为互相联系的、不断重复进行的四个步骤：
目的与范围确定、清单分析、影响评价和结果解释。
标准中，ISO对SETAC框架的一个重要改进是对第四个步骤，以结果解释环节替代了原有的改善评价阶段。
因为ISO认为，改善是开展LCA的目的，而不是它本身的一个必须阶段，所以，将其调整为生命周期评价的解释环节，以对前面互相联系的分析评价结果与发现进行解释。
这种解释是双向的，也需要在不断对评价目的、系统边界等进行调整。
另外，ISO14040框架细化了LCA的步骤，更利于规范生命周期评价的研究与应用。
ISO给出的生命周期评价框架体系。
三、ISO的生命周期评价方法按照ISO的LCA方法框架，四个步骤环节的主要内容如下。
（一）目标定义和范围界定
这是对产品分析和评价研究的目标和范围进行界定，是生命周期评价的第一步，它对确定产品生命周期的各个阶段分析评价工作具有直接作用。
其重要性在于它决定了为何要进行某项生命周期评价，并表述所要研究的系统和数据类型、研究的目的、范围和应用意图以及涉及到研究的地域广度、时间跨度和所需数据的质量等因素。
1．目标定义
目标定义是指要确定开展此项研究的原因、预期的应用以及服务对象。
一般来讲，生命周期评价目的是多方面的，例如：
确定单一产品的环境影响；
向消费者描述环境标志产品应有的性能；
用于产品的设计开发；
进行产品体系的全面评价和环境标志认证；
有关产品的法规制定等。
根据评价分析目标的不同，则可进一步确定被评价产品系统的范围大小与详尽程度，以支持评价目的的完成。
2．范围界定
在清单分析中，所有产品都需要作为一个系统来描述，这个系统就是产品生产周期系统。
产品生命周期所有过程都落入系统的边界内，边界外称为系统环境。
系统边界一旦确定，也就决定了LCA中要考虑的单元过程、工艺过程、系统的输入和输出等。
研究范围定义所研究的产品系统、边界、数据要求、假设及限制条件等。
为了保证研究的广度和深度满足预定目标，范围应该被详细定义。
所有的边界、方法、数据类型和假设都应该表述清楚，主要包括地理范围（如局地、国家、区域、洲和全球等）及时间尺度（产品寿命、工艺的时间界限及影响）。
该阶段所要确定的内容包括：
评价目的与范围、数据的类型及收集方式、整个系统边界、评价方法等。
需要确定的LCA评价问题包括以下方面：
（1）产品系统功能的定义；
（2）产品系统功能单元的定义；
（3）产品系统的定义；
（4）产品系统边界的定义；
（5）系统输入输出的分配方法；
（6）采用的环境性能评价方法及其相应的解释方法；
（7）数据要求；
（8）评价中使用的假设；
（9）评价中存在的局限性；
（10）原始数据的数据质量要求；
（11）采用的审核方法；
（12）评价报告的类型与格式。
在评价过程中，范围界定是一个反复的过程，必要时可以进行修改。
3．功能单位
在生命周期评价第一阶段，产品系统功能单位的确定，是一件十分重要的工作内容。
在确定研究范围时，需要对产品功能进行清楚定义，由此衍生出功能单位的概念。
功能单位是指在生命周期评价中作为参照单元的一个产品系统的量化的性能。
一个功能单位是产品系统功能输出性能的一个度量，它提供了一个将输入和输出联系起来的参考。
这个参考对于保证生命周期评价结果的可比性是必要的，功能单位决定了对产品进行比较的尺度。
例如一个乙烯生产系统的功能单位，可以定义为1t乙烯产品，一个饮料生产系统的功能单元可以是一定量饮料所需的包装材料量等。
在清单分析过程中收集的所有数据都必须换算为功能单位为基础。
建立功能单位的主要目的在于对产品系统的输入和输出进行标准化，因而需要明确定义功能单位，而且要可测度。
一旦确定了功能单位，就须确定实现相应功能所需的产品数量，此量化结果即为基准流。
基准流主要用于表征系统的输入与输出。
系统间的比较必须基于同样的功能，以对相同功能单位所对应的基准流的形式加以量化。
