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文檔簡介
1、第二章 產(chǎn)品清潔生產(chǎn)第一節(jié) 生命生命周期評價的理念生命周期評價的理念生命周期評價Life Cycle AssessmentLife Cycle Analysis(一)定義 國際環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(SETAC):通過識別和量化能源和材料的消耗和廢物的排放,評價產(chǎn)品(和服務(wù))在其生命周期中的環(huán)境負荷,并提出預(yù)防和改進措施。評價面向產(chǎn)品整個生命周期,包括原材料的獲取和加工、生產(chǎn)、運輸分配、使用、維護和再使用、循環(huán)再生、以及處理處置。國際標準化組織(ISO):生命周期評價是對一個產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中的輸入、輸出及潛在環(huán)境影響進行的綜合評價。美國環(huán)保局(EPA):通過對特定產(chǎn)品、過程或服務(wù)的整個生命周
2、期的分析,對產(chǎn)品或活動進行整體評價的概念或方法。生命周期評價包括三個組成部分清單、影響和改進,是一個交互式發(fā)展的程序。Procter & Gamble公司:顯示產(chǎn)品制造商對其產(chǎn)品從設(shè)計到處置全過程中造成的環(huán)境負荷承擔責任的態(tài)度,是保證環(huán)境確實而不是虛假地得到改善的定量方法。美國3M公司:在從制造到加工、處理乃至最終作為殘留有害廢物處置的全過程中,檢查如何減少或消除廢物的方法。(二)特點 全過程化 定量化 體現(xiàn)環(huán)境保護手段由簡單、局部、粗放向復(fù)雜、全面、精細方向發(fā)展的趨勢。(三)分類概念型LCA:定性的清單分析評估環(huán)境影響,不宜作為公眾傳播和市場促銷的依據(jù),但可以幫助決策人員認識哪些產(chǎn)品
3、在環(huán)境影響方面具有競爭和優(yōu)勢。簡化型或速成型LCA:涉及全部生命周期,但僅限于簡化的評價,著重主要的環(huán)境因素、潛在環(huán)境影響等,多用于內(nèi)部評估和不要求提供正式報告的場合。詳細型LCA:包括目的和范圍確定、清單分析、影響評價、結(jié)果解釋4個階段。(四)生命周期評價的發(fā)展 生命周期評價是20世紀70年代初至90年代發(fā)展起來的理論。當前生命周期評價已形成了基本的概念框架和技術(shù)框架。 國際標準化組織(ISO)-負責生命周期評價理論的完善和方法的國際標準化工作。1、起源 生命周期評價起源于20世紀60年代末70年代初美國開展的一系列針對包裝品的分析、評價,當時稱為資源與環(huán)境狀況分析(REPA)。 標志:19
4、69年美國中西部資源研究所(MRI)開展的可口可樂飲料包裝瓶評價。起源階段的特征:(1)由工業(yè)企業(yè)發(fā)起,秘密進行,研究結(jié)果作為企業(yè)內(nèi)部產(chǎn)品開發(fā)與管理的決策支持工具。-可口可樂玻璃瓶轉(zhuǎn)向塑料瓶。SCIENCE發(fā)表文章(1976年4月)。(2)大多數(shù)研究的對象是產(chǎn)品包裝品。(3)采用能源分析方法。由于能源分析方法在當時已比較成熟,而且很多與產(chǎn)品有關(guān)的污染物排放顯然與能源利用有關(guān)。2、發(fā)展 隨著20世紀70年代末到80年代中期出現(xiàn)的全球性固體廢棄物問題,資源與環(huán)境狀況分析法(REPA)逐漸成為一種資源分析工具。 這時期的REPA著重于計算固體廢棄物產(chǎn)生量和原材料消耗量。發(fā)展階段的特征:(1)政府積極
5、支持和參與。歐洲經(jīng)濟合作委員會開始關(guān)注生命周期評價,要求工業(yè)企業(yè)對其產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的能源、資源以及固體廢棄物排放進行全面的監(jiān)測與分析。(2)案例發(fā)展緩慢,方法論研究興起。REPA缺乏統(tǒng)一的研究方法論,分析所需的數(shù)據(jù)常常無法得到,對不同的產(chǎn)品采取不同的分析步驟,同類產(chǎn)品的評價程序和數(shù)據(jù)也不統(tǒng)一。這些都促進對評價方法的研究。3、趨于成熟80年代末以后,區(qū)域性與全球性環(huán)境問題日益嚴重,可持續(xù)發(fā)展思想的普及以及可持續(xù)行動計劃的興起,促使大量的REPA研究重新開始。REPA涉及研究機構(gòu)、管理部門、工業(yè)企業(yè)、產(chǎn)品消費者,但是使用REPA的目的和側(cè)重點各不相同,所分析的產(chǎn)品和系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜,急需對RE
