產(chǎn)品生命周期評價中值得注意的幾個問題

周祖鵬，劉夫云

（桂林電子科技大學(xué) 機電工程學(xué)院，桂林 541004）

0 引言

隨著國家對環(huán)境問題的重視，開展產(chǎn)品的生命周期評價以減少產(chǎn)品的對環(huán)境負(fù)擔(dān)已經(jīng)變得越來越重要。生命周期方法也在各個領(lǐng)域廣泛開展起來，國內(nèi)相關(guān)方面的研究和論文也越來越多?？墒牵壳安捎玫纳芷谠u價方法在很多方面都存在不足，如果不加以注意很有可能得出與實際不相符合的結(jié)論。因此，在開展生命周期評價時候注意一下一些問題對于我們正確利用生命周期評價工具是大有裨益的。

1 生命周期評價中的產(chǎn)品功能單位選擇問題

評價中為了能夠在同一類型不同種的產(chǎn)品進(jìn)行比較，需要選擇一個具有可比性的功能單位。比如，對于燃料燃料產(chǎn)品通常選擇燃料燃燒產(chǎn)生的1MJ熱作為功能單位，在這個基礎(chǔ)上去比較不同燃料的排放和能耗等指標(biāo)[1]。對于燃料產(chǎn)品來說，這樣的選擇是合適的。但是，對于其他產(chǎn)品的功能單位選擇有時候就不是很合適，有待進(jìn)一步研究。比如，目前在對汽車的生命周期評價中，通常都是選擇汽車行駛1公里作為功能單位[2]?？墒牵屑?xì)考慮，汽車行駛1公里的功能是相同的嗎？即使是同一類型的車輛，也存在不同。比如轎車，有的是限載4人，有的是5人，那么同樣形式1公里，顯然載客人數(shù)多的車完成的功能更大。對于卡車則是載重越大的車輛完成的功能越大。因此，建議今后在選擇汽車評價功能單位時候增加載客和載重因素的指標(biāo)，如1公里?人或是1公里?噸[3]。對于包裝產(chǎn)品，應(yīng)該以包裝容積為功能單位，比如包裝1升液體飲料等。再例如，對于傳播媒體做生命周期評價時候，也存在正確選擇功能單位的問題，例如考慮報紙、電視、網(wǎng)絡(luò)三種媒體方式傳播同樣一則新聞，那么我們能不能簡單選擇一則新聞作為傳播媒體的功能單位呢？顯然，這樣的功能單位是不合適的，因為雖然都是傳播一則新聞，但是報紙所能傳遞的信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如電視和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。因此，我們可以考慮選擇單位信息量（包括圖片、聲音、文字等信息）作為功能單位，而不是簡單以一則新聞作為功能單位。對于其他產(chǎn)品也應(yīng)該注意類似問題，避免由于選擇功能單位不恰當(dāng)?shù)贸霾豢陀^的評價結(jié)果。

2 生命周期評價中的產(chǎn)品范圍界定問題

生命周期評價中產(chǎn)品的范圍界定是十分重要的，也就是說要準(zhǔn)確列出產(chǎn)品所包括的的各個環(huán)節(jié)，不能多算也不能少算。比如說，對于生物質(zhì)燃料的生命周期評價時候，過去一些評價中就忽略了生物質(zhì)原料生產(chǎn)過程中土壤中碳元素的變化問題[4]。如果土壤中的碳由于種植生物質(zhì)燃料的原料而減少或是增多，都應(yīng)該在燃料生命周期當(dāng)量二氧化碳排放中考慮。另外，在關(guān)于玉米乙醇燃料生產(chǎn)過程中，有的文獻(xiàn)沒有考慮玉米生產(chǎn)過程的播種機器，收割機器等農(nóng)用機械的維護(hù)和保養(yǎng)環(huán)節(jié)的能耗和排放，造成評價結(jié)果的不準(zhǔn)確[5]。因此，在生命周期評價中，我們必須仔細(xì)考究產(chǎn)品的每一個環(huán)節(jié)，真正做到從“搖籃”到“墳?zāi)埂钡脑u價。

