產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法及其在紡織行業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展1）

程光偉　馮竹　劉穎

（江蘇省質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化研究院）

產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法及其在紡織行業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展1）

程光偉馮竹劉穎2）

（江蘇省質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化研究院）

本文系統(tǒng)地分析了國(guó)內(nèi)外環(huán)境影響評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)、方法及其在紡織行業(yè)的應(yīng)用案例，研究紡織品中對(duì)環(huán)境影響最嚴(yán)重的生命周期階段，提出通過環(huán)境評(píng)價(jià)試點(diǎn)、起草產(chǎn)品分類規(guī)則、建立國(guó)家和行業(yè)特色生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)，建立我國(guó)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度的決策建議。

環(huán)境影響環(huán)境足跡紡織品生命周期評(píng)價(jià)碳足跡水足跡

1　前言

我國(guó)是世界上規(guī)模最大的紡織品生產(chǎn)國(guó)、消費(fèi)國(guó)和出口國(guó)。2015年我國(guó)紡織工業(yè)加工量占全球的54%，紡織品服裝出口額占全球的37%。紡織行業(yè)具有高污染高能耗的特點(diǎn)，生產(chǎn)過程排放大量的廢水、廢氣，對(duì)環(huán)境和人的健康造成嚴(yán)重影響。紡織產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響，不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)過程，還包括原材料的獲取、存儲(chǔ)和運(yùn)輸、使用、廢棄等階段，因此需要從全生命周期的視角來全面考察產(chǎn)品的環(huán)境影響。生命周期評(píng)價(jià)（Life Cycle Assessment， LCA）方法是一種評(píng)價(jià)產(chǎn)品、工藝或活動(dòng)，從原材料采集，到產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售、使用、維護(hù)和最終處置整個(gè)生命周期階段環(huán)境負(fù)荷的過程，可用于辨識(shí)和量化整個(gè)生命周期階段中能量和物質(zhì)的消耗以及排放[1]；基于LCA方法的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工具，如碳足跡、水足跡、環(huán)境足跡、生態(tài)足跡，被用來描述個(gè)人、組織、產(chǎn)品或服務(wù)對(duì)環(huán)境的影響。因此，從生命周期角度研究紡織行業(yè)及紡織品的環(huán)境影響，對(duì)于全面降低紡織產(chǎn)品環(huán)境足跡、企業(yè)節(jié)能減排都具有重要意義。

2　產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法在紡織行業(yè)的研究現(xiàn)狀

本文主要討論碳足跡、水足跡、環(huán)境足跡三種方法在紡織品環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。

2.1碳足跡

大量的研究認(rèn)為溫室氣體（Greenhouse Gas，GHG）排放會(huì)引起氣候變暖、海平面上升、區(qū)域旱澇等一系列自然災(zāi)害，危害人類生命健康和財(cái)產(chǎn)安全以及全球生態(tài)系統(tǒng)。2007年，Pertsova C C[2]將產(chǎn)品“碳足跡”定義為：商品和服務(wù)生命周期各階段的直接和間接活動(dòng)引起的二氧化碳排放；活動(dòng)主體包括個(gè)人、人群、政府、公司、組織、過程、產(chǎn)業(yè)部門等。該定義僅考慮CO2的排放量，并未將其他溫室氣體，如甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、一氧化氮（N2O）納入考察范圍。英國(guó)、法國(guó)、日本、臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和世界資源研究所等組織都發(fā)布產(chǎn)品GHG評(píng)價(jià)方法（見表1）。