6、PA的方法進一步研究和統(tǒng)一。1989年荷蘭“國家居住、規(guī)劃與環(huán)境部(VROM)”針對傳統(tǒng)的“末端控制”環(huán)境政策,首次提出了制訂面向產(chǎn)品的環(huán)境政策。提出了要對產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的所有環(huán)境影響進行評價;同時也提出了要對生命周期評價的基本方法和數(shù)據(jù)進行標準化。1990年“國際環(huán)境毒理學(xué)與化學(xué)學(xué)會(SETAC)”首次主持召開有關(guān)生命周期評價的國際研討會,首次提出了“生命周期評價”的概念。在以后的幾年里,SETAC主持和召開了多次學(xué)術(shù)研討會,對生命周期評價理論與方法進行了廣泛研究。1993年SETAC根據(jù)在葡萄牙的一次學(xué)術(shù)會議的主要結(jié)論,出版了一本綱領(lǐng)性報告:“LCA綱要:實用指南”。該報告為生命周期評
7、價方法提供了一個基本技術(shù)框架,成為生命周期評價研究出現(xiàn)飛躍的一個里程碑。 目前生命周期評價在方法論上還不十分成熟。SETAC和ISO積極促進生命周期評價方法論的國際標準化研究。 ISO14040標準生命周期評價-原則與框架已于1997年頒布,該標準體系目的是對生命周期評價的概念、技術(shù)框架及實施步驟進行標準化。 歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)制定了一些促進LCA的政策和法規(guī),如“生態(tài)標志計劃”、“生態(tài)管理與審計法規(guī)”、“包裝及包裝廢物管理準則”等。因此,這一階段出現(xiàn)了大量LCA案例,如日本已完成數(shù)十種產(chǎn)品的LCA,丹麥用3年時間對10種產(chǎn)品類型進行了LCA等。 1996年,第一份專門關(guān)注生命周期評
8、價的學(xué)術(shù)期刊International Journal of Life Cycle Assessment正式出版。(五)應(yīng)用概況應(yīng)用目的:量化和評價產(chǎn)品或工藝的環(huán)境影響(表現(xiàn)),幫助決策者在備選方案中做出選擇;進行改進潛力分析,為改進產(chǎn)品的環(huán)境表現(xiàn)提供依據(jù)。應(yīng)用部門:1、工業(yè)企業(yè)部門2、政府環(huán)境管理部門和國際組織3、消費者組織1、工業(yè)企業(yè)部門a、產(chǎn)品系統(tǒng)的生態(tài)辨識與診斷:識別對環(huán)境影響最大的工藝過程和產(chǎn)品壽命階段。b、產(chǎn)品環(huán)境影響評價與比較c、產(chǎn)品生命周期設(shè)計與新產(chǎn)品開發(fā)d、再循環(huán)工藝設(shè)計2、政府環(huán)境管理部門和國際組織a、制定環(huán)境政策與建立環(huán)境產(chǎn)品標準 面向產(chǎn)品的環(huán)境政策b、實施生態(tài)標志計劃c
9、、優(yōu)化政府的能源、運輸和廢物管理方案d、向公眾提供有關(guān)產(chǎn)品和原材料的資源信息e、國際環(huán)境管理體系的建立3、消費者組織(六)LCA在中國第一階段,19951999年,概念和方法學(xué)習期第二階段,2000至今,方法研究和案例研究起步期,表現(xiàn)為項目支持,主要為國家資助項目。開展適合中國國情的LCA方法研究。發(fā)展方向:(1)借鑒國外的方法,建立我國自己的LCA方法學(xué)體系和數(shù)據(jù)支撐體系;(2)研究如何在多個領(lǐng)域?qū)CA方法進行充分利用,特別是在應(yīng)用很薄弱的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。二、生命周期評價方法產(chǎn)品生命周期有哪些主要階段?SETAC生命周期評價綱要:實用指南(1993)將生命周期評價的基本結(jié)構(gòu)歸納為:(1)定義目標
