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生命周期评价研究现状
1.2.1生命周期评价的起源与社会背景
全球性生态环境的迅速恶化是人类发展过程中出现的重大问题，也是人类生存和 发展所面临的重大危机，现己成为人们普遍关注的问题。人口剧增、环境污染、资 源耗竭和经济发展关系方面出现的一系列矛盾，人们需要重新认识环境问题、人类 生存和经济活动发展得关系，通过制度创新，技术进步以及管理变革来协调人与自 然之间的关系，促进人类社会的可持续发展[6]。 1.环境压力不断加大，生态危机日益加剧 自工业化以来，“高生产、高消耗、高污染”的发展模式，一直是经济发展的主
要模式，它虽然实现了国民生产总值的迅速增长，但也给人类社会带来了新的危机， 如资源的耗竭、环境的恶化等，表现为光化学烟雾、酸雨、水污染、水体富营养化、 垃圾堆积以及臭氧层损耗与全球增温等。其影响范围有些是局地的，有些是地区性 的，而有些则是全球性的[6]。
2.社会关注日益广泛，可持续发展深得人心
生态环境问题的影响范围和程度正在不断扩大和加剧，直接威胁着人体健康和 生态系统安全。其影响具有长期性和广泛性，不但涉及人类当前的生存与发展，而 且关系到人类未来的可持续发展。 1.2.2生命周期评价概念的形成过程
生命周期评价最早开始于20世纪60年代末，由企业发起，发展缓慢，这段时间 主要生命周期评价的思想萌芽和学术探讨阶段。当时美国开展了一系列关于包装品 的分析和评价，当时称为资源与环境状况分析 (ReeoursesandEnvironmentalProfile Analysis，REPA)，主要作为企业内部决策和管理的工具，而且研究也主要针对包装 品的探讨分析。其标志为1969年美国中西部资源研究所(MRI)对可口可乐公司的饮 料包装瓶评价研究。到了70年代，环境问题的核心是能源问题，因此REPA主要采 用的是能源分析法。但这一时期主要发展的为方法学术探讨，实际案例发展缓慢， 但政府己意识到REPA的重要性，大量参与研究工作。1989“荷兰国家居住，规划 与环境部(VRoM)”，针对传统的“末端控制”，首次提出了制定面向产品的环境政 策。1990年SETAC主持召开了有关生命周期评价的国际研讨会，在该会议上首次提 出“生命周期评价 (LifeCycleAssessment，LCA)”的概念。1993年SETAC出版了 一份纲领性报告《生命周期评价纲要:实用指南》[v]，该报告为生命周期评价方法提 出了一个基本技术框架即LCA包括目标与范围的定义、清单分析、影响评价和改善 目前，不同国家或组织对生命周期评价的理解不甚一致，国际标准化组织(150)
和国际环境毒理学和化学学会 (SETAC)都给出了生命周期评价的不同定义。150定义 [8]:对产品或服务系统整个生命周期中与产品或服务系统直接有关的环境影响、物质 和能源的投入产出，进行汇集和测定的一种方法。sETAc定义[9]:生命周期评价是 一种对产品、生产工艺以及活动对环境的压力进行辨识和量化来进行的。其目的在 于评估能量和物质利用，以及废物排放对环境的影响，寻求改善环境影响的机会以 及如何利用这种机会。这种评价贯穿于产品、工艺和活动的整个生命周期，包括原 材料的提取与加工，产品制造、运输以及销售;产品的使用、再利用和维护;废物 循环和最终废物弃置。
生命周期评价(LCA)经由思想萌芽阶段，学术探讨阶段到现在的实际应用阶
段，在不断成熟。由最初的仅仅关于包装品REPA研究，到现在更复杂的对环境冲 突的定量、定性分析l7]。随着LcA方法学不断发展，现已成为一种具有广泛应用的 产品环境特征分析和决策支持工具。
当一前，国内对于生命周期方法学的研究主要在2个方面:一是生命周期清单分 析或清单数据库的建立，即通过对不同行业生命周期清单分析的研究，试图建立适 于我国国情的生命周期清单数据库;二是生命周期影响评价的方法学研究，即应用