表1　英國(guó)、日本、法國(guó)等國(guó)家/地區(qū)/組織發(fā)布的GHG評(píng)價(jià)方法

截至2016年4月，已有英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣等10多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的企業(yè)相繼完成產(chǎn)品碳足跡審核，規(guī)模最大的為英國(guó)連鎖超市Tesco。Tesco通過英國(guó)Carbon Trust公司，為其1100多種商品進(jìn)行碳足跡審核[3]；其中不同型號(hào)的牛仔褲生命周期內(nèi)排放的二氧化碳當(dāng)量（eCO2）為220g～260g。Bevilacqua M[4]等人研究了紡織產(chǎn)業(yè)鏈上碳排放，發(fā)現(xiàn)電力和熱能的使用及運(yùn)輸過程是碳排放的主要原因，并對(duì)研究過程進(jìn)行不確定性分析和敏感性分析。Zamani B[5]等人研究了瑞典廢舊紡織品處理過程的碳排放情況，發(fā)現(xiàn)每噸回收利用的紡織品可減少eCO2排放8t，并節(jié)省164GJ（1GJ= 1×109J）的能量。孫智慶[6]使用GHG Protocol和PAS 2050對(duì)牛仔褲進(jìn)行碳足跡研究，發(fā)現(xiàn)由于邊界劃分及數(shù)據(jù)收集范圍、方法不同，研究結(jié)果出現(xiàn)了較大差異。楊自平等人[7]根據(jù)英國(guó)PAS 2050：2011，對(duì)大麻纖維產(chǎn)品進(jìn)行從原料種植到產(chǎn)品的碳排放研究，發(fā)現(xiàn)每噸精干麻產(chǎn)生的eCO2約為5.499t；種植過程可以貯存碳，生產(chǎn)加工過程中的能源及化學(xué)品輸入是GHG排放的主要因素。趙年花[8]研究了100kg滌綸長(zhǎng)絲織物，從原油開采到印染結(jié)束排放的eCO2為2570.10kg。李昕[9]討論和構(gòu)建了能源、物料排放系數(shù)核算方法和基于影響評(píng)價(jià)的紡織服裝工業(yè)碳足跡計(jì)算方法，并量化了數(shù)據(jù)的不確定性。

碳足跡的概念提出較早，其評(píng)價(jià)方法較為成熟，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也相對(duì)完善，因此理論研究方面新成果不多；在紡織行業(yè)的研究大多集中在評(píng)價(jià)法與標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用方面，產(chǎn)品范圍涉及半成品、成品（如牛仔褲）、回收紡織品等。

2.2水足跡

隨著資源需求的不斷增長(zhǎng)以及水資源的日益匱乏，水資源的使用和管理成為各國(guó)政府面臨的主要資源問題之一。1993年英國(guó)學(xué)者Tony Allan[10]提出“虛擬水”（Virtual Water）的概念，用于計(jì)算食品和農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)及銷售過程中的實(shí)際用水量。2002年荷蘭水資源專家Hoekstra在虛擬水理論研究的基礎(chǔ)上，提出涵蓋藍(lán)水、綠水和灰水的水足跡概念[11]。

2011年水足跡網(wǎng)絡(luò)（WFN）發(fā)布《水足跡評(píng)價(jià)手 冊(cè) 》（Water Footprint Assessment Manual， 2011），ISO也于2014年8月發(fā)布《生命周期評(píng)價(jià)水足跡要求和指南》（ISO 14046：2014）。Chapagain A K等人[12]研究了不同地區(qū)消費(fèi)棉花產(chǎn)生的水足跡情況，發(fā)現(xiàn)在1997—2001年，25個(gè)歐盟成員國(guó)消費(fèi)的棉花水足跡，有84%是位于歐盟地區(qū)之外。Chico D等人[13]研究了一條牛仔褲生命周期內(nèi)的水足跡，結(jié)果顯示在纖維生產(chǎn)階段消耗的水資源最多。水足跡多用來評(píng)價(jià)農(nóng)產(chǎn)品對(duì)水資源的消耗。目前紡織學(xué)界及產(chǎn)業(yè)界也在探索紡織品的水足跡。王來力等人[14]研究了七種棉針織印染布的工業(yè)水足跡；張音等人[15]研究了紡織服裝工業(yè)常用能源和常用物料的水足跡系數(shù)；嚴(yán)巖等人[16]研究了我國(guó)幾種典型棉紡織產(chǎn)品的工業(yè)水足跡，結(jié)果顯示漂白布工業(yè)水足跡為36.51 L/lB，花灰布為37.84 L/lB，并發(fā)現(xiàn)紡織品中藍(lán)水足跡大于灰水足跡，直接工業(yè)水足跡大于間接工業(yè)水足跡，深色棉布工業(yè)水足跡大于淺色布;許璐璐等人[17]研究提出了灰水足跡的3個(gè)核算指標(biāo)。

