生態(tài)環(huán)境材料第三章

生態(tài)環(huán)境材料第三章第1頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月1、質(zhì)量判據(jù)：材料的質(zhì)量則是能否制造有用器件的先決條件。因此,質(zhì)量是材料的一個重要技術(shù)判據(jù)。由于性能或功能是所有材料的共同要求,有時將質(zhì)量判據(jù)簡稱為性能判據(jù)。沒有性能判據(jù)就沒有人類所需材料的存在價值。2、經(jīng)濟(jì)判據(jù)：以最少的投入得到最大的經(jīng)濟(jì)利益,是人類所追求的目的,也是材料的經(jīng)濟(jì)判據(jù)。3、資源判據(jù)：單位重量或單位體積的材料由最少的資源量構(gòu)成或盡量多的由可再生資源構(gòu)成。利用資源判據(jù)一方面要大力開發(fā)材料再生循環(huán)設(shè)計技術(shù),盡量減少資源消耗,延緩資源枯竭速度和進(jìn)度,另一方面還需研究材料的分離技術(shù),

提高材料的再生循環(huán)能力。第2頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

4、能源判據(jù)：要求在材料的壽命周期循環(huán)中用最少的能耗獲得最大效益,而且要求逐步用可再生能源、用自然能等取代目前大量使用的礦物能源。一方面可減少污染物的排放,另一方面達(dá)到經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

5、環(huán)境判據(jù)：在材料的生產(chǎn)和使用中重視三廢的產(chǎn)生、排放和處置,遵守國際和國家的環(huán)境保護(hù)法令。第3頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月表3-1各種材料的力學(xué)性能和能耗

注

:表中σb′=P′/σb,G′=P′/G,σ-1′=P′/σ-1

材料力學(xué)性能/MPa能耗(P)/kW·h·kg-1能耗(P′)/kW·h·m-3單位體積m3及單位強(qiáng)度MPa的能耗kW·hσbGσ-1

σb’

G’

σ-1’

鑄鐵件400450001504.0～16.029.2～116.873～2920.65～2.60194～776EN1易切削鋼3607700019316.0125.6348.91.63650.7EN24NiCrMo鋼10007700049516.0125.3125.31.63253.1304不銹鋼板5108600025032.0252.8495.72.941011.260Cu/40Zn板4003730014027.6230.7564.36.051612.1鋁

板300260009081.0218.7729.08.412430.0杜拉鋁板5002600018081.0218.7437.48.411215.0鎂合金棒19017500950115.0195.51028.911.172057.96Al-4V鈦棒96045000450200884.0920.819.641964.4尼龍66A-100棒8628502045.051.3596.518.002565.0PVC(R)板50168012.527.538.572022.923080.0鋼筋水泥梁3810000233.157.56198.90.76328.7玻璃10030000--3.308.2582.50.28--硬木材14450060.50.3625.70.0860.0軟木材5200030.50.2856.00.1493.3第4頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月二、常見的環(huán)境指標(biāo)及其表達(dá)方法1、能源評價法：在材料的生產(chǎn)過程中,單純用所耗能源的多少來衡量材料對環(huán)境的影響。舉例來說,如生產(chǎn)同樣1t重的鋼、鋁、水泥材料時,分別要消耗掉31.8、36.7、142.4百萬焦耳的能量,顯然生產(chǎn)水泥對環(huán)境影響要比生產(chǎn)鋼、鋁時對環(huán)境影響要大。2、環(huán)境影響因子評價法(environmentalassessmentfactorEAF)：將在生產(chǎn)某種產(chǎn)品時對環(huán)境影響各種因素給以綜合考慮的方法,

EAF=F[資源、能源、污染物、生物影響、區(qū)域作用……]第5頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3、環(huán)境負(fù)荷單位法(environmentalloadunit,ELU)：指每生產(chǎn)一個單位的產(chǎn)品時(如1kg),它的EAF值的大小。表

3－2某些材料的環(huán)境負(fù)荷單位比較材料ELU/kg材料ELU/kg鐵O.38錫4200錳21.0鈷12300鉻22.1鉑42000000釩42銠42000000鉛363石油0.163鎳700煤0.1鉬4200