不同的影响类型方法和特征化模型，探索适于我国国情的生命周期影响评价方法I’0]。 莫华【川等对生命清单分析的数据质量分析采用诸如地理代表性，数据年代或数 据获取方式等表示，根据不确定性综合反映LCI质量，并分析了两类方法的缺陷， 提出综合评价法。最后将方法应用于钢铁生产生命清单数据中。郑元[川等对生命周 期评价存在的不确定性数据问题，提出了概率统计的方法，进行生命周期评价一级 重要环境影响清单参数的识别和灵敏度分析。以概率分布代替固定数值可以反映产 品环境绩效的统计信息，有效地用于不确定数据条件下产品的生命周期评价。
杨建新等[6]建立了针对中国环境影响和资源消耗进行评价的方法体系，并对中国产 品生命周期影响评价所需的标准化基准和权重的确定方法、程序进行了研究，为国内
生命周期评价研究提供了理论基础。刘黎娜【’3〕对可再生资源建设项目生命周期评价方 法及其案例研究中对生命周期评价作了系统的介绍，并对生物质发电项目进行了清单 分析和环境成本研究，系统的分析了生物质发电项目的生命周期过程。 生命周期评价的应用领域
生命周期评价作为一种可持续的环境管理工具，同时也是一种定量化决策工具，其 应用领域非常广泛，包括产品设计、废弃物管理、污染预防及工艺设计。 1.L以在行业中的应用 (l)产品LCA
LCA最先应用于企业内部，60年代可口可乐公司关于包装瓶的评价研究，使可口
可乐公司放弃了玻璃瓶，而改用现在的塑料瓶，开启了LCA在企业中应用的先例，而 在企业应用中主要表现为以下几个方面:以环境影响最小化为目标、分析比较某一产 品系统内的不同方案，决定最优方案;以新产品开发或再循环工艺设计为目的的生命 周期评价。
(2)LCA工艺、技术
对于工艺设计者而言，面对的是经济和环境的双重约束，即如何做到经济效益最 大，而环境影响最小，而环境影响评价和风险评价则更多考虑的是环境问题，而把经 济考虑放在第二位，由于这两种方法都只把环境问题放在特定较小的范围来考虑，同 时关注的是过程的输入和输出而不是过程本身，所以对如何通过减少废物来改善工艺 提不出比较好的建议，而LCA从资源采集到产品的最终处置来考虑环境影响，同时将 这些影响和整个过程(内、中、外)的物质和能量联系在一起，因此能在环境影响、工艺 设计和经济学之间建立联系，从而能克服成本一效益分析、环境影响评价和风险评价 的不足l’4一”]:评估产品的资源效益、经济效益和社会效益，帮助设计人员尽可能采用 利于环境的产品和原材料。Penmngton(2001)等将生命周期评价应用于1，4一丁二烯制造 方案的比较，并详细论述了考虑和不考虑LcA的两种流程方案的结果【‘6〕。 2.LCA用于评价污染预防措施
政府和环境管理部门可借助于LCA制定环境产品标准，进行环境立法。LCA还可 于评价污染预防措施，优化废水处理规划方案和废弃物的管理，选择理想的污染预 方法，能在决策过程中提供整个系统环境影响信息，有利于选择理想的污染预防措 和方法。LCA还可应用于优化政府的能源、运输等规划方案，以及建立更完善的环 管理体系，更好的利用资源。 3.LCA用于企业清洁生产设计
企业清洁生产工作程序包括准备、审计、制定方案和实施方案四个基本阶段，
其中审计阶段是清洁生产的核心阶段。清洁生产要求在产品或工艺的整个寿命周期 的所有阶段都必须考虑污染防治，因此需要一种能对整个生命周期做出评价的方法 【’7〕。采用以LcA对企业生产全过程进行清洁生产分析和评价，评价从局部到整体， 从生产工艺到生产监督管理，从企业环境保护措施到区域环境质量，客观公正地剖 析实现清洁生产目标的具体要求及改进方案。LCA可对产品和工艺的清洁生产技术 规范制定提供依据，并完善清洁生产指标体系，促进企业可持续发展。 4其他方面的应用
