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LCA让你重新打量白色污染

 老子信了你地邪 2014-11-02

LCA让你重新打量白色污染

中国环境报(1998.12.01)

定义:什么是LCA(LifeCycleAssessment)生命周期评估?

国际标准化组织对LCA的定义是:汇总和评估一个产品(或服务)体系在其整个生命周期间的所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响的方法。

国际环境毒物学和化学学会对LCA的定义是:通过对能源、原材料消耗及废物排放的鉴定及量化来评估一个产品、过程或活动对环境带来的负担的客观方法。

举例说明:饮料馐选择复用式玻璃瓶还是一次性金属易拉罐?由于人们往往只看到它们被消费后被抛弃的一瞬间,于是很容易产生玻璃瓶一定比易拉罐有利于环境的判断----但其实消费和抛弃仅仅是这些包装容器整个生命周期中一个环节,从它们各自的原料被采掘、加工成容器,到用来包装食品,再将包装好的食品运输分销到消费者,乃至在消费者家中如何储藏等所有环节,都对环境造影响。

所以LCA方法要问:石英(玻璃瓶原料)和铝矾土(易拉罐原料)的开采哪一种对环境破坏大?玻璃熔炼和铝矾土电解哪一个耗能更大,各自对环境的影响如何?玻璃瓶重量超过易拉罐,由此导致空返运输中所多消耗的汽油对可持续发展性的影响如何评价?玻璃瓶装牛奶从出厂到家庭一路均需冷藏,其消耗的能源对于温室效应、制冷中所排出的CFC气体对于臭氧层的影响如何评价?如此等等。

LCA怎么做:LCA的进行有一整套程序与技术细节,国际标准化组织环境管理技术委员会近年来制定生命周期评估方面的标准,其中《ISO14040:环境管理-生命周期评估-原则和框架》已于1997年正式颁布,《ISO14041:环境管理-生命周期评估-目标与范围确定及存量分析》于今年内正式颁布。

第一步是LCA目标与范围的界定。首先必须明确被评估产品(或服务)以其功能(包括其计量量纲),后面评估的所有可比性均基于满足相同功能的前提。理论上讲,LCA应评估对环境的所有影响方面,但实际上做不到,必须确定所研究的系统的边界,包括被评估的产品(或服务)的边界,以及所涉及的环境问题的边界,以及所涉及的环境问题的边界(指涉及的环境问题的种类及序列)。

第二步称为“数据清单分析”指对系统范围内所有过程对资源的消耗及对环境的排放的量化与分析,列出每一个过程的投入(消耗)产出(排放)清单表。难点在于确定产出清单,每一个过程有什么排放、这些排放对环境的影响如何?其中涉及跨行业、跨国的知识信息交流共享,如果没有一个发达的共享数据库,LCA将是一件事倍功半的苦差。这方面我们与发达国家有相当差距。

第三步进行影响力分析,把采集到的数据与具体某个LCA关心的环境问题分别建立对应联系,并给不同的系统(产品或服务的过程)打分。打分可分两步走,首先计算出某种排放在此次评估中对某一种环境问题的危害程度,通常用其所占百分比来衡量。如某冶炼工艺产生三种酸雨气体:二氧化硫、氮氧化物及盐酸气体,其中SO2占三者总量的88%,NOx占10%,HCI占2%,因此一般说来,S02应成为该冶炼方法与其它冶炼系统就酸雨气体这项环境问题比较的依据。这一步骤称为特性化。然后计算被评估系统对某项环境问题的危害占该环境问题总量的百分比,如全球金属冶炼业温室气体排放量占全球温室气体排放总量的7%,占全球消耗臭氧气体排放总量的0.l%,占本地区酸雨气体排放总量的30%,则温室气体和酸雨气体就成为评估重点。这一步骤称为标准化。