10、與確定范圍(goal and scope definition)(2)清單分析(編目分析,inventory analysis)(3)影響評價(impact assessment)(4)改善評價(改進評價,improvement assessment)(一)目標與范圍確定 定義目標 確定系統(tǒng)邊界環(huán)境影響評價的模型及其解釋方法數(shù)據(jù)要求重要假設(shè)和限制審核方法及評價報告的類型及其格式等確定功能單位1、定義目標界定評價對象,說明開展此項LCA的目的和原因,以及研究結(jié)果的可能應(yīng)用領(lǐng)域。如在產(chǎn)品設(shè)計階段進行的LCA,目的一般是比較兩種可供選擇的設(shè)計方案,在設(shè)計完成階段進行的LCA目的應(yīng)是在產(chǎn)品現(xiàn)有制造或流
11、程操作條件下,尋找降低環(huán)境影響的機會。確定系統(tǒng)邊界: 生命周期范圍 地理范圍 時間范圍 方法、數(shù)據(jù)、假設(shè)3、確定功能單位 功能單位(單元)是度量產(chǎn)品系統(tǒng)輸入輸出功能時采用的單位,可以是一定數(shù)量的產(chǎn)品或某種服務(wù)。最后得到的所有數(shù)據(jù)都必須以功能單位為標準。其目的是為有關(guān)的輸入和輸出數(shù)據(jù)提供參考基準,以保證生命周期評價結(jié)果的可比性。(二)清單分析生命周期清單分析(Life Cycle Inventory Analysis, LCIA): 對一種產(chǎn)品、工藝和活動在其整個生命周期內(nèi)的能量與原材料需要量以及環(huán)境影響進行以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的客觀量化過程。目的:環(huán)境影響定量化。 清單分析的步驟1、 制作生命周期過程
12、圖2、 數(shù)據(jù)收集3、 數(shù)據(jù)核算4、 進一步完善系統(tǒng)邊界5、 數(shù)據(jù)處理與匯總1、 制作生命周期過程圖 對系統(tǒng)生命周期中涉及的工藝過程進行定性描述。應(yīng)關(guān)注最相關(guān)的工藝過程和環(huán)境影響,而非100%地包括所有過程和影響。 目的:基本闡明該產(chǎn)品整個生命周期中可能出現(xiàn)的污染物種類和資源消耗種類,同時根據(jù)行業(yè)特點及研究目標對需要考察的污染因子進行取舍。具體制作步驟準備:了解相關(guān)信息,包括產(chǎn)品生產(chǎn)和制造條件、產(chǎn)品組成、功能等從產(chǎn)品的主要制造工藝開始加上前面和后面的工藝過程工藝組合或細分暫時保留不熟悉的工藝過程2、數(shù)據(jù)收集選擇或設(shè)計一套數(shù)據(jù)收集表:該表格可以獲取各個單元過程所有必須的數(shù)據(jù),包括一般性信息表、系統(tǒng)
13、輸入數(shù)據(jù)表、輸出數(shù)據(jù)表、運輸數(shù)據(jù)表等。收集數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)源包括企業(yè)內(nèi)部信息、標準的文獻或其他研究論文、各類統(tǒng)計年鑒和報表、環(huán)境數(shù)據(jù)手冊、百科全書、行業(yè)協(xié)會報告等。例:企業(yè)內(nèi)部信息的獲得a、產(chǎn)品解剖是將產(chǎn)品拆開,分別對零部件進行材料分類和稱重,以確定不同材料在整個產(chǎn)品中的重量比例。比較適合小件產(chǎn)品。某些中型或大型產(chǎn)品,則需要進行圖紙分析。b、圖紙分析是利用產(chǎn)品的設(shè)計圖紙或生產(chǎn)圖紙對所用材料進行分類和統(tǒng)計。方法簡單易行且準確度較高。但在實際研究中,企業(yè)出于技術(shù)保密的考慮,往往不愿意提供圖紙。c、零件估算是一種比較粗糙的方法,只能確定材料的大致種類和用量,適合于精度要求不高的LCA研究。除以上產(chǎn)品組成分
14、析外,還有產(chǎn)品使用分析,即對產(chǎn)品的使用功能、使用領(lǐng)域、使用壽命及使用過程中可能存在的問題進行分析的過程。 3、數(shù)據(jù)核算 簡單的數(shù)據(jù)核算方法就是對每個工藝過程做物料和能量的衡算,即過程的總輸入與總輸出應(yīng)基本一致(比如差值在2%以內(nèi)):輸入=輸出(產(chǎn)出+廢棄物+損耗)4、進一步完善系統(tǒng)邊界 修改最初定義的系統(tǒng)邊界,如可能排除一些不重要的生命周期階段,可能排除一些對研究結(jié)果不重要的物質(zhì)流或能量流,也可能包含進一些新的有重要意義的單元過程。5、數(shù)據(jù)處理與匯總 按照預(yù)先定義的功能單位對各單元過程的數(shù)據(jù)進行換算,得到該功能單位下的數(shù)據(jù),按照數(shù)據(jù)類型將單元過程的數(shù)據(jù)相加,便得到每一功能單位生命周期總的資源、
