產品生命周期評價課件

《清潔生產及應用》第三版.第五章產品生命周期評價

第一節(jié)生命周期評價概述第二節(jié)產品生命周期評價原理第三節(jié)生命周期評價實例《清潔生產及應用》第三版.第五章產品生命周期評價第一節(jié)《清潔生產及應用》第三版.第一節(jié)生命周期評價概述一、生命周期評價的起源和發(fā)展（一）生命周期評價的起源生命周期評價開始于20世紀60年代。1969年美國中西部資源研究所(MRI)的研究者們?yōu)榭煽诳蓸饭鹃_始了一項研究，該研究試圖從最初的原材料采掘到最終的廢棄物處理，進行全過程的跟蹤與定量分析（從搖籃到墳墓）；20世紀70年代初，在美國、歐洲、日本的其他公司進行了類似的比較性的生命周期評價分析。在20世紀80年代末以后，生命周期評價得到廣泛關注和迅速發(fā)展。1990年由國際環(huán)境毒理學與化學學會（SETAC）首次主持在佛蒙特召開了有關生命周期評價的國際研討會，在該會議上首次提出了“生命周期評價（lifecycleassessment，LCA）”的概念?！肚鍧嵣a及應用》第三版.第一節(jié)生命周期評價概述一、生命周《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.（二）生命周期評價的發(fā)展1992年以后，以美國環(huán)境毒性和化學學會為主，組織有關研究小組于1993年開始協(xié)調統(tǒng)一有關概念、定義及具體操作處理方法等，使LCA有了長足的發(fā)展。經過20多年的實踐，在國際環(huán)境毒理學與化學學會和國際標準組織的共同努力下，生命周期評價方法論的國際標準化取得了重要進展。1997年國際標準組織推出ISO14040標準《環(huán)境管理—生命周期評價—原則與框架》，1999年推出ISO14041《環(huán)境管理—生命周期評價—目標與范圍的確定，清單分析》；2000年公布ISO14042《環(huán)境管理—生命周期評價—生命周期影響評價》、ISO14043《環(huán)境管理—生命周期評價—生命周期解釋》?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（二）生命周期評價的發(fā)展（二）金屬的物理性質:①常溫下，單質都是固體，汞(Hg)除外；②大多數金屬呈銀白色，有金屬光澤，但金(Au)——色，銅(Cu)——色，鉍(Bi)——色，鉛(Pb)

色。

黃紅微紅

藍白③不同金屬熔點、硬度差別較大；（二）金屬的物理性質:①常溫下，單質都是固體，汞(Hg)除外④良好的導電性，分析原因：金屬中存在著大量的可自由移動的電子。⑤良好的導熱性，分析原因：通過自由電子和金屬陽離子的相互碰撞傳遞熱量。⑥良好的延展性。金鉑⑦金屬單質在化學反應中只作還原劑，在化合物中金屬元素只顯正價。④良好的導電性，分析原因：金屬中存在著大量的可自由移（二）、金屬的物理性質合金：概念：兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質。性質：具備金屬特性(光澤、熱電良導體、延展性等)。 熔沸點一般低于組分單質；硬度一般比組分單質大。

（二）、金屬的物理性質合金：（三）、金屬的化學性質

金屬原子易失去價電子成為陽離子，因而表現出較強的還原性。由于不同的金屬原子結構、原子半徑的不同，表現的還原性也有強弱不同。(1)與O2反應KCaNa

MgAl

ZnFeSnPb（H）CuHg

AgPtAu常溫迅速

成膜加熱

加熱能反應不反應（三）、金屬的化學性質金屬原子易失去價電子成為陽離子，因而(2)與H2O反應

KCaNa

MgAl

ZnFeSnPb

……條件：冷水劇烈熱水緩慢水蒸氣高溫不反應產物：氫氧化物和氫氣氧化物和氫氣(3)與酸反應KCaNaMgAlZnFeSnPb

CuHgAg

PtAu

常溫下與非氧化性酸反應氧化性酸王水(4)置換反應(5)特例：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(2)與H2O反應金屬活動性順序的應用KCaNaMgAlMnZnFeNiSnPbHCuHgAgPtAu判斷金屬的活動性順序。判斷金屬與酸溶液反應的激烈程度等情況。判斷金屬單質還原性強弱。判斷金屬低價陽離子的氧化性強弱。判斷金屬金屬性的強弱順序。判斷原電池的正負極。判斷和水、氧氣反應條件以及產物。判斷相同濃度相同陰離子溶液的酸堿性強弱順序。判斷電解時陽離子和金屬電極的放電順序。判斷金屬單質的制備方法。金屬活動性順序的應用KCaNaMgAlMnZn一、堿金屬和堿土金屬的概述二、堿金屬和堿土金屬的性質與用途三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類第二節(jié)堿金屬和堿土金屬一、堿金屬和堿土金屬的概述第二節(jié)堿金屬和堿土金屬一、堿金屬和堿土金屬的概述

IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小金屬性、還原性減弱電離能、電負性增大原子半徑增大金屬性、還原性增強電離能、電負性減小價層電子構型：IA、IIA，一、堿金屬和堿土金屬的概述

原子半徑減小價層電子構型：IA均以礦物形式存在:鈉長石:鉀長石:光鹵石:明礬石:鋰輝石:綠柱石:菱鎂礦:石膏:螢石天青石:重晶石:大理石:元素的存在均以礦物形式存在:綠柱石:菱鎂礦:螢石天青石:大理石:元素的《清潔生產及應用》第三版.二、生命周期評價的概念和特點（一）生命周期評價的定義1.ISO（國際標準化組織）的定義匯總和評估一個產品（或服務）體系在其整個生命周期內的所有投入及產出對環(huán)境造成的和潛在的影響的方法。2.國際環(huán)境毒物學和化學學會的定義生命周期評價是一種對產品生產工藝以及活動對環(huán)境的壓力進行評價的客觀過程，它是通過對能量和物質的利用以及由此造成的環(huán)境廢物排放進行識別和進行量化的過程。其目的在于評估能量和物質利用，以及廢物排放對環(huán)境的影響，尋求改善環(huán)境影響的機會以及如何利用這種機會。評價貫穿于產品、工藝和活動的整個生命周期，包括原材料提取與加工、產品制造、運輸以及銷售；產品的使用、再利用和維護；廢物循環(huán)和最終廢物處理?！肚鍧嵣a及應用》第三版.二、生命周期評價的概念和特點《清潔生產及應用》第三版.（二）生命周期評價的主要特點作為有別于傳統(tǒng)環(huán)境影響評價的生命周期評價，主要有以下幾個特點：1.生命周期評價面向的是產品系統(tǒng)；2.生命周期評價是對產品或服務“從搖籃到墳墓”的全過程的評價；3.生命周期評價是一種系統(tǒng)性的、定量化的評價方法；4.生命周期評價是一種充分重視環(huán)境影響的評價方法；5.生命周期評價是一種開放性的評價體系?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（二）生命周期評價的主要特點《清潔生產及應用》第三版.三、生命周期評價的意義（一）應用生命周期評價有利于企業(yè)選擇“綠色工藝”（二）應用生命周期評價促進企業(yè)的可持續(xù)增長（三）應用生命周期評價為制定環(huán)境政策提供支持（四）生命周期評價有助于推動綠色產品和綠色消費《清潔生產及應用》第三版.三、生命周期評價的意義《清潔生產及應用》第三版.四、生命周期評價的局限性產品的生命周期評價只是風險評價、環(huán)境表現（行為）評價、環(huán)境審核、環(huán)境影響評價等環(huán)境管理技術中的一種。生命周期評價中主要的局限性有范圍、方法、數據三個方面。（一）LCA在范圍上的局限性1.應用范圍上的局限性；2.評價范圍的局限性（二）LCA分析方法上的局限性1．量化模型的局限性；2.權重因子的局限性；3、檢測精度上的局限性；（三）LCA分析數據的局限性1.數據來源的局限性；2.數據分配的局限性；3.數據庫的標準化和適用性《清潔生產及應用》第三版.四、生命周期評價的局限性《清潔生產及應用》第三版.第二節(jié)產品生命周期評價原理一、生命周期評價的基本原則1.評價應當系統(tǒng)地、充分地考慮產品系統(tǒng)從原材料獲取直至最終處置全部過程中的環(huán)境因素；2.研究的時間跨度和深度在很大程度上取決于所確定的目的和范圍；3.研究的范圍、假定、數據質量描述、方法和結果應具有透明性；4.LCA研究應討論并記載數據來源，并給予明確、適當的交流；《清潔生產及應用》第三版.第二節(jié)產品生命周期評價原理一、生《清潔生產及應用》第三版.LCA研究的應用意圖規(guī)定了保密和保護產權的要求；方法學上要保證其開放性，以便能兼容新的科學發(fā)現與最新技術發(fā)展；對于向外公布對比論斷的LCA研究要考慮一些具體要求；在生命周期評價的具體過程中，由于被分析系統(tǒng)的生命周期的各個階段存在著折中的因素和具體處理的復雜性，因而將LCA的結果簡化為單一的綜合得分或數字尚不具備科學依據。在進行LCA評價時并不存在統(tǒng)一模式，在組織上應保持靈活性?！肚鍧嵣a及應用》第三版.LCA研究的應用意圖規(guī)定了保密和?！肚鍧嵣a及應用》第三版.二、生命周期評價的技術框架生命周期評價的基本結構歸納為4個有機聯(lián)系的部分：定義目標與確定范圍，清單分析，影響評價和改善評價