（二）清单分析
1清单分析过程
清单分析就是依据确定的研究目的，建立产品系统的输入输出清单的过程，是进行产品生命周期评价工作的基础。
在所确定的产品系统内，对产品、工艺或活动在其整个生命周期阶段消耗的原材料（自然资源）、能源以及向环境的排放（包括废气、废水、固体废物及其它环境释放物），根据物质平衡和能量平衡进行调查、获取数据，并对数据进行量化分析的过程。
这个过程就是清单分析。
一个完整的清单分析能为所有与系统相关的投入和产出提供一个总的概括。
通过对产品生命周期每一过程负荷的种类和大小进行汇编总结，从而可对产品或服务的整个周期系统内资源、能源的投入和废物的排放进行定量分析的描述。
清单分析的核心是建立以产品功能单位表达的产品系统的输入和输出。
边界外的所有区域称为系统环境。
系统环境既是系统所有输入的源，同时也是系统所有输出的汇。
进行清单分析是一个反复过程，当取得了一批数据，并对系统有进一步的认识后，可能会出现新的数据要求，或发现原有数据的局限性，因而要求对数据收集程序做出修改，以适应研究目的。
主要程序包括：
数据收集准备；
数据收集；
确认数据的有效性；
联接数据和系统；
数据汇总；
完善系统边界；
提出清单分析的限制因素等。
清单分析的简化程序。
1.数据收集的准备
LCA研究的范围确定后，单元过程和有关的数据类型也就初步确定了。
数据可能来自若干个特定场合的，或者来自国际组织和公开出版物，可以是定性的，也可以是定量的。
（1）绘制生命周期过程流程图生命周期过程流程图是对研究系统生命周期中所涉及的所有相关工艺过程定性的描绘，要建立系统模型的单元过程与它们之间的相互关系。
（2）详细表述单元过程从主要产品的制造工艺开始，识别与之相关的加工过程和主要物质流。
2.数据收集
数据收集是清单分析工作量最大的环节。
实际上，从评价工作一开始（确定研究范围和边界）就需要进行数据收集，直到评价结果被验证可信，达到研究目标为止。
（1）设计一套数据收集表格根据研究目标和定义的范围，系统内所有工艺步骤，工艺流程图各个单元过程的输入、输出数据种类和关系，设计一套数据收集表格。
这套表格要设计成能获取各单元过程所有必需的数据。
一般包括一般性信息表、系统输入数据表、输出数据表、运输数据表等。
具体数据表格设计的一些细节如下：
1一般性数据2系统输入数据3系统输出数据4运输数据
（2）收集数据数据的来源很多，一般包括：
标准的文献或其他研究论文；
各类统计年鉴、报表等；
环境数据手册；
企业的各种统计资料；
行业协会的统计资料；
已有的LCA数据库；
其他公开的数据库等。
1）产品生产/制造阶段数据一般借助于企业的生产流程，将产品的整个生产过程划分为若干个便于数据收集的单元过程。
确定单元过程后，对每个单元过程输入、输出的各种物料、能源和环境排放数据进行收集（数据来源于企业的年度统计、报表、环境监测报告、物流供应定额等）、计算，然后按照功能单位进行换算即可获得该单元过程的清单数据，最后将所有单元过程的清单数据进行分类汇总即可得到该产品输出阶段的清单数据。
2）原材料采掘与生产产品生产所用原材料一般通过市场直接购买得到，其环境影响由社会生产的总体水平决定，因此这些原材料数据难以由某个生产企业提供，可考虑以社会生产的平均水平作为清单分析的数据来源。
3）产品包装/运销、使用/回收及处理等阶段
产品的包装过程可作为企业产品生产的最后工序纳入企业生产过程清单之中。
若产品的分装包装是在企业外部完成的，则应另行计算。
产品的运销是一个社会化过程，一般很难对其所有的过程数据做全面的统计，对于无特殊污染危害的产品的运销，可认为是所有产品的一个共同性问题，具有相同的评价基础。
但若产品的运销过程有其特殊性，如恶臭、易燃、易爆、易泄露等，则必须加以特别的考虑。