15、能源和環(huán)境排放數(shù)據(jù)清單。(三)影響評價環(huán)境影響評價(Environmental Impact Assessment,EIA):建設(shè)項目/規(guī)劃生命周期影響評價(Life Cycle Impact Assessment, LCIA):產(chǎn)品/服務(wù)/過程ISO、SETAC、美國EPA都傾向于把影響評價定為一個“三步走”的模型:分類、特征化和評價。1、分類(classification)分類是將LCI中的輸入和輸出數(shù)據(jù)歸到不同的環(huán)境影響類型。首先是確定個案研究中關(guān)心的是哪些類別的環(huán)境影響,其次將清單分析中的環(huán)境負荷或污染排放因子分別歸類到相應(yīng)的環(huán)境影響類別之下。一個因子可能引發(fā)數(shù)類環(huán)境影響,不同因子可能
16、引發(fā)相同的環(huán)境影響。產(chǎn)品生命周期環(huán)境影響分類:SETAC(1993):資源耗竭、環(huán)境污染、生態(tài)系統(tǒng)退化。丹麥技術(shù)大學(xué):根據(jù)環(huán)境影響的空間尺度,分為全球性影響、區(qū)域性影響和局地性影響,又根據(jù)影響對象和途徑分為環(huán)境污染、資源耗竭和職業(yè)健康。2、特征化(characterization) 目的:每種影響類型,對其中不同物質(zhì)的環(huán)境影響用統(tǒng)一的單元表示,便于比較。 常用的特征化方法(生命周期影響評價模型):臨界體積模型、效應(yīng)導(dǎo)向模型和生態(tài)評點模型。 例如,可以將各種溫室氣體的全球變暖影響潛能(Global warming potential, GWP)以二氧化碳當量表示。 特征化因子(character
17、ization factor):如全球變暖潛值、酸雨潛值等。3、評價(valuation) 目的:得到一個總指標,用于對產(chǎn)品的環(huán)境性能進行比較。 經(jīng)過特征化之后,得到的是單項環(huán)境問題類別的影響總值,評價則是將這些不同類別環(huán)境影響問題賦予相對的權(quán)重,以得到整合性的影響指標。 賦權(quán)方法:目標距離法、專家法、層次分析法(AHP)(四)結(jié)果解釋 結(jié)果解釋(Interpretation of results)就是根據(jù)LCA前幾個階段的研究,系統(tǒng)地分析結(jié)果、解釋局限性、形成結(jié)論、提出建議并報告生命周期解釋的結(jié)果,應(yīng)提供對LCA研究結(jié)果的易于理解的、完整的和一致的說明。 根據(jù)GB/T24043-2002/I
18、SO14043-2000的要求,LCA或LCI研究中生命周期解釋階段包括3個要素,即識別、評估和報告。識別:重大環(huán)境問題;評估:對整個生命周期評價過程中的完整性、敏感性和一致性進行檢查;報告:形成結(jié)論,提出建議。三、LCA的局限性1、LCA在范圍上的局限性(1)LCA應(yīng)用范圍上的局限性(2)LCA評價范圍的局限性2、LCA分析方法上的局限性(1)量化模型(2)權(quán)重因子(3)檢測精度3、LCA分析數(shù)據(jù)的局限性第三章第二節(jié)生態(tài)設(shè)計生態(tài)設(shè)計(Ecological design, Eco-design)一、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計概念及準則(一)產(chǎn)品(傳統(tǒng))設(shè)計:將人的某種目的或者需要轉(zhuǎn)化為一種具體的物理形式或者
