环境影响效应分析和定量评估.doc

1、环境影响效应分析和定量评估摘要：PP 和 PE 是两种不同合成塑料，对环境造成的影响大小不同，本文通过定量分析二者在其生命周期中对环境产生的负荷，比较它们的环境性能的优劣，得出在整个生命周期各阶段，二者在生产阶段对环境的影响都较大，但 PE 膜纸材料杯子远远大于聚丙烯材料杯子，二者在使用和回收阶段对环境的影响相当，且都较小。 关键词：生命周期分析评价；环境影响效应；PP 材料塑料杯；涂 PE膜的纸杯 Abstract: PP and PE are two different synthesis plastic, the effects on the environment of differe

2、nt size, this paper through the quantitative analysis in its life cycle of both of pollution in the load, and compare their environmental performance, the disadvantages in the whole that each stage of life cycle, both at the production stage of the impact on the environment are larger, but PE film p

3、aper material cup far greater than polypropylene materials cup, both in use and recovery stage of the impact on the environment quite, and is still small. Keywords: life cycle analysis evaluation; The environmental impact effects; PP material plastic cup; The PE film coated paper cups 中图分类号：F287.2文献

4、标识码：A 文章编号： 一、环境效益评价概述 20 世纪 70 年代以来塑料工业得到迅猛的发展，如今塑料已经广泛地应用于工业、农业、建筑业和人们的日常生活中。PP（聚丙烯）和 PE(聚乙烯)都是合成塑料，它们常用于生产一次性产品，在日常生活中经常接触到。以现有的生产技术水平，目前所使用的化学合成塑料 PP 和 PE 在自然环境中很难降解，常常随风飘散，破坏环境景观。而燃烧处理又会产生有毒有害气体，对环境造成了一定的压力。 本文采用产品生命周期分析原则对塑料进行系统分析，从而选择出环境友好产品。在筛选配方和考察对环境的影响时采用生命周期分析评价（LCA）方法，本文对 LCA 方法在这两种合成塑料

5、研究中的应用进行较系统的介绍。 二、方法概述 （一）定义 环境毒理学与化学学会（SETAC）对 LCA 的定义是：生命周期评价是一种对产品生产工艺及活动对环境的压力进行评价的客观过程，它是物质和能量的利用，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，包括原材料提取与加工，产品制造、加工、运输与销售，产品的使用、再使用和维护，废弃物的循环和最终处置。LCA 方法着眼于产品生产过程中的环境影响，它与环境质量评估、产品质量管理和控制等方法是完全不同的。LCA 是一种评价产品从“摇篮”到“坟墓” ，整个寿命周期的环境协调性的科学方

6、法，LCA 能够很好地应用在生态环境材料中。分别对两种塑料产品在生产、使用、废弃物处理等环节造成的环境影响进行定量评价，可以得到一个较为全面准确的评价。 （二）技术框架 1.目标与范围的确定 这一阶段的工作主要是明确 LCA 的应用目标，确定研究深度，界定研究范围，选择研究方向，使对所考察的产品有一个全面的认识。这是其后的评估过程所依赖的出发点和立足点。在这个实例中，LCA 评估目标为一次性 PP 材料塑料杯和一次性涂 PE 膜的纸杯。 2.清单分析 清单分析的任务就是要收集这些数据，并通过一些计算给出该产品系统各种输入和输出，作为下一步影响评估的依据。清单分析把产品的生命周期分成产品制造、产

7、品使用和废物回收处理三个阶段。这是一个复杂的系统，有众多影响因素，有些因素影响大小是可以定量的，有些因素只能是定性的，本文采用定量和定性相结合的方法层次分析法对塑料产品的生命周期进行全面评价。 根据产品生命周期的三个阶段，列出产品生命周期评价的清单分析见表 1： 表 1 产品生命周期评价清单分析 上述清单所列内容，因为在实际中难以找到相关数据，所以在这里只作为一个思路。 3.环境影响效应分析 影响评估是运用清单分析的结果对产品生命周期各个阶段所涉及的所有潜在的重大的环境影响进行评估。评估的过程是将清单分析的数据与具体的环境影响联系起来，并进一步分析这些影响。目前开发了不少影响分析的方法，大致可