第6頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月4、生態(tài)指數(shù)（eco-point，EP）：指對某一過程或產(chǎn)品,根據(jù)其污染物產(chǎn)生的量及其他環(huán)境作用的大小,綜合計算出該產(chǎn)品或過程的生態(tài)指數(shù),判斷其對環(huán)境影響程度,如依據(jù)此種方法求算的玻璃生態(tài)指數(shù)為148,而在同樣條件下,聚乙烯的生態(tài)指數(shù)為220,顯然后者要比前者環(huán)境影響要大許多。5、環(huán)境商值(EQ)：環(huán)境商值是綜合考慮廢棄物的排放量和廢棄物在環(huán)境中的毒性行為,用以評價各種生產(chǎn)對環(huán)境的影響。EQ值越大,廢棄物對環(huán)境污染越嚴(yán)重。

EQ=E×Q,式中:E為每生產(chǎn)1kg期望產(chǎn)品的同時產(chǎn)生的廢物量,E=廢物量/產(chǎn)品質(zhì)量；Q為廢物對環(huán)境的毒性。第7頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月6、生態(tài)因子法(eco-indicator，ECOI)：主要考慮材料生產(chǎn)時對環(huán)境影響的影響量（environmentalimpact,EI）與材料在使用過程中的使用或服務(wù)性能（serviceperformance,SP）。

ECOI=（EI）/(SP)對環(huán)境的影響包括資源消耗、能源消耗、排放的污染物(如廢水、廢氣、廢渣等)加上由污染物所引發(fā)的一些環(huán)境效應(yīng),如溫室效應(yīng)、區(qū)域毒性水平,甚至噪聲等因素；材料的使用性能包括強(qiáng)度、韌性、熱膨脹性、電導(dǎo)率、電極電位等力學(xué)、物理和化學(xué)性能等。

7、生命周期評價法(LCA)：核心是對材料及產(chǎn)品從制造、使用到回收、廢棄物處理的全過程中的環(huán)境影響或環(huán)境負(fù)荷進(jìn)行綜合評估的方法。該法也稱為從搖籃到墳?zāi)沟脑u價方法。產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代。第8頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物開采、原材料加工和冶煉、材料半成品加工、產(chǎn)品生產(chǎn)使用等各個環(huán)節(jié)都會向我們居住的地球或大氣層排放污染物。第9頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)LCA方法的起源與概念一、LCA的起源

LCA起源于20世紀(jì)60年代化學(xué)工程中應(yīng)用的“物質(zhì)－能量流平衡方法”，對產(chǎn)品生產(chǎn)和使用過程中的物質(zhì)或能量的使用和消耗進(jìn)行平衡計算。到20世紀(jì)80年代，歐美從事工藝研究和環(huán)境評價的一些大學(xué)和顧問公司研究并發(fā)展了這一方法，把“物質(zhì)－能量流平衡方法”引入到工業(yè)產(chǎn)品整個壽命周期分析中，以分析工藝過程的各個環(huán)節(jié)，即從原材料提取、制造、運輸與分發(fā)、使用、循環(huán)回收，直至廢棄的整個過程對環(huán)境的綜合影響。該分析方法也被稱謂“從搖籃到墳?zāi)埂?fromcradletograve)的生命周期評價技術(shù)。第10頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

生命周期的概念，在不同的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)中使用了不同的名稱，例如，環(huán)境設(shè)計（designfortheenvironment）、環(huán)境意識設(shè)計與制造(environmentallyconsciousdesignandmanufacturing)、綠色設(shè)計(greendesign)、壽命全程沒計(lifecycledesign)、產(chǎn)品責(zé)任意識(productresponsibility)、環(huán)境質(zhì)量設(shè)計(environmentalquality)、產(chǎn)品完整性設(shè)計(productintegrity)等等。

第11頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

LCA作為正式的環(huán)境評價術(shù)語是由國際環(huán)境毒理和化學(xué)學(xué)會(SocietyofEnvironmentaltoxicologyandChemistry,SETAC)在1990年8月提出的，并且給出了LCA的三要素，為LCA構(gòu)筑了基本框架。其后,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(InternationalStandardizationOrganization,ISO)開展了大量的研究工作，將LCA方法在全世畀范圍內(nèi)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的推廣。二、LCA的基本概念