19、工具的過程。-產(chǎn)品設(shè)計、建筑設(shè)計、園林設(shè)計、項目設(shè)計(公路、碼頭建設(shè))、活動設(shè)計(奧運會)等。(二)產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計:利用生態(tài)學(xué)的思想,在產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計階段綜合考慮與該產(chǎn)品相關(guān)的生態(tài)環(huán)境問題和預(yù)防污染的措施,設(shè)計出既能滿足人們需求又對環(huán)境友好的產(chǎn)品。-考慮了環(huán)境問題的上述設(shè)計。生態(tài)設(shè)計(eco-design)的其它名稱:生命周期設(shè)計(life cycle design)綠色設(shè)計(green design)環(huán)境化設(shè)計(design for environment)環(huán)境意識設(shè)計(environmental conscious design)環(huán)境友善設(shè)計(environmentally friendly
20、 design)生態(tài)設(shè)計的指導(dǎo)思想 從產(chǎn)品生命周期的角度,在產(chǎn)品的設(shè)計階段就考慮產(chǎn)品可能會對資源與環(huán)境造成的影響,并把采取的預(yù)防措施在產(chǎn)品設(shè)計中予以體現(xiàn),以減少該產(chǎn)品對資源與環(huán)境的不利影響。生態(tài)設(shè)計的基本準則功能準則:滿足使用功能,達到質(zhì)量要求環(huán)境準則:降低物耗和能耗,減少廢物產(chǎn)生和安全風險經(jīng)濟準則:成本最低,利潤最大技術(shù)準則:技術(shù)可行美學(xué)準則:符合消費者的審美情趣二、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計的意義問題:為什么要進行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計?生態(tài)設(shè)計的意義1. 減少原材料和能源的使用節(jié)約,降低成本2. 減少企業(yè)的責任風險生產(chǎn)出清潔的、對人體和環(huán)境無害的產(chǎn)品3. 提高產(chǎn)品質(zhì)量實用、耐用、易維修和易處理處置等。4. 引導(dǎo)
21、和促進清潔產(chǎn)品消費提高消費者資源意識和環(huán)境意識。三、生態(tài)設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計的比較比較內(nèi)容:設(shè)計依據(jù) 設(shè)計人員 設(shè)計思想 設(shè)計工藝 設(shè)計目的 所得產(chǎn)品四、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計流程(一) 產(chǎn)品生態(tài)辨識(識別)(二) 產(chǎn)品生態(tài)診斷(三) 生態(tài)產(chǎn)品定義(四) 生態(tài)產(chǎn)品評價 (一)產(chǎn)品生態(tài)辨識(識別)產(chǎn)品生態(tài)辨識(識別)是指根據(jù)產(chǎn)品的用途、功能、性質(zhì)、成本及原材料等建立一個參照產(chǎn)品模型,并對該參照產(chǎn)品進行生命周期評價,即對產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的相關(guān)環(huán)境問題進行定量化識別,對各種環(huán)境因子的影響進行分析,對產(chǎn)品的總體潛在環(huán)境影響進行綜合與評估。(二)產(chǎn)品生態(tài)診斷確定與所設(shè)計產(chǎn)品有關(guān)的重要的潛在環(huán)境影響 分析這些潛在環(huán)境影
22、響的主要來源,識別各影響因子的貢獻大小分析產(chǎn)品生命周期各階段(或產(chǎn)品各部件)的環(huán)境影響大小數(shù)據(jù)模擬,比較替代方案與原方案環(huán)境影響的差別,為進一步進行生態(tài)產(chǎn)品定義提供科學(xué)依據(jù)。(三)生態(tài)產(chǎn)品定義(確定)生態(tài)產(chǎn)品定義是依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)安全與人類健康標準,選擇產(chǎn)品的生態(tài)環(huán)境特性指標。其目的在于確定產(chǎn)品的生態(tài)環(huán)境屬性,使整個產(chǎn)品的商業(yè)價值中包含生態(tài)環(huán)境價值。生態(tài)產(chǎn)品定義必須根據(jù)生態(tài)辨識和生態(tài)診斷的結(jié)果進行。包括兩個步驟:一是確定影響產(chǎn)品競爭能力的生態(tài)環(huán)境參數(shù),二是制定產(chǎn)品具體的生態(tài)規(guī)范。(四)生態(tài)產(chǎn)品評價根據(jù)生態(tài)診斷的結(jié)果,參考產(chǎn)品生態(tài)指標體系,提出改善現(xiàn)有產(chǎn)品環(huán)境特征的具體技術(shù)方案,設(shè)計出對環(huán)境友好的新