LCA的最终目标是具体问题具体分析、回答最初在目标和范围界定时提出的问题,这是LCA的最后一步:解释。

个案:玻璃瓶与无菌纸盒之争德国联邦环境署费时4年进行的LCA分析表明,牛奶用多次重复使用的玻璃瓶比一次性无菌纸盒包装对环境造成的负担略轻。另一项调查却指出,环境署的研究是基于1992/1993年度的背景资料,即假定玻璃瓶可重复使用25次,无菌纸盒回收率为12%等;而实际情况是,在德国牛奶用玻璃瓶的使用次数远远低于25次,无菌纸盒的回收率大大高于12%,达到40%左右,并且牛奶用玻璃瓶的实际运输距离至少比1992年所估计的长两倍-如果基于这些新数据,则两种包装系统的环境表现可能很接近,甚至倒过来。

一次性尿布还是多次性尿布?80年代,美国的一个州曾经围绕一次性婴儿尿布展开一场辩论,当时公众认为这种尿布浪费资源,同时加重了该州垃圾填埋场的压力,结果州议会颁布了禁止使用一次性尿布的法令。法案通过后,当地居民开始大量使用多次用尿布,导致清洗尿布用水量大幅度增加。而LCA表明这个州恰恰是美国最干旱的州之一,水源非常紧张,但人口少、荒地多,垃圾填埋场不存在任何压力。结果是该州重新审议法案,恢复使用一次性尿布。这一案例说明,在选择LCA分析系统边界时,对于有些环境问题的取舍必须考虑本地实际情况。

包装不是罪魁以牛奶为例,国外专家进行的LCA分析表明:牛奶本身的生产环节才是造成环境污染的大头。按1000升牛奶商品生命周期所产生的二氧化碳统计:奶牛那儿约为46000克,包装过程约产生2500克,运送约为17000克,废弃物处理约是2500克。按农场与家庭平均运输距离400公里计算,牛奶生产与消费的各阶段消耗的能源分别是:农场内约用54%,包装约用1l%,冷藏约消耗18%,饮用时烧牛奶约用15%。

洪刚、刘无畏二位由此认为,商品的生产环节、运输、贮藏乃至消费环节产生的污染大于包装,包装和包装废弃物的处理对环境的影响相比之下要小得多。另外,包装最基本的功能是保护商品、减少浪费,这本身是对环境的一种贡献。

那么从环境保护与可持续发展的角度出发,什么是好的包装?什么是好的包装废弃物处理方案?

LCA包装对策:四“R”原则,Reduce最优先,Reuse、Recycle、Recover各有所长,回收率物极必反。

包装废弃物回收的热力学第二定律
热力学第二定律阐明:具有发散性的热能收集、积聚以产生机械能的最终效率有上限。绝大多数矿物资源和使用后的包装废弃物也具有类似的离散性质,如同金属、石油的可开采量大大低于实际储量,可回收利用的包装废弃物的比例不能无限高。

回收效益递减规律当包装弃物的回收率超过一定比例后,不仅在经济上不合理,而且可能造成更大的污染。因为随着回收率的提高,回收与回收利用本身需要的消耗及排放增加,而所获不一定能同比增长,所以某一种包装废弃物的回收利用存在一个最佳的经济和环境效益点,这一临界点取决于多种现实因素。

Reduce(减量):在保证包装主要功能的条件下,好包装首要考虑的因素是尽量减少材料用量。研究表明,对环境最好的包装是重量最轻的那一种;当包装的可回收性与减轻重量发生矛盾时,减量对环境更有好处。

Reuse(再使用,复用):指考虑全部包装或部分包装的再使用,如啤酒瓶的回用做法。

Recycle(再循环):把包装材料回收进行再加工以使用于不同领域,如易拉罐或废纸的再循环。废旧塑料回收重新造粒也属Recycle。

Recover(获得新价值,转化):比如,通过焚烧获得废弃物转化的能量。

关于国内目前的包装废弃物污染问题,专家这样认为:对于视觉污染,通过改善垃圾收集与处理制度及管理可予以消除;而强制选择推行某一种包装材料及收集处理(包括回收利用)方法则需慎重,应结合实际做LCA的分析;关于回收利用比例当前不宜作硬性规定,根据欧美国家的经验,依靠法规硬性推动的回收利用成本较高,而按照市场规律运行,由下游市场拉动的回收处理效果更好。

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