清單分析目標與范圍結果解釋影響分析圖5－2LCA技術框架（雙箭頭表示基礎信息流，單箭頭表示每階段的結果解釋）《清潔生產及應用》第三版.二、生命周期評價的技術框架清單分析《清潔生產及應用》第三版.（一）定義目標與確定范圍包括明確分析目的、明確所分析的產品及其功能、確定系統(tǒng)邊界三個部分。（二）清單分析清單分析是4個部分中發(fā)展最完善的一個部分。是對產品、工藝過程或者活動等研究系統(tǒng)整個生命周期階段和能源的使用以及向環(huán)境排放廢物等進行定量的技術過程。該分析評價貫穿于產品的整個生命周期。（三）影響評價是對清單階段所識別的環(huán)境影響壓力進行定量或定性的表征評價，即確定產品系統(tǒng)的物質、能量交換對其外部環(huán)境的影響。這種評價應考慮對生態(tài)系統(tǒng)、人體健康以及其他方面的影響。影響評價由以下3個步驟組成：影響分類、特征化和量化評價?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（一）定義目標與確定范圍《清潔生產及應用》第三版.1.影響分類將從清單分析得來的數據歸到不同的環(huán)境影響類型。影響類型通常包括資源耗竭、人類健康影響和生態(tài)影響3大類。每個大類下又包括許多小類，如在生態(tài)影響下有全球變暖、臭氧層破壞、酸雨、光化學煙霧和富營養(yǎng)化等。另外，一種具體類型，可能會同時具有直接和間接兩種影響效應。2.特征化特征化主要是開發(fā)一種模型，這種模型能將清單提供的數據和其他輔助數據轉譯成描述影響的敘詞。目前國際上使用的特征化模型主要有：負荷模型；當量模型；固有的化學特性模型；總體暴露－效應模型；點源暴露－效應模型。3.量化評價量化評價是確定不同影響類型的貢獻大小即權重，以便能得到一個數字化的可供比較的單一指標。圖5－3為依據國際標準化組織（ISO）和國際環(huán)境毒理學和化學學會（SETAC）建立的產品生命周期影響評價體系?！肚鍧嵣a及應用》第三版.1.影響分類《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.（四）結果解釋（改善評價）系統(tǒng)地評估在產品、工藝或活動的整個生命周期內消減能源消耗、原材料使用以及環(huán)境釋放的需求與機會。這種分析包括定量和定性的改進措施，例如改變產品結構，重新選擇原材料，改變制造工藝和消費方式，以及廢棄物管理等。三、產品生命周期的主要階段一般而言，任何一個產品的生命周期可以劃分為以下幾個主要階段（一）原材料的獲取任何產品和人類活動都需要首先從地球中獲取粗制原材料和能源，例如收獲農作物和石油開采等。（二）生產產品包括將粗制原材料加工成為中間產品，進而生產出成品以及將成品分裝并運送給消費者的整個過程。1.原料加工；2.產品生產；3.分裝和包裝；《清潔生產及應用》第三版.（四）結果解釋（改善評價）《清潔生產及應用》第三版.（三）產品的使用、再用和保養(yǎng)產品從此進入消費環(huán)節(jié)，供消費者使用、消耗，同時消費者要對產品進行保養(yǎng)、維修以便再用，在這些活動中也要消耗能量和產生環(huán)境污染物。（四）產品回收和廢物管理產品在完成預定使用目的后，有兩個物流方向：一是通過回收進入另外一個生命周期系統(tǒng)，開始一個新的周期；二是成為廢棄物，需要采取相應的方式進行處理和處置，例如堆肥、焚燒和填埋等。無論是哪種物流都同樣需要消耗能量，產生環(huán)境污染物。（五）運輸運輸不是一個獨立的生命周期階段，它貫穿于整個生命周期的各個步驟之中，產品所發(fā)生的所有位置變化都應該視為運輸的一部分，但是因為運輸而產生的能量消耗和環(huán)境污染物通常分別歸入其所屬的相應階段?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（三）產品的使用、再用和保養(yǎng)《清潔生產及應用》第三版.四、生命周期清單分析（一）生命周期清單分析的基本內容1.清單分析的范圍分配和運輸輸入能源原材料原料獲取制造、加工、方案制定利用、再利用、維護再循環(huán)廢棄物管理輸出污水漂塵釋放固體廢棄物其他環(huán)境釋放物可用產品生命周期清單分析的一般范圍《清潔生產及應用》第三版.四、生命周期清單分析分配和運輸輸入《清潔生產及應用》第三版.2.清單分析的數據收集、確認及表示格式（1）清單分析的數據收集①數據類型數據類型與產生數據所用的方法有關。數據類型一般包括測算過的數據（統(tǒng)計和未統(tǒng)計），模擬數據，非測算數據（如估計的）。②數據來源數據來源包括工廠報告、政府文件、報告、雜志以及參考書等；a.原始數據原始數據是指工廠特有，經過測算、模擬或評價過的數據。能直接對原始數據進行分析或將其運用于數據收集過程。b.間接數據間接數據是指那些不是特意為建立清單分析以及分析者在數據收集過程中沒有輸入時而收集的數據，即通過報刊、說明書、報表等收集的數據。③清單分析的數據收集《清潔生產及應用》第三版.2.清單分析的數據收集、確認及表示《清潔生產及應用》第三版.進行數據收集時，對每一個數據的表述必須包含：a.獲取的方法；b.進行數據確認的方法；c.數據收集的地點和時間以及它們在整體中的代表性；d.在地域性上數據的代表性；e.數據收集過程中所使用技術方法和技術水平的代表性。《清潔生產及應用》第三版.進行數據收集時，對每一個數據的表述《清潔生產及應用》第三版.（2）數據的確認數據收集以后，要對數據進行確認，即分析數據的有效性。有效性的確認包括運用數據質量指示器來分析數據源；評價數據的質量以發(fā)現不合理的數據予以替換；對數據缺失和數據缺乏時的處理。（3）數據的表示格式清單分析是LCA的組成部分，是對產品系統(tǒng)進行的分析。為開展這種分析，首先要確定一種能表示過程數據的結構以及貯存信息的格式，這種格式最適宜用具有嵌套結構的框架來表示，因為過程的數據通常有多層次的結構。輸出

向環(huán)境的輸出

向大氣的排放

排放脂肪族碳氫化合物

排放烯烴排放乙烯《清潔生產及應用》第三版.（2）數據的確認輸出《清潔生產及應用》第三版.3.清單分析的約束條件清單分析的約束條件是物料平衡和能量平衡。①物料平衡；②能量平衡4.清單表5.清單分析結果解釋清單分析的結果必須根據研究目的與范圍加以解釋；解釋中必須包含數據質量評價和對重要輸入輸出及方法選用的敏感性分析，以認識結果的不確定性。對清單分析進行解釋時還必須結合研究目的對下列情況加以考慮：系統(tǒng)功能和功能單位的規(guī)定是否恰當；系統(tǒng)邊界的確定性是否恰當；通過數據質量評價和敏感性分析所發(fā)現的局限?！肚鍧嵣a及應用》第三版.3.清單分析的約束條件《清潔生產及應用》第三版.（二）清單分析的基本過程研究目的與范圍的確定為開展LCA研究提供了一個初步計劃。生命周期清單分析（LCI）則涉及到數據的收集和計算程序