23、產(chǎn)品,并對該生態(tài)產(chǎn)品設(shè)計方案重新進行生命周期評價,把評價結(jié)果與參照產(chǎn)品的生命周期評價結(jié)果進行對比分析,提出進一步改進的途徑與方案。五、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計策略(一)產(chǎn)品概念開發(fā)(二)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化(三)原材料利用優(yōu)化(四)生產(chǎn)過程優(yōu)化(五)銷售網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化(六)減少產(chǎn)品使用階段的影響(七)產(chǎn)品生命周期末端優(yōu)化(一)產(chǎn)品概念開發(fā)1.非(減)物質(zhì)化提供系統(tǒng)功能但使用更少的材料或者不需要材料(電子郵件替代紙信)2.產(chǎn)品共享多人共同使用一件產(chǎn)品但實際上并不擁有這種產(chǎn)品(汽車租賃)3.以服務(wù)替代產(chǎn)品¡ª為用戶提供服務(wù),而非產(chǎn)品(運輸代替汽車)(二)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化1.功能組合2.功能優(yōu)化3.可靠性和耐
24、用性4.易于維護和修理5.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化(三)原材料利用優(yōu)化應(yīng)考慮的因素:是否具有所希望的物理和化學(xué)特性?在成本上是否合理?是否對環(huán)境有害?是否對人體安全?供應(yīng)是否存在局限?是否有回收途徑?是否容易被替代?材料選擇原則:1不使用因其毒性而被禁止的材料或添加劑,如染料和電池中的鎘;溫度計、開關(guān)、熒光管中的汞等。2避免使用破壞臭氧層的材料添加劑,如氯、氟、溴、溴化甲烷、哈龍等。3避免使用難以分離的物質(zhì),如合成材料、薄膜覆蓋物、填充料、滅火劑、纖維玻璃增強劑等。4.減少稀缺原材料的用量5.用新材料替代原有材料6.盡可能使用回收來的材料(四)生產(chǎn)過程優(yōu)化1.選擇環(huán)境影響小的生產(chǎn)技術(shù)2.盡可能減少生產(chǎn)環(huán)
25、節(jié)3.減少能耗或采用清潔能源1.選擇環(huán)境影響小的生產(chǎn)技術(shù)技術(shù)調(diào)整改變制造技術(shù),采用新的、環(huán)境友好的技術(shù);盡可能采用加成反應(yīng),避免取代反應(yīng)或分解反應(yīng),因為后者常會產(chǎn)生副產(chǎn)品;等2. 盡可能減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)工藝調(diào)整改變工藝,消除多余的工藝過程,減少生產(chǎn)環(huán)節(jié);輔助物質(zhì)的使用應(yīng)該取消,如果使用也應(yīng)該是無害的;減少表面噴涂等二次過程;使用最少的清洗工藝,等。減少原材料、水和能源使用;優(yōu)先使用來自可再生資源的原料;原材料替代改變使用的原材料;計劃并定期開展設(shè)備維護,等。4.減少和利用生產(chǎn)殘余物固體殘余物金屬、塑料殘余物、紙殘余物、生物殘余物、混合殘余物;液體殘余物營養(yǎng)鹽、溶劑和石油、有機物、酸、懸浮固體;氣體
26、殘余物CFC和HCFC、哈龍類、CO2、CH4、VOC(揮發(fā)性有機碳)、NOx、SO2等。4.減少和利用生產(chǎn)殘余物(五)產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化優(yōu)先采用火車或輪船運輸,之后是卡車,盡可能避免空運;鼓勵銷售部門與當?shù)毓?yīng)商一起工作,避免長距離運輸;鼓勵銷售部引入高效的銷售形式,如批量銷售;使用標準化的運輸包裝和倉儲包裝。(六)減少產(chǎn)品使用階段的影響1.更低的使用能耗2.使用清潔的能源3.使用更少的輔助品和消耗品4.減少消費過程中的廢物產(chǎn)生5.降低產(chǎn)品維護過程的環(huán)境影響(七)產(chǎn)品生命周期末端的優(yōu)化1.產(chǎn)品的再用2.為可拆卸而設(shè)計3.再制造/翻新4.物質(zhì)的循環(huán)利用5.安全處置(焚燒、填埋)第三節(jié) 環(huán)境標志一