8、分为定性法和定量法两大类。而定性法的评价结果常带有一定的主观性和不可比性。所以针对定性法的不足，从考虑消耗和排放作用于环境产生的具体效果即“环境效应”入手，定量法通过联系人类活动的各种“环境干预”客观地判断产品的环境性能。 这种定量方法将影响分析分为“分类”和“评估”两步。 分类 分类就是要归纳出产品生命周期涉及的所有环境问题，大体分为三类，这里就这两种杯子所涉及的一些对环境影响大的环境问题分类如下：消耗型：资源消耗；能源消耗 污染型：有害物质；大气污染；水污染；土壤污染；固体废物；噪声 破坏型： 评估 这一步可分为三个阶段，第一阶段是构造简式生命周期评价矩阵；第二阶段为计算加权系数；第三阶段

9、是环境影响分析比较。 第一阶段：构造简式生命周期评价矩阵 应用定量评估法评价上述 2 类 8 种环境效应，研究者根据每个元素对环境影响的不同，划分为 5 个等级（以数值 0，1，2，3，4 表示） ，其中数值越小，表示污染越重。在对矩阵中的每个元素取值之后，按照每个元素所得的数值求和作为评价指数。这里需要说明的是：为了研究问题的方便，PP 材料塑料杯以 PP 材料为例，涂 PE 膜的纸杯以纸为例。根据这两种原材料的整个生命周期过程各阶段，对这两种材料的每个阶段进行评分。评分比较见表 2： 表 2 两种材料环境影响评价矩阵评分结果比较 由表 2 可知，这两种材料的环境影响的差距在于原料获取和产品

10、生产阶段，例如，在生产阶段，用石油生产的聚丙烯塑料杯评分结果为20（满分为 32 分） ，而由木材生产的纸杯仅得 8 分，这说明在生产阶段，两者对环境产生污染严重，但前者远优于后者，从总的评分结果看，也是前者（131 分）优于后者（112 分） 。 第二阶段：计算加权系数 由表 2 已经初步可以看出 PP 材料塑料杯和 PE 膜纸杯的环境影响，8种环境影响类型对环境的影响不是同等重要的，它们的影响范围不同，其影响重要程度也是不同的，如资源、能源消耗是全球性的影响，她所占的权重比其余环境影响要大，应对其进行加权处理，这里，采用有限个方案多目标决策问题的方法给各个环境影响因素进行加权。 有限个方案

11、多目标决策问题的加权法是一种解决有限个方案，而决策变量有多个的决策方法，这种方法中，决策者根据每个目标的重要程度，分别设定加权数 w1,w2,w3wn ，且它们满足 w1 0。然后对每个方案各个属性的加权和，对第 i 个方案有 Vi=wiZi1+wiZi2+w3Zi3+wnZini=1,2m 式中Zij（i=1,m；j=1,n）是第 i 个方案的第 j 个属性规范值。如果决策问题的属性值越大越优，则 Vi=max vi 是最优方案。 两个方案的权重确定可以根据相对权值表进行确定，如表 3。 表 3 相对目标值表 根据表 3 中的相对权值构造环境影响类型相对权重判断矩阵，如表4。 表 4 环境影响类型相对权重判断矩阵 求加权系数的方法选择简单易算的和法： w1=0.3321；w2=0.0641；w3=0.1452；w4=0.0963；w5=0.1138； 第三阶段：环境影响效应分析比较 三、结论 由计算可知相对于 PE 膜纸材料杯子，在整个生命周期中聚丙烯材料杯子对于环境的影响较小，且有害物质、资源消耗和能源消耗对环境的影响较大；在整个生命周期各阶段，二者在生产阶段对环境的影响都较大，但 PE 膜纸材料杯子远远大于聚丙烯材料杯子，二者在使用和回收阶段对环境的影响相当，且都较小。