經過計算處理的清單各功能單位的已確認數據各單元過程的已確認數據已確認的數據收集到的數據數據收集表需要另外的數據或單位過程修改后數據收集數據收集準備數據收集數據的確認將數據與單元過程關聯(lián)將數據與功能單位關聯(lián)數據的合并系統(tǒng)邊界的修改分配和再循環(huán)清單分析的簡化程序完成的清單《清潔生產及應用》第三版.（二）清單分析的基本過程經過計算處《清潔生產及應用》第三版.（三）清單分析的目的和應用1.清單分析的目的進行生命周期評價一般基于以下幾個目的：（1）建立一個信息基準，這里的信息是關于整個系統(tǒng)的資源使用、能源耗用以及環(huán)境負擔等。（2）來確定一個產品或生產過程的生命周期中哪些地方能減少資源使用以及環(huán)境排放。（3）與其他的產品和生產過程的投入和產出進行比較。（4）幫助指導新的產品或生產過程的開發(fā)，以求減少資源使用和環(huán)境排放。（5）幫助確定生命周期影響評價的范圍?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（三）清單分析的目的和應用《清潔生產及應用》第三版.2.清單分析的應用在實際生產生活中，生命周期清單分析一般為以下使用者所利用。（1）企業(yè)內部使用①對企業(yè)內部的決策進行評價②對要向外部披露的信息進行評價（2）公共使用①為政策制定提供條件②公民教育《清潔生產及應用》第三版.2.清單分析的應用《清潔生產及應用》第三版.五、生命周期評價報告1.基本情況（1）LCA的委托方，LCA執(zhí)業(yè)者（內部或外部的）；（2）報告日期；（3）聲明該項目研究是根據國家標準有關規(guī)定進行的。2.所確定的目的和范圍（1）進行該項目研究的理由；（2）研究的應用意圖；（3）預期的交流對象；（4）研究范圍的修改及論證；（5）研究范圍的功能：（性能特征的表述；進行比較時所忽略的其他功能)（6）系統(tǒng)邊界：(①以基本流出現的系統(tǒng)輸入輸出；②邊界確定準則；③所忽略的生命周期階段、過程和數據需求；④對單元過程的初步表達；⑤所確定的分配辦法。)（7）數據類型：（①數據類型的確定；②每個數據類型的詳細內容；③能量輸入和輸出的量化；④關于電力生產的假定；⑤燃燒熱；⑥所納入的無組織排放。）（8）輸入輸出初步選擇準則：（①準則和假定的表述；②準則的選用對結果的影響；③物質、能量和環(huán)境關聯(lián)性準則考慮的比較性論斷。）（9）數據質量要求。

《清潔生產及應用》第三版.五、生命周期評價報告《清潔生產及應用》第三版.3.清單分析（1）數據收集程序；（2）單元過程的定性和定量表達；（3）公開出版的文獻來源；（4）計算程序；（5）數據的確認：（①數據質量評價；②對缺失數據的處理；）（6）為修改系統(tǒng)邊界所做的敏感性分析；（7）分配原則和程序：（①分配程序文件的編制和論證；②分配程序的統(tǒng)一應用。）4.生命周期影響評價，影響評價方法及其結果5.生命周期解釋（1）結果；（2）結果解釋中與方法學和數據假定有關的局限性；（3）數據治理評價。6.LCA的局限性（1）數據質量評價和敏感性分析；（2）系統(tǒng)功能和功能單位；（3）系統(tǒng)邊界；（4）不確定性分析；（5）通過數據質量評價和敏感性分析所發(fā)現的局限；（6）結論后建議。7.對鑒定性評審過程的描述包含評審人員的姓名和單位、鑒定性評審報告、對建議的答復。

《清潔生產及應用》第三版.3.清單分析第三節(jié)生命周期評價實例一、水泥生產生命周期分析本案例主要考慮水泥生產階段原料開采、生料制備、熟料燒成、水泥粉磨和包裝等生產工藝過程和運輸過程產生的直接環(huán)境影響以及與水泥生產相關的電力生產和煤炭生產過程產生的間接環(huán)境影響?！肚鍧嵣a及應用》第三版.第三節(jié)生命周期評價實例一、水泥生產生命周期分析《清潔生產及《清潔生產及應用》第三版.（一）評價的目的和范圍水泥的不同生產技術造成的環(huán)境影響不同。本案例以代表水泥工業(yè)發(fā)展方向的新型干法生產技術作為技術對象，進行水泥生產階段生命周期分析。其目的在于分析水泥生產階段各過程的環(huán)境影響，確定水泥生產階段造成重大環(huán)境影響的關鍵環(huán)節(jié)，從而改進生產工藝，降低能源和原材料消耗，減少環(huán)境污染。以某水泥廠兩條2000t/d的新型干法生產線為依據,進行了水泥生產階段生命周期評價分析，功能單位為1t水泥。從研究目的出發(fā),水泥生產階段生命周期評價的研究范圍,即系統(tǒng)邊界如圖?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（一）評價的目的和范圍《清潔生產及應用》第三版.運輸原料開采石灰石砂巖鐵礦石生料制備原料破碎預均化粉磨均化熟料燒成水泥粉磨包裝電力石膏礦渣粉煤制備煤炭生產粉煤灰水泥生產生命周期系統(tǒng)邊界《清潔生產及應用》第三版.運輸原料開采生料制備熟料水泥包裝電《清潔生產及應用》第三版.僅考慮系統(tǒng)邊界內，與功能單位直接相關的過程或活動所帶來的環(huán)境影響，不考慮諸如工廠基礎設施建設、工人生活等活動造成的環(huán)境影響。由于原料開采階段數據有限，沒有依原料類型分別分析，而是將各種原料合并進行了簡化處理。（二）水泥生產生命周期清單分析1.原材料消耗清單水泥生產階段中消耗的原材料主要有：石灰石、砂巖、鐵礦石、石膏、水以及一些工業(yè)廢棄物，如礦渣、粉煤灰等。對工業(yè)廢棄物不作為資源消耗考慮，其本身造成的環(huán)境影響由產生這些工業(yè)廢棄物的工業(yè)工藝過程分擔，只考慮由于使用這些工業(yè)廢棄物所造成的直接環(huán)境影響，如運輸、粉磨等過程消耗的能量和產生的排放物?？疾炝薖.I.52.5、P.O.42.5、P.S.32.5三種水泥的原料消耗情況，如表?！肚鍧嵣a及應用》第三版.僅考慮系統(tǒng)邊界內，與功能單位直接相《清潔生產及應用》第三版.2.水泥各工藝過程能量消耗清單假設礦渣與熟料采用分別粉磨的方式，系統(tǒng)邊界內，1t水泥各工藝過程的能量消耗如表。3.水泥生產階段環(huán)境影響清單水泥在系統(tǒng)邊界內造成的環(huán)境影響主要有：CO2

、SO2

、NOx、CO等廢氣，化學需氧量(COD)、懸浮物(SS)和油等廢水排放物，另外還有粉塵和噪音污染。其中，SO2

的排放主要與使用的燃料有關；CO2

的排放不僅與消耗的能量有關，還與水泥生產本身有關；NOx的產生主要與水泥熟料燒成有關。水泥在生產階段產生的固體廢棄物，基本都可以重新利用,因此只考慮粉塵的影響。水泥生產階段環(huán)境排放清單，以1t水泥為功能單位,通過系統(tǒng)邊界內各有關過程和活動的環(huán)境排放，以功能單位為基準累加得到?！肚鍧嵣a及應用》第三版.2.水泥各工藝過程能量消耗清單《清潔生產及應用》第三版.（三）水泥生產階段生命周期環(huán)境影響評價水泥生產階段生命周期環(huán)境影響評價,依據國際標準化組織（ISO）和國際環(huán)境毒理學和化學學會（SETAC）建立的框架以及丹麥的工業(yè)產品環(huán)境設計(EDIP)方法進行。依據以上方法建立了水泥生產階段生命周期影響評價的公共體系,由分類和特征化、標準化以及加權等步驟組成,如圖。其中，全球變暖、臭氧層損耗以及不可再生資源消耗為全球環(huán)境影響因素，酸化、富營養(yǎng)化和可再生資源消耗為區(qū)域性環(huán)境影響因素，固體廢棄物和粉塵為局部環(huán)境影響因素。對固體廢棄物和粉塵，未按物理和化學性質進行區(qū)分，而是根據清單結果統(tǒng)一歸為兩類。對其它的一些環(huán)境影響因素,如噪音、事故，由于數據的限制，在此不作考慮?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（三）水泥生產階段生命周期環(huán)境影響《清潔生產及應用》第三版.清單分析分類和特征化標準化