27、、環(huán)境標志的概念環(huán)境標志:一種產(chǎn)品的證明性標簽,它表示該產(chǎn)品不僅質(zhì)量合格,而且在生產(chǎn)、使用和處置過程中符合環(huán)保要求,與同類產(chǎn)品相比,具有低毒少害、節(jié)約資源等優(yōu)勢。中國環(huán)境標志:圖形的中心表示人類賴以生存的環(huán)境,外圍十個環(huán)緊密結(jié)合,表示公眾參與共同保護環(huán)境;十個環(huán)的“環(huán)”字與環(huán)境的“環(huán)”同字,其寓意為“全民聯(lián)合起來,共同保護人類賴以生存的環(huán)境”。ISO14020系列標準規(guī)定的環(huán)境標志類型I型環(huán)境標志:自愿、基于多準則、經(jīng)獨立第三方認證的環(huán)境標志計劃,對在某類產(chǎn)品中具有整體環(huán)境優(yōu)越性的產(chǎn)品頒發(fā)專用的標志。II型環(huán)境標志:自我環(huán)境聲明,未經(jīng)第三方認證,由制造商、進口商、分銷商、零售商或任何能獲益的一
28、方做出的環(huán)境聲明。III型環(huán)境標志:一個量化的產(chǎn)品生命周期信息簡介,經(jīng)過第三方的嚴格確認,提供給消費者定量化信息。二、環(huán)境標志的意義1.推動企業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變,鼓勵生產(chǎn)綠色產(chǎn)品2.引導(dǎo)可持續(xù)消費,增強公眾環(huán)境意識。為消費者建立和提供可靠的尺度來選擇有利于環(huán)境的產(chǎn)品3.消除貿(mào)易壁壘,促進國際貿(mào)易發(fā)展三、環(huán)境標志制度的發(fā)展始于德國的“藍色天使”計劃(1978年)。日本、加拿大、美國等國家相繼建立并實施了環(huán)境標志制度ISO于1993年成立了ISO/TC 207 環(huán)境管理技術(shù)委員會,開展環(huán)境標志標準化工作環(huán)境標志制度與生命周期評價以及“擴展的生產(chǎn)者責任制度”(又稱“生產(chǎn)者責任延伸制”,extended
29、 producer responsibility)緊密相連。環(huán)境標志制度主要參與者:環(huán)境標志管理部門 工業(yè)協(xié)會和企業(yè) 消費團體 學(xué)術(shù)機構(gòu) 媒體 國際團體四中國的環(huán)境標志制度1994年,中國環(huán)境標志產(chǎn)品認證委員會成立。2002年撤銷,其職能劃歸國家認證認可監(jiān)督管理委員會(認監(jiān)委)?,F(xiàn)在已頒布50多類、1000多種產(chǎn)品的環(huán)境標志技術(shù)要求。四、中國環(huán)境標志認證實施程序符合認證條件的中外企業(yè)向國家指定的認證機構(gòu)提交書面申請;認證機構(gòu)對企業(yè)的生產(chǎn)管理體系和環(huán)境管理體系進行審查,并對企業(yè)申請的標志產(chǎn)品現(xiàn)場抽樣;樣品由國家確認的檢驗機構(gòu)進行檢驗,檢驗結(jié)果報認證機構(gòu);認證機構(gòu)根據(jù)審查和檢驗結(jié)果,頒發(fā)(或者不頒
30、發(fā))環(huán)境標志證書;認證機構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品特點,定期對持有環(huán)境標志證書的企業(yè)進行監(jiān)督和檢查。中國環(huán)境標志策略 有步驟、分階段逐步擴大環(huán)境標志產(chǎn)品實施范圍 企業(yè)自愿申請環(huán)境標志產(chǎn)品認證 環(huán)境標志產(chǎn)品應(yīng)體現(xiàn)出導(dǎo)向作用 在出口產(chǎn)品中開展環(huán)境標志工作 環(huán)境標志產(chǎn)品的種類盡可能與國外產(chǎn)品一致與人們切身利益相關(guān)的產(chǎn)品,是我國環(huán)境標志工作開展的一個重點綠色化學(xué)(Green Chemistry)傳統(tǒng)化學(xué)的貢獻舉例:1928年:青霉素,人類抗疾病能力增強1913年合成氨,1941年DDT:化肥、農(nóng)藥業(yè)迅猛發(fā)展,減輕了人口增長對糧食需求的壓力1930年聚乙烯:石油化學(xué)工業(yè),新型材料應(yīng)用1939年順丁橡膠:新型材料,用于計