所謂生命周期(lifecycle)：又稱為生命循環(huán)或壽命周期,是指產(chǎn)品從自然中來再回到自然中去的全部過程,即從“搖籃到墳?zāi)埂?fromcradletograve)的整個生命周期各階段的總和,具體包括從自然中獲取最初的資源、能源,經(jīng)過開采、原材料加工、產(chǎn)品生產(chǎn)、包裝運輸、產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品使用、再使用以及產(chǎn)品廢棄處置等過程,從而構(gòu)成了一個完整的物質(zhì)轉(zhuǎn)化的生命周期。第12頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3－1材料從搖籃到墳?zāi)沟囊话懔鞒?/p>

生命周期評價(LifeCycleAssessment,LCA)方法又稱為環(huán)境協(xié)調(diào)性評價、生命周期評估、壽命周期評價等,

第13頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月SETAC的定義：LCA是通過確定和量化相關(guān)的能源、物質(zhì)消耗、廢棄物排放，來評價某一產(chǎn)品、過程或事件的環(huán)境負(fù)荷，并定量給出由于使用這些能源和材料對環(huán)境造成的影響；通過分析這些影響，尋找改善環(huán)境的機(jī)會；評價過程應(yīng)包括該產(chǎn)品、過程或事件的壽命全程分析，包括從原材料的提取與加工、制造、運輸和分發(fā)、使用、再使用、維持、循環(huán)回收、直至最終廢棄在內(nèi)的整個壽命循環(huán)過程。1993年。ISO的定義：LCA是對某一產(chǎn)品系統(tǒng)在整個壽命周期中的輸入、和環(huán)境影響進(jìn)行評價。這里的產(chǎn)品系統(tǒng)是指具有特定功能的、與物質(zhì)和能量相關(guān)的操作過程單元的集合，該產(chǎn)品系統(tǒng)既包括產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，也包括服務(wù)過程。壽命周期是指產(chǎn)品系統(tǒng)中連續(xù)的和相互聯(lián)系的階段，從原材料的獲得或天然資源的投入一直到最終產(chǎn)品的廢棄為止。1997年。第14頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月SETAC給出的LCA的定義：LCAisaprocesstoevaluatetheenvironmentalburdensassociatedwithaproduct,process,oractivityby

identifyingandquantifyingenergyandmaterialsusedandwastesreleasedtotheenvironment;toassesstheimpactofthoseenergyandmaterialusesandreleasestotheenvironment;andtoidentifyandevaluateopportunitiestoaffectenvironmentalimprovements.Theassessmentincludestheentirelifecycleoftheproduct,process,oractivity,encompassingextractingandprocessingrawmaterials;manufacturing,transportationanddistribution;use,reuse,maintenance,recycleandfinaldisposal.第15頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月最近的關(guān)于LCA的定義:所謂生命周期評價技術(shù)是一種評價某一過程、產(chǎn)品或事件從原料投入、加工制備、使用到廢棄的整個生態(tài)循環(huán)過程中環(huán)境負(fù)荷的定量方法。具體地說，LCA是指用數(shù)學(xué)物理方法結(jié)合實驗分析對某一過程、產(chǎn)品或事件的資源、能源消耗、廢物排放、環(huán)境吸收和消化能力等環(huán)境負(fù)擔(dān)性進(jìn)行評價，定量確定該過程、產(chǎn)品或事件的環(huán)境合理性及環(huán)境負(fù)荷量的大小。

生命全程評價法是評價材料的環(huán)境負(fù)荷的一種主要方法。其優(yōu)點在于環(huán)節(jié)概念清楚,且將材料的生命過程作為一個整體進(jìn)行分類研究。第16頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月原料獲得材料制造與加工產(chǎn)品生產(chǎn)使用流通消費廢棄再生循環(huán)投入排出原料能源作用,有用的產(chǎn)品排往大氣排往水中排往其他環(huán)境固態(tài)廢棄物在整個壽命周期中物質(zhì)和能量的平衡情況第17頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)LCA的方法學(xué)框架及評價過程圖3－2SETAC三角形模型圖3－3LCA的評估過程及技術(shù)框架一、LCA的方法學(xué)框架第18頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月制造商批發(fā)商用戶回收組織適當(dāng)?shù)奶幚碓牧喜牧狭慵U棄物設(shè)計者LCA用于材料的設(shè)計、生產(chǎn)與循環(huán)再生第19頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月二、評價過程