加權

影響指數資源消耗能源消耗可再生資源人均資源擁有量資源稀缺性CO2COSO2NOXCODSSCxHy富營養(yǎng)化酸化全球變暖人均環(huán)境影響的貢獻政策削減目標資源耗竭系數環(huán)境影響負荷水泥生產生命周期影響評價的公共體系不可再生資源臭氧層消耗粉塵固體廢棄物《清潔生產及應用》第三版.清單分析分類和標準化加權《清潔生產及應用》第三版.1.水泥潛在環(huán)境影響計算（1）全球變暖(GWP)：根據水泥生產階段環(huán)境排放清單的結果，由GWPs特征化因子(100年)即可計算出每噸水泥生產階段造成的全球變暖的數值。如表。（2）酸化(AP)：水泥排放物中造成酸化影響的主要物質是SO2和NOx,其酸化潛在影響為其排放物的量與當量因子乘積的和，結果見表。（3）富營養(yǎng)化(NP)：水泥排放物中造成富營養(yǎng)化的主要原因是COD和NOx,其潛在影響見表。2.水泥潛在環(huán)境影響的標準化對計算的各類潛在環(huán)境影響采用EDIP提出的標準化方法,進行標準化,以比較它們的相對大小,結果如表。

《清潔生產及應用》第三版.1.水泥潛在環(huán)境影響計算《清潔生產及應用》第三版.3.水泥潛在環(huán)境影響的加權評估標準化后的潛在環(huán)境影響進行加權評估,結果如圖。

《清潔生產及應用》第三版.3.水泥潛在環(huán)境影響的加權評估《清潔生產及應用》第三版.4.水泥生產階段資源耗竭系數《清潔生產及應用》第三版.4.水泥生產階段資源耗竭系數《清潔生產及應用》第三版.（四）結果解釋1.在水泥生產階段所考查的四個基本過程中,水泥生產工藝過程和電力生產產生的環(huán)境影響最大。因此要降低水泥生產階段的環(huán)境影響，可以從提高水泥生產工藝的熱效率和改變我國現有的能源生產結構入手。2.在水泥生產階段造成的潛在環(huán)境影響中,全球變暖和粉塵排放是兩種主要的環(huán)境影響類型。3.在水泥的生產工藝過程中，熟料燒成工藝消耗的能量最大。以P.I.52.5為例,1t水泥的熟料燒成能耗占水泥總能耗的89.6%，其中熱耗占總能耗的86.9%。因此降低水泥熟料燒成熱耗就成為減少水泥環(huán)境影響的關鍵。我國水泥熱耗較發(fā)達國家高50%以上,降低熱耗還有很大空間。4.P.I.52.5、P.O.42.5、P.S.32.5三種水泥的環(huán)境影響負荷分別為0.28、0.25、0.19，資源耗竭系數分別為0.038、0.033、0.024。隨著水泥強度的提高，三種水泥的環(huán)境影響負荷和資源耗竭系數都增大。這主要是因為三種水泥每噸水泥的熟料消耗量不同，強度等級越高,熟料消耗量也越大?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（四）結果解釋《清潔生產及應用》第三版.二、聚氯乙烯生產過程生命周期分析（一）研究對象與研究方法1.研究對象本案例以我國某大型石化集團聚氯乙烯生產過程為研究對象，該公司聚氯乙烯生產能力為20萬t/a。該項目擬采用干法乙炔發(fā)生工藝，從技術可靠性、經濟性考慮，該工藝流程包括：電石干法制乙炔，乙炔氯化加氫制氯乙烯，采用日本CHISSO聚合技術實現氯乙烯懸浮法制PVC，糊樹脂制PVC采用聚合技術工藝包。2.研究方法根據ISO14041的生命周期評價技術框架，確定本文的研究目標及范圍，收集原材料和能源消耗數據，并將收集的數據單位化、標準化及加權化，進而得出生命周期評價的結論?！肚鍧嵣a及應用》第三版.二、聚氯乙烯生產過程生命周期分析《清潔生產及應用》第三版.（二）目標與范圍的確定本文只考慮聚氯乙烯生產過程中的原材料、能源消耗及產生的環(huán)境影響負荷，該過程的技術環(huán)節(jié)包括：電石干法制乙炔、電解食鹽水制氯化氫、乙炔和氯化氫加成制氯乙烯、氯乙烯聚合制聚氯乙烯。本研究系統(tǒng)邊界如圖。（三）生命周期清單分析以聚氯乙烯生產過程為研究對象，功能單位為生產1t聚氯乙烯的能源、原材料消耗及環(huán)境污染物排放。研究中涉及的數據由該行業(yè)清潔生產評價指標體系、該項目環(huán)評報告書及相應的參考文獻所獲得。1.能源及原材料消耗分析對該企業(yè)所提供的生產數據進行整理，得到生產單位聚乙烯的能源及原材料消耗指標如表。

《清潔生產及應用》第三版.（二）目標與范圍的確定《清潔生產及應用》第三版.產聚氯乙烯階段產氯乙烯階段產乙炔階段VCM回收回收VCM回收C2H2廢氣處理凈化液回用電石破碎、磁選水解反應乙炔凈化混合器脫水干燥加成反應除雜、干燥氯乙烯單體聚合反應干燥包裝HCl水電燃料PVC產品廢水排放廢氣排放固廢排放輸入系統(tǒng)輸出《清潔生產及應用》第三版.產聚氯乙烯階段產氯乙烯階段產乙炔階《清潔生產及應用》第三版.2.環(huán)境排放清單分析聚氯乙烯生產生命周期評價中，電能和蒸汽的生產過程都會伴隨著環(huán)境污染物的排放，參照中國生產1MJ電力的輸入與輸出、企業(yè)使用燃料過程中的實際排污情況及相關文獻，得出其環(huán)境排放結果見表。（四）生命周期影響評價環(huán)境影響負荷的計算旨在識別其中重要的影響因子，并將其轉化為比較容易理解、具有可比性、能較好反映對環(huán)境潛在影響的指標。1.環(huán)境影響潛值的計算根據聚氯乙烯生產過程環(huán)境污染物排放清單，該生產過程可能造成的潛在環(huán)境影響包括：全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化、光化學臭氧合成和固體廢物。計算各種環(huán)境影響的潛值，見表。《清潔生產及應用》第三版.2.環(huán)境排放清單分析《清潔生產及應用》第三版.2.環(huán)境影響潛值的標準化環(huán)境影響潛值的標準化可為各種環(huán)境影響潛值的相對大小提供一個可比較標準，從而比較對各種影響類型的貢獻大?。粸檫M一步評估提供依據。對各種環(huán)境影響潛值采用相應的標準化基準進行標準化，結果見表。3.加權分析及環(huán)境影響負荷由于環(huán)境問題本身的特性以及人類社會對其認識和關注程度的不同，各種環(huán)境影響的相對重要性也有所不同。本研究依據中科院建立的生命周期環(huán)境影響評價模型中各種環(huán)境影響的權重，對其進行進一步加權分析，結果列于表。在PVC生產過程中，電能生產過程所產生的環(huán)境負荷最大，其次為蒸汽生產過程和工藝過程。其中能源生產過程的環(huán)境排放主要引起全球變暖、酸化、富營養(yǎng)化、大氣顆粒物污染，環(huán)境影響潛值為0.365標準人當量；PVC生產工藝過程中的環(huán)境排放主要引起光化學臭氧合成、固體廢物和危險廢物，環(huán)境影響潛值為0.125標準人當量?！肚鍧嵣a及應用》第三版.2.環(huán)境影響潛值的標準化《清潔生產及應用》第三版.（五）結論及建議1.聚氯乙烯生產的總能耗為7818.34MJ/t，其中氯乙烯聚合產聚氯乙烯階段的能耗最大，占總能耗的85.82%?？梢酝ㄟ^提高設備水平，節(jié)約此階段的能源消耗。2.聚氯乙烯生產生命周期的環(huán)境排放，廢氣排放主要來自電能生產過程，其中CO2占99.6%，粉塵占93.6%，SO2占59.8%；水污染物的排放主要是COD和SS，主要來源是聚氯乙烯生產工藝過程，此外此過程也是固體廢物的主要來源。因此減少對環(huán)境排放的關鍵在于生產工藝的改進，提高資源和能源的利用率；同時提倡清潔生產，降低聚氯乙烯生產生命周期中污染物的排放。3.PVC生產生命周期的環(huán)境影響負荷為0.49標準人當量，其中能源生產過程的環(huán)境影響負荷為0.365標準人當量，生產工藝過程的環(huán)境影響負荷為0.125標準人當量。PVC生產的主要環(huán)境影響為煙塵和灰塵、光化學臭氧合成、酸化和全球變暖。