3 生命周期評價中數(shù)據(jù)隨時間和空間不同動態(tài)變化問題

目前生命周期評價往往是一個靜態(tài)的過程，也就說在計算評價指標(biāo)時候，沒有考慮時間和空間因素對評價指標(biāo)的影響，而是簡單地把各項數(shù)據(jù)相加。值得注意的是即使是相同的排放量在不同的時間和空間對環(huán)境的影響是不同的。例如，同樣是排放VOC(Volatile Organic Compound, 揮發(fā)性有機物)，如果是集中在白天太陽光照下排放所產(chǎn)生的光化學(xué)煙霧要比24小時均勻排放產(chǎn)生的量要大[6]。另外，對于某些環(huán)境影響過程是與時間積累效果有關(guān)的。當(dāng)前期的污染物已經(jīng)積累到一定程度后，后期的排放再次積累超過閾值后，產(chǎn)生的影響會十分顯現(xiàn)。因此，我們在考慮排放對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響時，應(yīng)該考慮當(dāng)?shù)匾延械奈廴疚锓e累現(xiàn)狀因素。而不是簡單認(rèn)為在任何地方同樣的排放影響效果都是相同的。比如，當(dāng)某個生態(tài)圈的氮含量超過某一個極限的時候，酸化影響將會變得十分顯著[6]。因此，在生命周期評價的影響分析時，不應(yīng)該將各種排放量對環(huán)境地影響看作是與時間和空間（地域）無關(guān)的簡單疊加。然而，目前我們的生命周期評價都停留在靜態(tài)評價中，默認(rèn)只要產(chǎn)品生命周期的排放量大那么造成的環(huán)境影響就必然大，在計算排放的環(huán)境影響時，沒有將排放地點和排放時間等因素作為變量考慮進(jìn)去[7]，這樣的評價結(jié)果往往是偏離實際的。

因此，在開展生命周期評價時候應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)有環(huán)境特征進(jìn)行評價，比如當(dāng)?shù)赝寥赖腜H值，大氣污染狀態(tài)等都應(yīng)該有記錄，在此基礎(chǔ)上開展進(jìn)一步研究。另外，不同地區(qū)的獨特性也開展生命周期影響評價時候也應(yīng)該考慮進(jìn)去。在相同的排放條件下，當(dāng)?shù)夭煌牡刭|(zhì)、地形、氣象、人口密度情況都會影響評價結(jié)果。例如，人口密度會顯著地影響汽車尾氣和工廠廢氣排放對人體毒性評價指標(biāo)。因此，如何考慮時間、地點等因素建立與特定地域和時間相關(guān)的動態(tài)生命周期評價模型將會是未來生命周期評級研究的一個重要方向。

4 生命周期評價中的數(shù)據(jù)可靠性問題

生命周期評價中的數(shù)據(jù)可靠性問題一直是困擾該方法的一個重要問題。造成生命周期評價數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的原因有很多。比如：

1）生命周期評價者有時候更本沒有辦法獲得產(chǎn)品回收和再處理的數(shù)據(jù)。因為新產(chǎn)品并沒有相關(guān)數(shù)據(jù)可以查詢。

2）有時候有些數(shù)據(jù)來源于國外一些數(shù)據(jù)庫，評價者沒有進(jìn)行修正就直接用于國內(nèi)產(chǎn)品的評價中，造成數(shù)據(jù)與實際不符。

3）另外，生命周期清單分析時候需要的數(shù)據(jù)常常很難獲得。有時候是因為相關(guān)企業(yè)擔(dān)心數(shù)據(jù)泄漏會影響到企業(yè)的產(chǎn)品競爭力。

4）在實行生命周期評價時常常沒有對整個質(zhì)量流或是能量流做平衡分析和最終驗證，不能及時發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)錯誤。

因此，企業(yè)應(yīng)該根據(jù)ISO (International Standard Organization) 規(guī)定，建立好相關(guān)數(shù)據(jù)庫并提供給生命周期評價人員使用[8]。國家標(biāo)準(zhǔn)局等相關(guān)部門應(yīng)該積極開展數(shù)據(jù)庫的建立和完善工作，并為生命周期評價者免費提供查詢，打破目前國內(nèi)因為數(shù)據(jù)不足造成的生命周期評價無法實施的瓶頸。