产品的使用回收与处置是产品实现其使用价值，转化为废物的过程，一般不发生在产品的产地，而可能分布在异地广大地区，因此对这一阶段数据的收集，往往需要采取与获取企业生产清单数据完全不同的方法；
如：
用户访问、问卷调查或现场测定等，这几种方法均需详细记录访问的时间、地点、人员等具体情况，内容包括：
产品特征，污染特征，存在问题，产品处置过程中存在的污染问题；
产品使用、处置中的其它材料，及能源消耗（水、煤、电、原料等）；
产品的可回用性能（回用率或废品回收水平）。
将以上数据归纳总结即可得到产品的使用与处置阶段的数据清单。
对于可回用/再生的产品或部件在其废置后，又可做为一种新的资源形式，进入社会生产中，它的数值计算可表达为负数。
到此为止，获得了产品的原材料生产、产品生产加工、包装运销、产品使用及其废置的整个生命周期过程的资源与环境数据，
3.数据核算与处理
在收集完系统的数据后，要对收集到的数据进行核算，检查数据的完整性，并与来自其他渠道的数据进行对照。
如果明显的出入，检验并进一步改进。
简单的数据核算方法就是对每一单元过程做物料和能量的衡算，每个单元过程都应体现出物料平衡、能量平衡的基本原则，即各过程单元的输入、输出基本一致。
4.数据处理和汇总
按照预先定义的功能单位对各单元过程进行换算，得到同一功能单位下的数据，然后按照数据类型将单元过程的数据加和，这样就可以得到每一功能单位生命周期总的资源、能源和环境排放数据清单。
（三）影响评价
清单分析对产品在整个生命周期内与环境输入与输出进行盘查汇总，这个过程所得到的环境输入或输出，有些影响可能十分严重，有些影响可能较小，有些可能没有什么意义。
为了将生命周期评价应用于各种决策过程（如政策制定、产品开发等），就必须对这种环境输入输出的潜在影响进行识别和评价，说明产品系统的环境影响贡献大小以及相对重要性，这一阶段称为生命周期影响评价，简称影响评价。
影响评价是对清单分析阶段所识别的环境影响进行定量或定性的表征评价，即确定产品系统的物质、能量交换对其外部环境的影响，这些影响包括对生态系统、人体健康以及其他方面。
在ISO基本框架中，它包含必选步骤和可选步骤两部分。
1．影响类别选择
产品生命周期过程产生的环境影响可能种类繁多，并且也不可能样样重要。
因此，在进行环境影响评价之前，首先必须确认要纳入评价的环境影响类别（category）。
生命周期影响结果是指包括跨越系统边界的物流、能流在内的生命周期清单分析的输出，如温室气体，二氧化硫、氮氧化物等能导致某种环境影响的因素。
影响类别是指用来描述上述输出可能导致的环境影响的种类，如气候变化、酸雨、臭氧层破坏等。
影响类别的确定、环境影响类型的划分与环境保护目标有密切关系。
从保护目标出发可以分为资源消耗，人体健康以及生态系统健康等。
而从发生作用的空间尺度看，有全球性影响、区域性影响和局地性影响。
SETAC于1993年提出一个概念框架，这个分类方案至今仍为大部分LCA研究所遵循。
该方案主要考虑资源耗竭、人类健康和生态系统健康，分为资源耗竭、环境污染及生态系统退化三大类。
在每一大类中又分为一些具体影响类型。
在SETAC分类方案的基础上，根据ISO14042的原则，丹麦技术大学提出了一个新的分类方法（EDIP），即根据环境影响的空间尺度，将环境影响分为全球性影响、区域性影响和局地性影响，又根据影响对象和影响途径分为环境污染、资源消耗和职业健康。
因此，不同的影响类型划分方案均有所侧重点，需要根据近处地区所面临的主要生态环境问题进行综合决定。
在中国进行的一些初步的生命周期评价方面的研究，主要针对我国的实际情况，选取了相对简单的影响类型划分方案。
2．类别指标和特征化模型选择
对选定的每一种环境影响类别，要量化其对环境的影响大小，就需要了解其作用机理，然后建立其环境负荷与环境影响之间的关系模型。
这种关系模型也叫做特征化模型。