《清潔生產及應用》第三版.（五）結論及建議《清潔生產及應用》第三版.三、啤酒生產生命周期分析（一）目標和范圍定義1.目標定義啤酒生產過程復雜，工藝鏈長，設備多，物耗、能耗大，其生命周期的各階段幾乎都有不同程度的污染產生。通過啤酒LCA研究，辨識啤酒生產各子系統(tǒng)中對環(huán)境影響較明顯的單元；評價啤酒生產各階段對環(huán)境的影響；有效支持啤酒清潔生產；為進一步開展食品生命周期評價研究提供經驗。2.范圍定義以某地區(qū)銷售的普通11°P，630mL綠色玻璃瓶裝啤酒為例，功能單位為1kL。一般而言，啤酒生命周期包括原材料生產、釀造、包裝、存儲、運輸、消費、瓶箱回收及廢棄物處理等幾個單元。根據目前啤酒企業(yè)實際生產布局，本案例研究系統(tǒng)范圍如圖。《清潔生產及應用》第三版.三、啤酒生產生命周期分析《清潔生產及應用》第三版.啤酒生產LCA評價系統(tǒng)研究范圍煤原材料獲取電力水啤酒瓶制造碎酒瓶回收蒸汽生產釀造車間包裝車間啤酒瓶回收麥糟處理廢酵母泥處理CO2回收廢水處理消費廢硅藻土處置運輸銷售本案例研究范圍《清潔生產及應用》第三版.啤酒生產LCA評價系統(tǒng)研究范圍煤原《清潔生產及應用》第三版.（二）清單分析1.原材料消耗啤酒生產原材料消耗主要是麥芽、大米、水、酒花、啤酒瓶、瓶蓋、標簽、膠水及其他一些輔助添加劑和洗滌劑。各子系統(tǒng)主要原材料消耗如表。2.能源消耗啤酒釀造的糊化、糖化、煮沸及啤酒巴氏滅菌等過程需消耗大量蒸汽；而原材料、半成品及成品輸送、設備運行、特別是制冷需消耗大量電能。該企業(yè)利用燃煤來生產蒸汽，電力則由外部供應，各子系統(tǒng)能源消耗如表?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（二）清單分析《清潔生產及應用》第三版.3.環(huán)境排放在研究的系統(tǒng)內啤酒生產對環(huán)境造成的影響因子主要有：化學耗氧量(COD)、懸浮物含量(SS)、CO2、CO、SO2、NOx、NH3、工業(yè)煙塵和粉塵、固體廢棄物，另外還有異味和噪聲污染。其中COD和SS主要與釀造和包裝階段的排放有關；大氣污染主要與蒸汽生產消耗大量燃煤及制冷階段冷媒泄露有關；固體廢棄物主要是爐渣和廢硅藻土。啤酒生產各子系統(tǒng)環(huán)境排放見表。（三）影響評價依據ISO和SETAC建立的框架以及丹麥的工業(yè)產品環(huán)境設計(EDIP)方法，將啤酒生產生命周期影響評價劃分為分類和特征化、標準化以及加權等步驟。評價體系如圖。《清潔生產及應用》第三版.3.環(huán)境排放《清潔生產及應用》第三版.清單分析分類和特征化標準化

加權

影響指數資源消耗能源消耗不可更新資源人均資源擁有量資源稀缺性CO2COSO2NOXNH3CODSSHCI固體廢棄物、煙塵、粉塵富營養(yǎng)化煙塵及灰塵工業(yè)固廢酸化全球變暖人均環(huán)境影響的貢獻政策削減目標資源耗竭系數環(huán)境影響負荷啤酒生產生命周期環(huán)境影響評價體系《清潔生產及應用》第三版.清單分析分類和標準化加權《清潔生產及應用》第三版.1.資源耗竭系數2.環(huán)境影響負荷（四）結果解釋1.從資源消耗清單分析看，該企業(yè)水資源的利用和國外相比，還有很大的差距(國外每kL啤酒生產平均耗水為8t左右)，可通過選擇合理的清洗方式(如CIP清洗系統(tǒng))，來降低水耗。相對于水資源的消耗，啤酒生產對煤的資源耗竭更嚴重。主要源于釀造和包裝階段消耗大量的蒸汽，可通過添置機械壓縮式熱泵回收二次蒸汽來提高蒸汽利用率。電力消耗最大的是釀造階段，主要是發(fā)酵過程維持低溫環(huán)境所需的制冷過程，應減少或避免冷媒泄漏，同時合理選用和配置電機、傳輸裝置、泵等。

《清潔生產及應用》第三版.1.資源耗竭系數《清潔生產及應用》第三版.2.啤酒生產對環(huán)境潛在影響依次是富營養(yǎng)化、全球變暖、粉塵和煙塵、酸化和工業(yè)固廢。其中，釀造階段對富營養(yǎng)化、粉塵和煙塵及工業(yè)固廢的貢獻最大；包裝階段的主要潛在影響是富營養(yǎng)化和工業(yè)固廢；蒸汽生產階段的主要潛在影響是全球變暖、酸化和富營養(yǎng)化。3.釀造階段和蒸汽生產階段的環(huán)境影響潛值最大。對釀造過程產生的富營養(yǎng)化影響，應建立有效的廢水處理設施；釀造階段粉塵主要產生于原輔料粉碎階段，該企業(yè)采用干法粉碎，除塵裝置設計及選用不盡合理，因此應改變粉碎方式(采用濕法粉碎)，或增加有效的除塵設備來減少或避免粉塵排放；廢硅藻土是釀造階段產生的主要固體廢棄物，含有廢酵母、其他酒液成分等大量有機物，目前普遍采用直接填埋法進行處理，必然造成環(huán)境污染，且消耗大量土地資源，可經過回收加工，分離為有機物和無機物形式分別加以利用，既降低環(huán)境污染，又能為企業(yè)帶來一定的經濟效益。蒸汽生產階段環(huán)境影響主要是燃煤產生的大量廢氣，應增加各種除硫、除氮、除塵裝置，同時提高煤的利用率，減少排放。《清潔生產及應用》第三版.2.啤酒生產對環(huán)境潛在影響依次是四、定向刨花板生產過程生命周期評價本案例采用GaBits生命周期評價軟件對定向刨花板（OSB）生產過程進行LCA評價和比較，確定環(huán)境負荷最大的生產工序和相應的環(huán)境影響類型，分析其原因，提出相應改進措施，以期為企業(yè)優(yōu)化工藝、清潔生產提供參考，從而促進定向刨花板產業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展?！肚鍧嵣a及應用》第三版.四、定向刨花板生產過程生命周期評價《清潔生產及應用》第三版.（一）研究對象與系統(tǒng)邊界的確定以國內某定向刨花板企業(yè)生產的1m3潮濕條件下使用的結構定向刨花板為功能單位，該企業(yè)的生產規(guī)模和生產工藝極具代表性，且生產穩(wěn)定。定向刨花板生產過程包括基本單元制備階段（剝皮、刨片、干燥）、板坯成型熱壓階段（施膠、定向鋪裝、熱壓成型）及后期加工階段（毛板處理、砂光、能源中心）進行LCA評價和比較，其基本系統(tǒng)邊界如圖《清潔生產及應用》第三版.（一）研究對象與系統(tǒng)邊界的確定《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.（二）清單分析清單分析主要基于該企業(yè)的加工制造、環(huán)境排放數據。輸入清單項目主要包括：原材料和能源等，輸出清單主要包括：產品、副產品、廢水、廢氣和廢渣及其他污染物等。詳細數據來源：（1）生產用各類原材料及輔料添加劑消耗數據、定向刨花板生產過程中的各工序物質流清單，均來自企業(yè)生產數據；（2）能源和原輔材料生產數據，均來自Gabits數據庫。輸入和輸出清單，如表?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（二）清單分析《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.（三）影響評價（1）分類要研究定向刨花板生產過程對環(huán)境影響，故選取CML2001-Apr.2013中的六個典型分類：非生物性資源耗損（ADP）、酸化效應（AP）、富營養(yǎng)化（EP）、全球氣候變暖（GWP100）、臭氧層損耗（ODP）、光化學臭氧創(chuàng)造潛力（POCP）。將定向刨花板清單分析階段獲得的各項數據，按荷蘭CML2001-Apr.2013的分類方法，以可量化的特定影響表達。各影響類型的特征化因子單位，列于表《清潔生產及應用》第三版.（三）影響評價《清潔生產及應用》第三版.CML2001-Apr.2013方法的特征化因子《清潔生產及應用》第三版.CML2001-Apr.2013方法的特征化因子《清潔生產（2）特征化為更好比較各環(huán)境影響類型，將清單分析結果轉換成統(tǒng)一單位的環(huán)境影響類型參數，采用CML2001-Apr.2013特征化模型，對定向刨花板環(huán)境影響進行特征化分析，結果列于表生產1m3