一個產(chǎn)品完整的生命周期評價的實施方案可歸納為如下流程:目標(biāo)與范圍確定→清單（編目）分析→環(huán)境影響分析→結(jié)果解釋（改善評價）。1、目標(biāo)與范圍確定：

(goalandscopedefinition)，LCA評價目標(biāo)主要包括界定評價對象、實施LCA評價的原因，以及評價結(jié)果的輸出方式。是LCA方法應(yīng)用的起點。LCA的評價范圍:包括評價功能單元定義、評價邊界定義、系統(tǒng)輸入輸出分配方法、環(huán)境影響評價的數(shù)學(xué)物理模型及其解釋方法、數(shù)據(jù)要求、審核方法及評價報告的類型與格式等。第20頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月范圍定義:必須保證足夠的評價廣度和深度，以符合對評價目標(biāo)的定義。評價過程中，范圍的定義是一個反復(fù)的過程，必要時可以進(jìn)行修改。

功能單元:是評價環(huán)境影響大小的度量單位，由于關(guān)系到環(huán)境影響的具體數(shù)值，一般情況下功能單元是可數(shù)的。如計算一個火電廠因發(fā)電而產(chǎn)生的二氧化碳排放量時，需要事先明確這種排放是針對多少發(fā)電量而言的。系統(tǒng)邊界:確定了哪些過程應(yīng)該被包括到LCA評價范圍內(nèi)。系統(tǒng)邊界不僅取決于LCA實施的評價目標(biāo)，還受到所使用的假設(shè)、數(shù)據(jù)來源、評價成本等因素的影響和限制。第21頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月數(shù)據(jù):指在LCA評價過程中用到的所有定性和定量的數(shù)值或信息，這些數(shù)據(jù)可能來自測量到的環(huán)境數(shù)據(jù)，也可以是中間的處理結(jié)果。數(shù)據(jù)要求包括說明數(shù)據(jù)的來源、精度、完整性、代表性和不確定性等因素，以及數(shù)據(jù)在時間上、地域上和適用技術(shù)方面的有效性等。數(shù)據(jù)要求是LCA評價結(jié)果可靠性的保障。

2、清單分析：根據(jù)評價的目標(biāo)和范圍定義，針對評價對象收集定量或定性的輸入輸出數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理和計算的過程(也稱為編目分析）。目的是將環(huán)境負(fù)荷定量化,是對輸入和輸出進(jìn)行以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的客觀量化過程。

第22頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月表3－4LCA編目示意表輸入項目標(biāo)和范圍定義輸出項水木材煤石油及天然氣礦產(chǎn)資源金屬礦產(chǎn)其他能源生態(tài)系統(tǒng)

原料開采制造、加工和成型分配、運輸使用、再使用、維修回收廢棄物處理溫室氣體效應(yīng)酸雨有機(jī)揮發(fā)物臭氧層破壞大氣污染物水污染物廢渣排放固體有害廢物光、聲、電磁波污染清單分析中包含的幾個過程或步驟：(1)系統(tǒng)和系統(tǒng)邊界定義(2)系統(tǒng)內(nèi)部流程

(3)編目數(shù)據(jù)的收集與處理第23頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3-4聚乙烯塑料飲料瓶的主要生產(chǎn)流程清單分析中要注意處理好以下3類問題:（1）分配問題：當(dāng)從系統(tǒng)中得到多個產(chǎn)品或者某一回收過程中同時處理來自多個系統(tǒng)的廢棄物時,就產(chǎn)生了輸入輸出數(shù)據(jù)如何在多個產(chǎn)品或多個系統(tǒng)之間分配的問題。盡管沒有統(tǒng)一的分配方案,通常可以從系統(tǒng)中的物理、化學(xué)過程出發(fā),依據(jù)質(zhì)量大小或是經(jīng)濟(jì)上的考慮,重新進(jìn)行分配。第24頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