5 生命周期評價中的綜合評價的權(quán)值給定問題

生命周期評價中的綜合評價時的權(quán)值給定問題始終是一個難題。雖然權(quán)值給定方法有很多，但是目前還沒有哪一種方法能夠給出滿意的結(jié)果。因為，每一種權(quán)值給定方法或多或少都帶有主觀色彩，很難做到完全的客觀和全面[9]。因此，在開展綜合評價時候，應(yīng)該多考慮幾種權(quán)值給定方案，盡可能減少由于主觀偏見對評價客觀性的影響。

6 生命周期評價數(shù)據(jù)分配問題

在對產(chǎn)品做生命周期評價時，都有一個數(shù)據(jù)分配問題，也就是說要將整個生產(chǎn)過程的生命周期總能耗和總排放分配到主產(chǎn)品和其副產(chǎn)品中去。數(shù)據(jù)分配的方法有市場價格分配法，能量分配法和質(zhì)量分配法等。它們分別是以主產(chǎn)品和副產(chǎn)品的市場價格比例，能量含量比和質(zhì)量比作為分配依據(jù)的。雖然，采用不同的分配方法得到的結(jié)果會有差別，有時候差別還會很大[10]。

文獻(xiàn)10中明確指出，采用不同的數(shù)據(jù)分配方法，玉米乙醇燃料的生命周期溫室氣體排放量變換范圍很大，為傳統(tǒng)汽油燃料的36%–79%之間。

文獻(xiàn)5也明確指出，采用不同的數(shù)據(jù)分配方法，玉米乙醇燃料的生命周期凈能量值差別也很大。酒糟顆粒，（dried-distillers grain (DDG)）是玉米乙醇生產(chǎn)過程中的主要副產(chǎn)品，大部分用于牲畜喂養(yǎng)。那么如何在玉米乙醇和酒糟顆粒之間進(jìn)行分配，采用何種分配方法更合理？不同的數(shù)據(jù)分配方法對于最后的評價結(jié)果是有很大影響的。

7 結(jié)論

生命周期評價方法是一種理性的和全面的產(chǎn)品環(huán)境評價方法。但是，它并不是沒有缺陷的，在評價方法實施的各個階段都有需要注意的問題，如果不注意這些問題，很有可能導(dǎo)致評價結(jié)果的不正確。隨著生命周期評價方法應(yīng)用范圍地不斷擴展，它必將成為產(chǎn)品實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要工具之一。在生命周期評價中注意以上問題不僅能夠更客觀地給出評價結(jié)果，而且能夠提高生命周期評價的意義，為今后生命周期實踐者們提供有益的借鑒。

[1] Zhiyuan Hu et al. Life cycle energy, environment and economic assessment of soybean-based biodiesel as an alternative automotive fuel in China [J].2008,Energy 33:1654-1658.

[2] Seungdo Kim,Bruce E.Dale.Life cycle assessment of fuel ethanol derived from corn grain via dry milling[J].Bioresource Technology,2008,99:5250-5260.

[3] 周祖鵬.一種新的汽車全生命周期評價指標(biāo)[J].機械設(shè)計與制造.2010,2:141-142.

[4] L.Reijnders.Transport biofuels:Can they help limiting climate change without an upward impact on food prices?Journal of Consumer Protection and Food Safety.4 (2009):75-78.

[5] David Pimentel,Tad W.Patzek.Ethanol Production Using Corn,Switchgrass,and Wood;Biodiesel Production Using Soybean and Sunflower[J].Natural Resources Research,2005,14(1):65-75.

[6] Graedel TE.Streamlined life-cycle assessment [M].Prentice Hall:Upper Saddle River,1998:310-311.

[7] 周祖鵬.燃料生命周期影響評價方法的研究[J].石油與天然氣化工,2006,35(2):154-157.

[8] ISO(2006a)ISO 14040:environmental management–life cycle assessment–principles and framework.ISO 14040:2006(E),International Standards Organization.

[9] Heijungs R,Guinée JB,Kleijn R,Rovers V(2007)Bias in no rmalization:causes,consequences, detection and remedies.Int J Life Cycle Assess 12(4):211-216.

[10]Andrew S.Kaufman,et al.,Applying life-cycle assessment to low carbon fuel standards—how allocation choices influence carbon intensity for renewable transportation fuels [J].Energy Policy,2010(38):5229-5241.