31、算機等問題:化學(xué)工業(yè)造成了嚴重的環(huán)境污染!環(huán)境保護運動呼喚綠色化學(xué)1962年,美國科學(xué)家Rachel Carson所著寂靜的春天出版,書中詳細地敘述了DDT等殺蟲劑對各種鳥蛋的影響,使鳥類數(shù)量急劇減少,使原來花紅葉綠、百鳥歌唱的春天變得“一片寂靜”。1939年發(fā)明,1941年上市,滅蟲效果非常好。千萬噸DDT在全世界使用,消滅了蟲害,增加了農(nóng)民收成,使許多人免于饑荒。但不久人們發(fā)現(xiàn),有些昆蟲對DDT產(chǎn)生了抗藥性,而且DDT能在生物體內(nèi)積累并通過食物鏈傳遞和富集。Carson發(fā)現(xiàn)DDT使鳥類產(chǎn)下的蛋殼變薄,容易破碎,致使幼鳥死去。寂靜的春天指出:化學(xué)殺蟲劑的生產(chǎn)和應(yīng)用,會殃及很多有益生物,連人類
32、自己也不能幸免。 越來越多的證據(jù)使科學(xué)家和生態(tài)學(xué)家得出結(jié)論,使用DDT弊多利少。 1971年,美國環(huán)保局成立,1972年正式立法宣布禁止生產(chǎn)和使用DDT。Carson被譽為人類環(huán)保事業(yè)的“普羅米修斯”。 一、綠色化學(xué)的概念和內(nèi)涵綠色化學(xué)的名稱:綠色化學(xué):Green Chemistry環(huán)境友好化學(xué): Environmentally Friendly Chemistry清潔化學(xué): Clean Chemistry綠色化學(xué)是指,在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時有效利用原料,消除廢物,避免使用有毒和危險的試劑和溶劑。事實上,沒有一種化學(xué)物質(zhì)是完全良性的,化學(xué)品及其生產(chǎn)過程或多或少會對人類產(chǎn)生負面影響。綠色化學(xué)的目
33、的是使化學(xué)產(chǎn)品的危害盡可能地小。 綠色化學(xué)有三層含義:清潔 致力于從源頭防止污染,而不是污染后再治理,綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)不產(chǎn)生或基本不產(chǎn)生有害廢棄物。經(jīng)濟 綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)是低能耗和低原材料消耗的技術(shù)。安全 在綠色化學(xué)過程中盡可能不使用有毒或危險的化學(xué)品,其反應(yīng)條件應(yīng)是溫和的或安全的,發(fā)生事故的可能性極低。綠色化學(xué)的特點:1. 采用無毒、無害的原料;2. 在無毒無害的反應(yīng)條件下進行;3. 具有“原子經(jīng)濟性”,即反應(yīng)具有高選擇性,極少副產(chǎn)品,甚至實現(xiàn)零排放;4. 產(chǎn)品環(huán)境友好;5. 滿足“物美價廉”的傳統(tǒng)標準。二、綠色化學(xué)的主要研究內(nèi)容原子經(jīng)濟性(Atom Economy) “原子經(jīng)濟性”是指原料中的每一個原子都進入所期望的產(chǎn)品中,原子利用率為100%。 原子經(jīng)濟性的概念是1991年美國著名有機化學(xué)家B. M. Trost 提出的 ,以原子利用率衡量反應(yīng)的原子性。美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎設(shè)立于1996年,旨在獎勵在研究、開發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)方面獲得杰出成就的個人、集體或組織。共有5個獎項:學(xué)術(shù)獎、小企業(yè)獎、變更合成路線獎、改進溶劑和反應(yīng)條件獎和設(shè)計更安全化學(xué)品獎,由來自美國政府、環(huán)保局、美國科學(xué)院、美國化學(xué)會、美國國家基金委員會的專家從候選提名中評選產(chǎn)生。綠色化學(xué)案例產(chǎn)品(1)
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