（2）能源問題:在能源數(shù)據(jù)中應(yīng)考慮能源的類型、轉(zhuǎn)化效率、能源生產(chǎn)中的編目數(shù)據(jù)及能源的消耗量。不同類型的化石能源和電能應(yīng)該分別列出，能源的消耗量應(yīng)以相應(yīng)的熱值如焦[耳]或兆焦單位計算，對于燃料的消耗也可使用質(zhì)量和體積。（3）數(shù)據(jù)問題：編目中所使用的數(shù)據(jù)應(yīng)取盡可能長的一段時間數(shù)據(jù),例如一年中的統(tǒng)計平均值,以清除非典型值的干擾。應(yīng)該明確說明數(shù)據(jù)的來源、地域和時間限制，以及對數(shù)據(jù)的平均或加權(quán)處理。所有的數(shù)據(jù)應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的功能單元進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范化，這樣才具有疊加性。得到所有的數(shù)據(jù)后，就可以進(jìn)行整個系統(tǒng)的物質(zhì)流平衡計算，求解各子系統(tǒng)的貢獻(xiàn)。第25頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3、環(huán)境影響分析（評價）：采用定量調(diào)查所得的環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)定量分析對人體健康、生態(tài)環(huán)境、自然環(huán)境的影響及其相互關(guān)系。其目的是根據(jù)編目分析后所提供的物料、能源消耗數(shù)據(jù)以及各種排放數(shù)據(jù)所造成的環(huán)境影響進(jìn)行評估,

影響分析是LCA的核心內(nèi)容,也是難度最大的部分,

一般是將數(shù)據(jù)收集起來進(jìn)行評價,包括：資源消耗、水污染、大氣污染、固體廢物、土壤污染、環(huán)境商值EQ。

目前環(huán)境影響分析評價的方法有許多種,基本上包含4個步驟：即分類、表征、歸一化和評價,第26頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3－5環(huán)境影響評價示意圖第27頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)

分類分類：將編目與環(huán)境損害種類相聯(lián)系并分組排列的過程,是一個定性的、基于自然科學(xué)知識的過程,

在LCA評價中,將環(huán)境損害主要分為3類,即資源消耗、人體健康影響和生態(tài)環(huán)境影響。然后進(jìn)一步細(xì)化為全球變暖、酸雨破壞作用、臭氧層減少、沙漠化、富營養(yǎng)化作用等。一種編目條目可能與一種或多種具體的環(huán)境損害有關(guān)。

第28頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月表3－5常用表征指標(biāo)環(huán)境損害類型指標(biāo)名稱參照物環(huán)境損害類型指標(biāo)名稱參照物溫室效應(yīng)GWP100CO2酸雨APS02臭氧層減少ODP氟利昂-11富營養(yǎng)化NPP（2）表征表征：對不同編目種類造成同一種環(huán)境損害的程度不同的對比分析和量化的過程。如二氧化硫和二氧化氮兩種氣體都可形成酸雨,但同樣的氣體量所形成的酸雨程度不同,這時就要用表征將其過程量化。它是一個定量的、基于自然科學(xué)的過程。通常在表征中都用計算“當(dāng)量”的方法。第29頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)歸一化歸一化：對編目分析和表征結(jié)果數(shù)據(jù)采用加權(quán)或分級的量化處理,以簡化評價結(jié)果。(4)評價

評價：從總體上概括某一系統(tǒng)對環(huán)境的影響,比較和量化不同種類的環(huán)境損害,并給出最后的定量結(jié)果。這一過程是典型數(shù)學(xué)物理過程,經(jīng)常要用到各種物理和數(shù)學(xué)模型。由于所使用的模型不同,有時會出現(xiàn)不同的評價結(jié)果,因此在環(huán)境評價中,應(yīng)該給出較為詳細(xì)的所使用模型的假設(shè)條件、判斷依據(jù)等,以避免引起過多的爭議。第30頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月4、評價結(jié)果解釋（改善評價）：是LCA的最終目標(biāo),通過確定產(chǎn)品的環(huán)境負(fù)荷,比較產(chǎn)品的環(huán)境性能優(yōu)劣,可對產(chǎn)品進(jìn)行重新設(shè)計,不斷完善和改進(jìn),這種分析包括定量和定性的改進(jìn)措施,以期得到產(chǎn)品對環(huán)境影響最小程度的方案。

1997年國際ISO質(zhì)量認(rèn)證組織在LCA標(biāo)準(zhǔn)中將改善評價改為解釋過程,強(qiáng)調(diào)將編目分析和環(huán)境影響評價的結(jié)果進(jìn)行綜合,對該過程、事件或產(chǎn)品的環(huán)境影響進(jìn)行闡述和分析,最終給出評價的結(jié)論及建議。第31頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)LCA評價方法與應(yīng)用實例一、LCA評價方法