用于表达这种关系模型的指标就是环境影响类别指标（categoryindicator）。
类别指标是用来评价某个影响类别的量化指标，如气候变暖这一影响类别的指标可选用红外线辐射强度。
一般地，特征化模型通过表述清单分析结果、类别指标以及类别终点（categoryendpoint）之间的关系反应环境机制。
类别终点是指所关注的特定环境问题涉及的自然环境、人体健康或者资源的属性或者组成，如人体、水体、农作物等。
环境机制是特定影响类别的物理、化学或者生物过程系统，它将清单分析结果与类别指标和类别终点相联系。
用来将清单分析结果转化成影响类别指数的通用单位因子叫做特征化因子，如温室效应气体的全球变暖潜值就是一个特征化因子。
3．分类
影响分类就是将从清单分析得来的数据归类成不同的环境影响类，如温室效应和臭氧层破坏等。
分类是根据环境机制来进行的。
分类过程可识别并找出与清单中输入和输出数据相关联的环境问题。
分类是一个将清单分析的结果划分到影响类型的过程。
由于清单分析的结果，即与产品和产品系统相联系的环境交换（输入和输出）因子之间常常存在着复杂的因果链关系，因此对生态系统和人体造成的环境影响也常常难以归为某一因子的单独作用。
不同环境影响类型受不同环境干扰因子（化学物品）影响，如臭氧层损耗主要受CFC类和其他温室气体影响，而酸雨问题主要受SO2，NOx等影响。
同一干扰因子可能会对不同的环境影响都有贡献，如二氧化碳同时对全球变暖和臭氧层损耗都有影响。
由于环境影响最终所造成的生态环境问题又总是与环境干扰的强度及人类的关注程度有关，因此分类阶段的一个重要假设是，环境干扰因子与环境影响类型之间存在着一种线性关系，这在某种程度上是对当前科学发现的一种简化。
4．特征化并计算指标结果
特征化过程是指以环境过程的有关科学知识为基础，针对所确定的环境影响类别对清单数据进行分析和量化的过程。
这个过程将清单分析结果的相对贡献大小分配给所选定的影响类型，必须估计每种输入和输出对环境影响的潜在贡献量。
其结果就是用指标的形式来表征各类影响，以反映清单分析中所得的环境负荷和资源消耗状况。
每种影响类别都应该用一个具体的特征化模型来表达输入、输出和指标间的关系。
特征化过程常会应用标准化的步骤以便于加和。
根据选择的特征化模型，使用特征化因子按照各类别将已分类的清单分析结果换算成同一单位，然后将转换后的清单分析结果进行汇总得到指标结果。
例如，以温室气体的全球变暖为特征因子，可将不同温室效应气体的排放量转化为二氧化碳的当量，再对各种温室气体的计算结果进行合并，就得到以二氧化碳当量总数表示的指标结果。
特征化方法（生命周期影响评价模型）目前常见的方法有：
临界体积模型、效应导向模型及生态评点模型，以下对这三类方法做简要介绍。
（1）临界体积模型
所谓临界体积模型就是指将清单项目中的各污染物稀释到某种环境质量标准阀值（法规标准）时，所需要的排放介质体积（水，空气，土壤等）。
这样用生命周期过程所排放的污染物质量除以相应的环境标准，就可以得到其临界体积。
例如，某产品生命周期过程共排放二氧化硫0.3kg，选择的某种大气标准为0.03mg/m3，则其临界体积为1000万立方米，即当要满足所选大气质量标准时，需要1000万立方米的洁净空气才能将其稀释。
当所有污染物的临界体积都计算得到后，然后再将同一介质的临界体积加和起来，得到每单位产出的临界体积。
（2）效应导向模型
此模型是由荷兰Leiden大学环境科学中心所开发的，其方法是利用特征化因子将清单分析数据和具体的环境问题联系起来。
该法包含的环境影响包括全球变暖、富营养化、酸雨、臭氧层破坏、光化学氧化物形成、人体毒性、生物毒性以及非生物性资源消耗等八类。
该法是
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