可以根据LCA所提供的资料和研究结果建立有关产品或工艺的基本资料，为环 境保护提供参考，还为环境标志产品的颁布提供定量化的评估工具。
本文在全面综述生命周期评价的技术演变及研究现状的基础上，针对生物质发 电的现状，从模型实际的应用条件出发，生物质发电系统生命周期评价模型，通过 对每一环境影响类型利用特征化因子计算环境影响潜值、数据标准化、加权评估， 最终得到生物质发电环境影响类型的总环境影响潜值，再综合比较生物质发电和火 力发电的环境影响潜值，计算出最终评价结果。其研究的技术路线见图1一2。
生物质发电生命周期评价是采用自始至终的整体概念，从物品失去其本身价值
变成废物时起，直到它们再一次变成有价值的产品或者最终排向大气、水体或土壤， 即永久性处理完毕时为止，分析整个生物质发电体系在这一过程中消耗的物质和能 量，以及所产生的环境排放。
通过对生物质发电生命周期评价的研究，从而为以后的方案决策提供环境方面 的评价依据。
2.1SETAC概念框架
sETAC(1991，1992和199匀提出的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(图2一1):定义目标 与确定范围;清单分析(Inventory邵alysis);影响 评价(加 paetassessment)和改善评价 (lmProvementassessment)。
15014040标准分为生命周期评价的基本结
构有四个部分，它们是有机联系在一起的，并相 互影响:定义目标 (goaldefination)，清单分析 (inventoryanalysis)，影响评价(i哪aet assessment)和结果解释(inte印retation) 2.2目标定义
LcA概念起源于几20世纪60年代末[27]。 1969年可口可乐公司委托美国中西部 研究所 (MidwestResearchhistitute.MRI)对饮料容器进行评价，从原材料采掘到废弃物 的最终处理，进行了全过程的跟踪与定量研究，揭开了生命周期评价的序幕[28]。生 命周期评价的过程是:首先辨识和量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及 环境释放一物质流和能量流，初步编辑列表分析所有环境交换(排放、资源消耗等)一 、清单分析(LCI)，然后评价这些消耗和释放对环境的影响一影响评价(LCIA)，最后辨 识和评价减少这些影响的机会一结果解释。生命周期评价注重研究系统在生态健康、 人类健康和资源消耗方面的环境影响[29]。
目标定义即要清楚的说明开展此项生命周期评价的目的和原因，以及研究结果 的可能应用领域。确定目标是生命周期评价的第一步，而生命周期评价的目的是对 一明确的产品或流程对环境造成的影响实施评价。 2.3范围界定
生命周期评价的范围界定是由所开展研究的目的、未来应用及研究的深度和广 度等因素所确定[27〕。系统收集技术数据、设备制造数据、环境数据、资源数据等， 建立完整的LCA评价支撑数据库，在此基础数据库上进行生命周期评价。由产品或 工艺的研究目的、未来应用及研究深度等因素确定的生命周期评价的范围。生命周 期评价范围见图2一4。 2.4清单分析
清单分析是量化和评价所研究的产品、工艺或活动在整个生命周期阶段的资源 和能源使用以及环境释放的过程。该分析评价贯穿于整个生命周期，从原材料的提 取、加工、制造和销售、使用到最后的回收处理。整个生命周期过程中把所使用的 LCIA是LCA中难度最大，争议最多的步骤。目前，国际上正处于积极的研究 与探索中，如美国国家环保局，美国自然科学基金委员会以及欧盟环境部长委员会 均设专项研究项目开展研究。尽管SETAC和150制定了有关的评价指南，但由于只 是原则性的说明，在具体应用上尚无统一的方法论框架。日前，国际上所采用方法 有定性评价和定量评价。定性方法具有一定的随意性和不可比性，而定量方法相对