1、輸入輸出法

輸入輸出法是在評價中僅考慮系統(tǒng)的輸入輸出量,定量計算出該系統(tǒng)對環(huán)境所產(chǎn)生的影響。系統(tǒng)的輸入量主要包括整個過程完成所需要的能源和資源消耗量,如煤、石油、天然氣、電力及原料的投入等。系統(tǒng)的輸出包括有效產(chǎn)品,該系統(tǒng)在生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的廢棄物排放量和系統(tǒng)完成過程中對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的對人體健康影響、溫室氣體排放、區(qū)域毒性作用以及光、磁污染的影響。圖3－6材料生產(chǎn)和使用過程的LCA評價輸入輸出法框架圖第32頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月二、評價應(yīng)用實例1、建筑瓷磚的環(huán)境影響評價

圖3-7某瓷磚生產(chǎn)工藝示意圖圖3-8某瓷磚生產(chǎn)線的輸入輸出法評價模型該瓷磚生產(chǎn)線的年產(chǎn)量為30萬m2，所需原料有鋼渣、黏土、硅藻土、石英粉、釉料以及其他添加劑等，消耗一定的燃料、電力和水，排放出一定的廢氣、廢水、廢渣等。

第33頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

目標(biāo)定義：對該瓷磚生產(chǎn)過程的環(huán)境影響評價的目標(biāo)定義為只考察其生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響；

范圍界定:直接原料消耗和直接廢物排放，不考慮原料的生產(chǎn)加工過程以及廢水、廢渣的再處理過程。對該瓷磚生產(chǎn)過程的環(huán)境影響LCA評價的編目分析，主要按資源和能源消耗、各種廢棄物排放及其引起的直接環(huán)境影響進(jìn)行數(shù)據(jù)分類、編目。如能耗可分為加熱、照明、取暖等過程進(jìn)行編目；資源消耗則按原料配比進(jìn)行數(shù)據(jù)分類；污染物排放按廢氣、廢水、廢渣等進(jìn)行編目分析。由于該生產(chǎn)過程排放的有害廢氣量很小，主要是二氧化碳，故廢氣排放量可以忽略，而以溫室效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)編目。另外，在該瓷磚生產(chǎn)過程中其他環(huán)境影響指標(biāo)如人體健康、區(qū)域毒性、噪聲等也很小，因此在編目分析中也忽略不計。第34頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3-9某瓷磚生產(chǎn)過程的環(huán)境影響LCA評價結(jié)果

生產(chǎn)1m2瓷磚要向大氣中排放19.8kg二氧化碳，對LCA評價結(jié)果的解釋，通過對該瓷磚生產(chǎn)過程的LCA評價，提出的改進(jìn)工藝主要有降低能耗、降低廢水排放量、減少溫室氣體效應(yīng)影響等。

環(huán)境影響評價結(jié)果

LCA評價結(jié)果的解釋第35頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月2、聚氨酯防水涂料生產(chǎn)過程的環(huán)境影響評價

圖3-11某防水涂料生產(chǎn)工藝示意圖圖3-11某防水涂料生產(chǎn)過程輸入輸出法評價模型第36頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月

目標(biāo)定義:為該防水涂料的生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響，不考慮涂料的施工及使用對環(huán)境及人體健康的影響；

范圍定義:在直接原料消耗和直接廢物排放以及其他因素對環(huán)境的直接影響，不考慮原料的生產(chǎn)加工過程及廢水、廢渣的再處理過程。

編目分析：主要按資源和能源消耗，各種廢棄物排放及其引起的直接環(huán)境影響進(jìn)行數(shù)據(jù)分類、編目。如能耗可分為加熱、照明、取暖等過程進(jìn)行編目；資源消耗按原料配比進(jìn)行數(shù)據(jù)分類；污染物排放按廢氣、廢渣等進(jìn)行編目分析。由于是生產(chǎn)涂料的工藝過程，生產(chǎn)中排放大量的有機(jī)廢氣。除二氧化碳以溫室效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)編目外，還用區(qū)域毒性和揮發(fā)性有機(jī)物來評價有害氣體排放對環(huán)境和人體健康的影響。相對而言，涂料生產(chǎn)過程中的廢水排放量很小，可以忽略。另外，在該生產(chǎn)過程中噪聲等影響因素也很小，因此在編目分析中也可忽略不計。第37頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月圖3-12某防水涂料生產(chǎn)過程的環(huán)境影響LCA評價結(jié)果