定向刨花板環(huán)境影響排放特征化值（CML2001-Apr.2013）《清潔生產及應用》第三版.（2）特征化為更好比較各環(huán)境影響類型，將清單分析結果轉換成（3）歸一化為將不同環(huán)境影響類型按不同權重系數綜合成一個總的環(huán)境影響潛力值，需先對各環(huán)境影響類型的特征化分析結果進行歸一化，基本算法是各影響類型的特征化值，除以其對應的基準值。（4）加權權重系數應根據研究產品確定，要綜合考慮社會價值、偏好和相關環(huán)境標準的多屬性價值。由于我國缺乏定向刨花板相關環(huán)境影響類型的權重數據，故采用國外定向刨花板LCA研究廣泛使用的CML2001-Apr.2013環(huán)境影響權重值。基本算法為各環(huán)境影響類型的歸一化值乘以其對應的權重系數，加權后的環(huán)境影響潛值，稱為環(huán)境影響負荷。《清潔生產及應用》第三版.（3）歸一化為將不同環(huán)境影響類型按不同權重《清潔生產及應用1m3

定向刨花板生產過程生命周期評價加權結果《清潔生產及應用》第三版.1m3定向刨花板生產過程生命周期評價加權結果《清潔生產及定向刨花板生產過程的環(huán)境影響負荷統(tǒng)計結果，列于表定向刨花板生產過程的環(huán)境影響負荷占比《清潔生產及應用》第三版.定向刨花板生產過程的環(huán)境影響負荷統(tǒng)計結果，列于表《清潔生產及（四）結果解釋（改善評價）AP是定向刨花板生產過程最主要的環(huán)境影響類型；其次是POCP、GWP；而EP、ADP和ODP的占比不足4%，影響微乎其微。AP主要由SO2和NOx綜合影響導致，既有生產過程中的直接排放，也有電力生產的間接排放。減少火力發(fā)電和能源工廠燃燒時SO2的排放，將極大緩解OSB生產過程對環(huán)境的累計排放和酸雨發(fā)生；POCP則主要受膠黏劑生產過程中的氮氧化物NMHC和碳氫化合物CH等影響，提高膠黏劑的清潔生產水平，將極大降低POCP的環(huán)境影響；GWP100主要源于OSB生產過程中燃燒煤和木屑所排放的CO2，提高風電、水電、生物質電力等再生能源在電力中的比例，是減少CO2排放最有效的措施?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（四）結果解釋（改善評價）《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.第五章產品生命周期評價

第一節(jié)生命周期評價概述第二節(jié)產品生命周期評價原理第三節(jié)生命周期評價實例《清潔生產及應用》第三版.第五章產品生命周期評價第一節(jié)《清潔生產及應用》第三版.第一節(jié)生命周期評價概述一、生命周期評價的起源和發(fā)展（一）生命周期評價的起源生命周期評價開始于20世紀60年代。1969年美國中西部資源研究所(MRI)的研究者們?yōu)榭煽诳蓸饭鹃_始了一項研究，該研究試圖從最初的原材料采掘到最終的廢棄物處理，進行全過程的跟蹤與定量分析（從搖籃到墳墓）；20世紀70年代初，在美國、歐洲、日本的其他公司進行了類似的比較性的生命周期評價分析。在20世紀80年代末以后，生命周期評價得到廣泛關注和迅速發(fā)展。1990年由國際環(huán)境毒理學與化學學會（SETAC）首次主持在佛蒙特召開了有關生命周期評價的國際研討會，在該會議上首次提出了“生命周期評價（lifecycleassessment，LCA）”的概念?！肚鍧嵣a及應用》第三版.第一節(jié)生命周期評價概述一、生命周《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.（二）生命周期評價的發(fā)展1992年以后，以美國環(huán)境毒性和化學學會為主，組織有關研究小組于1993年開始協(xié)調統(tǒng)一有關概念、定義及具體操作處理方法等，使LCA有了長足的發(fā)展。經過20多年的實踐，在國際環(huán)境毒理學與化學學會和國際標準組織的共同努力下，生命周期評價方法論的國際標準化取得了重要進展。1997年國際標準組織推出ISO14040標準《環(huán)境管理—生命周期評價—原則與框架》，1999年推出ISO14041《環(huán)境管理—生命周期評價—目標與范圍的確定，清單分析》；2000年公布ISO14042《環(huán)境管理—生命周期評價—生命周期影響評價》、ISO14043《環(huán)境管理—生命周期評價—生命周期解釋》?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（二）生命周期評價的發(fā)展（二）金屬的物理性質:①常溫下，單質都是固體，汞(Hg)除外；②大多數金屬呈銀白色，有金屬光澤，但金(Au)——色，銅(Cu)——色，鉍(Bi)——色，鉛(Pb)

色。

黃紅微紅

藍白③不同金屬熔點、硬度差別較大；（二）金屬的物理性質:①常溫下，單質都是固體，汞(Hg)除外④良好的導電性，分析原因：金屬中存在著大量的可自由移動的電子。⑤良好的導熱性，分析原因：通過自由電子和金屬陽離子的相互碰撞傳遞熱量。⑥良好的延展性。金鉑⑦金屬單質在化學反應中只作還原劑，在化合物中金屬元素只顯正價。④良好的導電性，分析原因：金屬中存在著大量的可自由移（二）、金屬的物理性質合金：概念：兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質。性質：具備金屬特性(光澤、熱電良導體、延展性等)。 熔沸點一般低于組分單質；硬度一般比組分單質大。

（二）、金屬的物理性質合金：（三）、金屬的化學性質

金屬原子易失去價電子成為陽離子，因而表現出較強的還原性。由于不同的金屬原子結構、原子半徑的不同，表現的還原性也有強弱不同。(1)與O2反應KCaNa

MgAl

ZnFeSnPb（H）CuHg

AgPtAu常溫迅速

成膜加熱

加熱能反應不反應（三）、金屬的化學性質金屬原子易失去價電子成為陽離子，因而(2)與H2O反應

KCaNa

MgAl

ZnFeSnPb

……條件：冷水劇烈熱水緩慢水蒸氣高溫不反應產物：氫氧化物和氫氣氧化物和氫氣(3)與酸反應KCaNaMgAlZnFeSnPb

CuHgAg

PtAu

常溫下與非氧化性酸反應氧化性酸王水(4)置換反應(5)特例：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(2)與H2O反應金屬活動性順序的應用KCaNaMgAlMnZnFeNiSnPbHCuHgAgPtAu判斷金屬的活動性順序。判斷金屬與酸溶液反應的激烈程度等情況。判斷金屬單質還原性強弱。判斷金屬低價陽離子的氧化性強弱。判斷金屬金屬性的強弱順序。判斷原電池的正負極。判斷和水、氧氣反應條件以及產物。判斷相同濃度相同陰離子溶液的酸堿性強弱順序。判斷電解時陽離子和金屬電極的放電順序。判斷金屬單質的制備方法。金屬活動性順序的應用KCaNaMgAlMnZn一、堿金屬和堿土金屬的概述二、堿金屬和堿土金屬的性質與用途三、堿金屬和堿土金屬的氧化物、氫氧化物及鹽類第二節(jié)堿金屬和堿土金屬一、堿金屬和堿土金屬的概述第二節(jié)堿金屬和堿土金屬一、堿金屬和堿土金屬的概述

IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小金屬性、還原性減弱電離能、電負性增大原子半徑增大金屬性、還原性增強電離能、電負性減小價層電子構型：IA、IIA，一、堿金屬和堿土金屬的概述

原子半徑減小價層電子構型：IA均以礦物形式存在:鈉長石:鉀長石:光鹵石:明礬石:鋰輝石:綠柱石:菱鎂礦:石膏:螢石天青石:重晶石:大理石:元素的存在均以礦物形式存在:綠柱石:菱鎂礦:螢石天青石:大理石:元素的《清潔生產及應用》第三版.二、生命周期評價的概念和特點（一）生命周期評價的定義1.ISO（國際標準化組織）的定義匯總和評估一個產品（或服務）體系在其整個生命周期內的所有投入及產出對環(huán)境造成的和潛在的影響的方法。2.國際環(huán)境毒物學和化學學會的定義生命周期評價是一種對產品生產工藝以及活動對環(huán)境的壓力進行評價的客觀過程，它是通過對能量和物質的利用以及由此造成的環(huán)境廢物排放進行識別和進行量化的過程。其目的在于評估能量和物質利用，以及廢物排放對環(huán)境的影響，尋求改善環(huán)境影響的機會以及如何利用這種機會。評價貫穿于產品、工藝和活動的整個生命周期，包括原材料提取與加工、產品制造、運輸以及銷售；產品的使用、再利用和維護；廢物循環(huán)和最終廢物處理?！肚鍧嵣a及應用》第三版.二、生命周期評價的概念和特點《清潔生產及應用》第三版.（二）生命周期評價的主要特點作為有別于傳統(tǒng)環(huán)境影響評價的生命周期評價，主要有以下幾個特點：1.生命周期評價面向的是產品系統(tǒng)；2.生命周期評價是對產品或服務“從搖籃到墳墓”的全過程的評價；3.生命周期評價是一種系統(tǒng)性的、定量化的評價方法；4.生命周期評價是一種充分重視環(huán)境影響的評價方法；5.生命周期評價是一種開放性的評價體系?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（二）生命周期評價的主要特點《清潔生產及應用》第三版.三、生命周期評價的意義（一）應用生命周期評價有利于企業(yè)選擇“綠色工藝”（二）應用生命周期評價促進企業(yè)的可持續(xù)增長（三）應用生命周期評價為制定環(huán)境政策提供支持（四）生命周期評價有助于推動綠色產品和綠色消費《清潔生產及應用》第三版.三、生命周期評價的意義《清潔生產及應用》第三版.四、生命周期評價的局限性產品的生命周期評價只是風險評價、環(huán)境表現（行為）評價、環(huán)境審核、環(huán)境影響評價等環(huán)境管理技術中的一種。生命周期評價中主要的局限性有范圍、方法、數據三個方面。（一）LCA在范圍上的局限性1.應用范圍上的局限性；2.評價范圍的局限性（二）LCA分析方法上的局限性1．量化模型的局限性；2.權重因子的局限性；3、檢測精度上的局限性；（三）LCA分析數據的局限性1.數據來源的局限性；2.數據分配的局限性；3.數據庫的標準化和適用性《清潔生產及應用》第三版.四、生命周期評價的局限性《清潔生產及應用》第三版.第二節(jié)產品生命周期評價原理一、生命周期評價的基本原則1.評價應當系統(tǒng)地、充分地考慮產品系統(tǒng)從原材料獲取直至最終處置全部過程中的環(huán)境因素；2.研究的時間跨度和深度在很大程度上取決于所確定的目的和范圍；3.研究的范圍、假定、數據質量描述、方法和結果應具有透明性；4.LCA研究應討論并記載數據來源，并給予明確、適當的交流；《清潔生產及應用》第三版.第二節(jié)產品生命周期評價原理一、生《清潔生產及應用》第三版.LCA研究的應用意圖規(guī)定了保密和保護產權的要求；方法學上要保證其開放性，以便能兼容新的科學發(fā)現與最新技術發(fā)展；對于向外公布對比論斷的LCA研究要考慮一些具體要求；在生命周期評價的具體過程中，由于被分析系統(tǒng)的生命周期的各個階段存在著折中的因素和具體處理的復雜性，因而將LCA的結果簡化為單一的綜合得分或數字尚不具備科學依據。在進行LCA評價時并不存在統(tǒng)一模式，在組織上應保持靈活性?！肚鍧嵣a及應用》第三版.LCA研究的應用意圖規(guī)定了保密和?！肚鍧嵣a及應用》第三版.二、生命周期評價的技術框架生命周期評價的基本結構歸納為4個有機聯(lián)系的部分：定義目標與確定范圍，清單分析，影響評價和改善評價

清單分析目標與范圍結果解釋影響分析圖5－2LCA技術框架（雙箭頭表示基礎信息流，單箭頭表示每階段的結果解釋）《清潔生產及應用》第三版.二、生命周期評價的技術框架清單分析《清潔生產及應用》第三版.（一）定義目標與確定范圍包括明確分析目的、明確所分析的產品及其功能、確定系統(tǒng)邊界三個部分。（二）清單分析清單分析是4個部分中發(fā)展最完善的一個部分。是對產品、工藝過程或者活動等研究系統(tǒng)整個生命周期階段和能源的使用以及向環(huán)境排放廢物等進行定量的技術過程。該分析評價貫穿于產品的整個生命周期。（三）影響評價是對清單階段所識別的環(huán)境影響壓力進行定量或定性的表征評價，即確定產品系統(tǒng)的物質、能量交換對其外部環(huán)境的影響。這種評價應考慮對生態(tài)系統(tǒng)、人體健康以及其他方面的影響。影響評價由以下3個步驟組成：影響分類、特征化和量化評價?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（一）定義目標與確定范圍《清潔生產及應用》第三版.1.影響分類將從清單分析得來的數據歸到不同的環(huán)境影響類型。影響類型通常包括資源耗竭、人類健康影響和生態(tài)影響3大類。每個大類下又包括許多小類，如在生態(tài)影響下有全球變暖、臭氧層破壞、酸雨、光化學煙霧和富營養(yǎng)化等。另外，一種具體類型，可能會同時具有直接和間接兩種影響效應。2.特征化特征化主要是開發(fā)一種模型，這種模型能將清單提供的數據和其他輔助數據轉譯成描述影響的敘詞。目前國際上使用的特征化模型主要有：負荷模型；當量模型；固有的化學特性模型；總體暴露－效應模型；點源暴露－效應模型。3.量化評價量化評價是確定不同影響類型的貢獻大小即權重，以便能得到一個數字化的可供比較的單一指標。圖5－3為依據國際標準化組織（ISO）和國際環(huán)境毒理學和化學學會（SETAC）建立的產品生命周期影響評價體系?！肚鍧嵣a及應用》第三版.1.影響分類《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.《清潔生產及應用》第三版.（四）結果解釋（改善評價）系統(tǒng)地評估在產品、工藝或活動的整個生命周期內消減能源消耗、原材料使用以及環(huán)境釋放的需求與機會。這種分析包括定量和定性的改進措施，例如改變產品結構，重新選擇原材料，改變制造工藝和消費方式，以及廢棄物管理等。三、產品生命周期的主要階段一般而言，任何一個產品的生命周期可以劃分為以下幾個主要階段（一）原材料的獲取任何產品和人類活動都需要首先從地球中獲取粗制原材料和能源，例如收獲農作物和石油開采等。（二）生產產品包括將粗制原材料加工成為中間產品，進而生產出成品以及將成品分裝并運送給消費者的整個過程。1.原料加工；2.產品生產；3.分裝和包裝；《清潔生產及應用》第三版.（四）結果解釋（改善評價）《清潔生產及應用》第三版.（三）產品的使用、再用和保養(yǎng)產品從此進入消費環(huán)節(jié)，供消費者使用、消耗，同時消費者要對產品進行保養(yǎng)、維修以便再用，在這些活動中也要消耗能量和產生環(huán)境污染物。（四）產品回收和廢物管理產品在完成預定使用目的后，有兩個物流方向：一是通過回收進入另外一個生命周期系統(tǒng)，開始一個新的周期；二是成為廢棄物，需要采取相應的方式進行處理和處置，例如堆肥、焚燒和填埋等。無論是哪種物流都同樣需要消耗能量，產生環(huán)境污染物。（五）運輸運輸不是一個獨立的生命周期階段，它貫穿于整個生命周期的各個步驟之中，產品所發(fā)生的所有位置變化都應該視為運輸的一部分，但是因為運輸而產生的能量消耗和環(huán)境污染物通常分別歸入其所屬的相應階段?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（三）產品的使用、再用和保養(yǎng)《清潔生產及應用》第三版.四、生命周期清單分析（一）生命周期清單分析的基本內容1.清單分析的范圍分配和運輸輸入能源原材料原料獲取制造、加工、方案制定利用、再利用、維護再循環(huán)廢棄物管理輸出污水漂塵釋放固體廢棄物其他環(huán)境釋放物可用產品生命周期清單分析的一般范圍《清潔生產及應用》第三版.四、生命周期清單分析分配和運輸輸入《清潔生產及應用》第三版.2.清單分析的數據收集、確認及表示格式（1）清單分析的數據收集①數據類型數據類型與產生數據所用的方法有關。數據類型一般包括測算過的數據（統(tǒng)計和未統(tǒng)計），模擬數據，非測算數據（如估計的）。②數據來源數據來源包括工廠報告、政府文件、報告、雜志以及參考書等；a.原始數據原始數據是指工廠特有，經過測算、模擬或評價過的數據。能直接對原始數據進行分析或將其運用于數據收集過程。b.間接數據間接數據是指那些不是特意為建立清單分析以及分析者在數據收集過程中沒有輸入時而收集的數據，即通過報刊、說明書、報表等收集的數據。③清單分析的數據收集《清潔生產及應用》第三版.2.清單分析的數據收集、確認及表示《清潔生產及應用》第三版.進行數據收集時，對每一個數據的表述必須包含：a.獲取的方法；b.進行數據確認的方法；c.數據收集的地點和時間以及它們在整體中的代表性；d.在地域性上數據的代表性；e.數據收集過程中所使用技術方法和技術水平的代表性?！肚鍧嵣a及應用》第三版.進行數據收集時，對每一個數據的表述《清潔生產及應用》第三版.（2）數據的確認數據收集以后，要對數據進行確認，即分析數據的有效性。有效性的確認包括運用數據質量指示器來分析數據源；評價數據的質量以發(fā)現不合理的數據予以替換；對數據缺失和數據缺乏時的處理。（3）數據的表示格式清單分析是LCA的組成部分，是對產品系統(tǒng)進行的分析。為開展這種分析，首先要確定一種能表示過程數據的結構以及貯存信息的格式，這種格式最適宜用具有嵌套結構的框架來表示，因為過程的數據通常有多層次的結構。輸出