對LCA評價結(jié)果的解釋：通過對該涂料生產(chǎn)過程的LCA評價，提出的改進(jìn)工藝主要有提高資源效率、降低能耗、降低總有害物的排放量及減少溫室氣體效應(yīng)影響等。環(huán)境影響評價結(jié)果

第38頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月3、火力發(fā)電廠鍋爐用材料的評價

表3－6超高臨界壓力火力發(fā)電鍋爐用材料的評價項

目蒸汽溫度/℃發(fā)電效率/%燃料消耗量/(kt/a)鍋爐材料材料用量/t制造材料CO2排放量/(kt/a)CO2的總排放量/(kt/a)傳統(tǒng)型發(fā)電538381749Cr-Mo鋼Cr-MoV鋼327038300925352超高臨界壓力發(fā)電650411621SUS304A2865559919204304960差值+112+3-128

+338-392第39頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月4、包裝材料

圖3－14HDPE洗衣粉包裝桶的生產(chǎn)使用全過程示意圖第40頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月表3－8HEPE洗衣粉包裝桶的LCA編目分析結(jié)果

過

程大氣污染物水污染物固體廢棄物能耗kg%kg%m3%MJ%原油開采8.3121.111.5435.320.0030.11707.572.50加工28.4272.212.5458.260.1023.7326343.3493.10運輸2.135.41O.235.28001000.653.54廢棄0.501.270.051.152.62896.19242.830.86合計39.361004.361002.73210028294.39100紙包裝12.762.360.26610955.78紙包裝HDPE0.320.540.100.39第41頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)境負(fù)荷45*鋼>QT600-3A>ZG310-5705、不同材料比較

第42頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月能耗、排放物等投入、產(chǎn)出量單位塑料高密度聚乙烯聚丙烯氯乙烯樹脂聚乙苯烯發(fā)泡體能耗MJ16.9418.4711.8832.68自然資源消耗原油kg1.161.260.461.26水kg9.503.101.7610.4其他g4.75.915.1大氣污染物煤灰g2.02.05.4CO2kg0.91.11.21.9SOXg6.011.06.6148.9NOXg10.010.01.045.7碳?xì)浠衔飃21.013.0Negl23.4其他g0.60.72.5水質(zhì)污染物BODmg10060128CODmg2004002873懸浮粒子g2.11.94.1固態(tài)廢棄物淤渣、灰、其他產(chǎn)物g5.05.04.3廢棄物g27.026.021.91Kg塑料LCA調(diào)查數(shù)據(jù)第43頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月能耗、排放物等投入、產(chǎn)出量單位購物袋備注高密度聚乙烯無漂白牛皮紙袋子尺寸長x寬x高cm27x13x4923x12x39容量相等每個袋子重量g6.8521.0能耗kcal9930(1449.7/g)126000(6000/g)含回收的焚化能自然資源消耗主要材料kg原油7.03(1.03/g)木材43.3(2.06/g)水kg20.6(3.0/g)2310(110/g)大氣污染物質(zhì)CO2kg28.1(4.1/g)49.9(2.38/g)SOXg38(5.55/g)126(6/g)NOXg13(1.9/g)204(9.7/g)碳?xì)浠衔飃144(21.0/g)-水質(zhì)污染物BODg50(2.38/g)CODg5.36(0.78/g)130(6.19/g)固態(tài)廢棄物灰kg0.2(0.001/g)淤渣等kg0.2(0.03/g)0.8(0.04/g)購物袋LCA調(diào)查數(shù)據(jù)（單位：每1000袋）第44頁，課件共50頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)LCA方法的主要問題及其發(fā)展前景一、LCA方法的局限性與困難

1、LCA的局限性(1)應(yīng)用范圍的局限性：LCA誕生本身是為環(huán)境服務(wù)的,它只考慮了產(chǎn)品對生態(tài)環(huán)境、人體健康、資源消耗等方面的問題,對于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)或社會效