向環(huán)境的輸出

向大氣的排放

排放脂肪族碳氫化合物

排放烯烴排放乙烯《清潔生產及應用》第三版.（2）數據的確認輸出《清潔生產及應用》第三版.3.清單分析的約束條件清單分析的約束條件是物料平衡和能量平衡。①物料平衡；②能量平衡4.清單表5.清單分析結果解釋清單分析的結果必須根據研究目的與范圍加以解釋；解釋中必須包含數據質量評價和對重要輸入輸出及方法選用的敏感性分析，以認識結果的不確定性。對清單分析進行解釋時還必須結合研究目的對下列情況加以考慮：系統(tǒng)功能和功能單位的規(guī)定是否恰當；系統(tǒng)邊界的確定性是否恰當；通過數據質量評價和敏感性分析所發(fā)現的局限?！肚鍧嵣a及應用》第三版.3.清單分析的約束條件《清潔生產及應用》第三版.（二）清單分析的基本過程研究目的與范圍的確定為開展LCA研究提供了一個初步計劃。生命周期清單分析（LCI）則涉及到數據的收集和計算程序

經過計算處理的清單各功能單位的已確認數據各單元過程的已確認數據已確認的數據收集到的數據數據收集表需要另外的數據或單位過程修改后數據收集數據收集準備數據收集數據的確認將數據與單元過程關聯(lián)將數據與功能單位關聯(lián)數據的合并系統(tǒng)邊界的修改分配和再循環(huán)清單分析的簡化程序完成的清單《清潔生產及應用》第三版.（二）清單分析的基本過程經過計算處《清潔生產及應用》第三版.（三）清單分析的目的和應用1.清單分析的目的進行生命周期評價一般基于以下幾個目的：（1）建立一個信息基準，這里的信息是關于整個系統(tǒng)的資源使用、能源耗用以及環(huán)境負擔等。（2）來確定一個產品或生產過程的生命周期中哪些地方能減少資源使用以及環(huán)境排放。（3）與其他的產品和生產過程的投入和產出進行比較。（4）幫助指導新的產品或生產過程的開發(fā)，以求減少資源使用和環(huán)境排放。（5）幫助確定生命周期影響評價的范圍?！肚鍧嵣a及應用》第三版.（三）清單分析的目的和應用《清潔生產及應用》第三版.2.清單分析的應用在實際生產生活中，生命周期清單分析一般為以下使用者所利用。（1）企業(yè)內部使用①對企業(yè)內部的決策進行評價②對要向外部披露的信息進行評價（2）公共使用①為政策制定提供條件②公民教育《清潔生產及應用》第三版.2.清單分析的應用《清潔生產及應用》第三版.五、生命周期評價報告1.基本情況（1）LCA的委托方，LCA執(zhí)業(yè)者（內部或外部的）；（2）報告日期；（3）聲明該項目研究是根據國家標準有關規(guī)定進行的。2.所確定的目的和范圍（1）進行該項目研究的理由；（2）研究的應用意圖；（3）預期的交流對象；（4）研究范圍的修改及論證；（5）研究范圍的功能：（性能特征的表述；進行比較時所忽略的其他功能)（6）系統(tǒng)邊界：(①以基本流出現的系統(tǒng)輸入輸出；②邊界確定準則；③所忽略的生命周期階段、過程和數據需求；④對單元過程的初步表達；⑤所確定的分配辦法。)（7）數據類型：（①數據類型的確定；②每個數據類型的詳細內容；③能量輸入和輸出的量化；④關于電力生產的假定；⑤燃燒熱；⑥所納入的無組織排放。）（8）輸入輸出初步選擇準則：（①準則和假定的表述；②準則的選用對結果的影響；③物質、能量和環(huán)境關聯(lián)性準則考慮的比較性論斷。）（9）數據質量要求。

《清潔生產及應用》第三版.五、生命周期評價報告《清潔生產及應用》第三版.3.清單分析（1）數據收集程序；（2）單元過程的定性和定量表達；（3）公開出版的文獻來源；（4）計算程序；（5）數據的確認：（①數據質量評價；②對缺失數據的處理；）（6）為修改系統(tǒng)邊界所做的敏感性分析；（7）分配原則和程序：（①分配程序文件的編制和論證；②分配程序的統(tǒng)一應用。）4.生命周期影響評價，影響評價方法及其結果5.生命周期解釋（1）結果；（2）結果解釋中與方法學和數據假定有關的局限性；（3）數據治理評價。6.LCA的局限性（1）數據質量評價和敏感性分析；（2）系統(tǒng)功能和功能單位；（3）系統(tǒng)邊界；（4）不確定性分析；（5）通過數據質量評價和敏感性分析所發(fā)現的局限；（6）結論后建議。7.對鑒定性評審過程的描述包含評審人員的姓名和單位、鑒定性評審報告、對建議的答復。

《清潔生產及應用》第三版.3.清單分析第三節(jié)生命周期評價實例一、水泥生產生命周期分析本案例主要考慮水泥生產階段原料開采、生料制備、熟料燒成、水泥粉磨和包裝等生產工藝過程和運輸過程產生的直接環(huán)境影響以及與水泥生產相關的電力生產和煤炭生產過程產生的間接環(huán)境影響?！肚鍧嵣a及應