2.3環(huán)境足跡

歐盟通過研究發(fā)現(xiàn)，不同成員國(guó)的單一環(huán)境標(biāo)簽一方面會(huì)阻礙歐盟內(nèi)部市場(chǎng)的產(chǎn)品流通，增加企業(yè)的認(rèn)證負(fù)擔(dān)；另一方面，大量的環(huán)保產(chǎn)品會(huì)使消費(fèi)者在購(gòu)買時(shí)感到迷茫，影響消費(fèi)者的購(gòu)買決策[18]。2013年4月9日，歐盟委員會(huì)發(fā)布《建立綠色產(chǎn)品單一市場(chǎng)》公告和《更好促進(jìn)產(chǎn)品和組織環(huán)境績(jī)效信息》的提案，旨在建立基于生命周期評(píng)估方法的產(chǎn)品環(huán)境足跡（PEF）和組織環(huán)境足跡（OEF）的通用評(píng)價(jià)方法以及信息交流的基本原則，引導(dǎo)成員國(guó)、公司、私營(yíng)組織參與3年試點(diǎn)計(jì)劃。同年5月，歐盟委員會(huì)發(fā)布《產(chǎn)品環(huán)境足跡（PEF）指南》［Product Environmental Footprint （PEF） Guide］，為產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行環(huán)境足跡評(píng)價(jià)提供基本原則和方法框架。同年，有280多家企業(yè)和組織參與歐盟委員會(huì)發(fā)起的“環(huán)境足跡試點(diǎn)計(jì)劃”，涉及電池、裝飾用油漆、皮革等25種消費(fèi)品和農(nóng)產(chǎn)品。根據(jù)歐盟的《產(chǎn)品環(huán)境足跡（PEF）指南》，產(chǎn)品環(huán)境足跡（PEF）是評(píng)定某一產(chǎn)品或服務(wù)在其整個(gè)生命周期過程中環(huán)境績(jī)效的一種多指標(biāo)方法，其目的是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品或服務(wù)生命周期內(nèi)的環(huán)境影響來源，減少其對(duì)環(huán)境的影響。

環(huán)境足跡目前還沒有在紡織行業(yè)的應(yīng)用案例，但國(guó)內(nèi)外學(xué)者在其他行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了基于LCA方法的環(huán)境影響評(píng)價(jià)應(yīng)用和理論研究。Koehler Annette[19]對(duì)比了9種家用護(hù)理產(chǎn)品和個(gè)人健康產(chǎn)品，研究不同生命周期階段的生態(tài)相關(guān)性和環(huán)境影響。M.Gaussin等人[20]指出了現(xiàn)有評(píng)價(jià)方法的不足，建立了一種通用的產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法。Einar Aalen Hunsager等人[21]通過對(duì)27個(gè)產(chǎn)品分類規(guī)則（Product Category Rule, PCR）計(jì)劃、556個(gè)PCR文件及3614個(gè)環(huán)境足跡產(chǎn)品聲明的分析，建議采用通用的分類系統(tǒng)，要求消費(fèi)者參與PCR審核小組，公布PCR審核人員潛在的利益沖突。付允等人[22]提出了指標(biāo)體系評(píng)價(jià)與生命周期評(píng)價(jià)相結(jié)合的產(chǎn)品環(huán)境友好性評(píng)價(jià)方法。此外，2013年美國(guó)李維斯（Levi’s）公司使用生命周期評(píng)價(jià)法對(duì)其牛仔褲產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)[23]，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括氣候變化、水資源消耗、富營(yíng)養(yǎng)化、土地使用、臭氧層變化5個(gè)方面，各階段環(huán)境影響見表2。

方愷[24]從環(huán)境指標(biāo)的分類與整合兩方面對(duì)環(huán)境足跡進(jìn)行分析，提出兩種環(huán)境足跡整合范式。付允和林翎等人[25]介紹了環(huán)境足跡的概念、環(huán)境足跡評(píng)價(jià)方法、管理機(jī)制，并從開展試點(diǎn)、溝通交流、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、人才培養(yǎng)等方面提出了我國(guó)出口產(chǎn)業(yè)應(yīng)對(duì)歐盟產(chǎn)品環(huán)境足跡制度的建議。陳歡等人[26]介紹了PEF方法學(xué)、PEF影響類型、PEF與歐盟現(xiàn)行政策的關(guān)系，并提出了我國(guó)的應(yīng)對(duì)建議。鄧明君等人[27]在分析國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品分類規(guī)則研究與實(shí)踐進(jìn)展的基礎(chǔ)上，提出加速建設(shè)我國(guó)產(chǎn)品分類規(guī)則體系的建議。

表2　Levi’s牛仔褲生命周期各階段環(huán)境影響

3　產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法在紡織行業(yè)的應(yīng)用研究

3.1應(yīng)用推廣情況

LCA方法的建立和完善已有20多年的歷史，目前已廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)[28,29]。然而基于該方法的碳足跡、水足跡和環(huán)境足跡等環(huán)境影響評(píng)價(jià)工具才剛剛出現(xiàn)，評(píng)價(jià)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)還在進(jìn)一步的完善中。尤其是環(huán)境足跡，雖然歐盟發(fā)布了目前唯一指南性文件，然而目前僅用于試點(diǎn)計(jì)劃。

國(guó)際社會(huì)對(duì)氣候變化關(guān)注的逐漸升溫，使得碳足跡評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用相對(duì)廣泛，在紡織行業(yè)的應(yīng)用研究多于理論研究。除了《環(huán)境管理水足跡原則、要求和指南》（Environmental management—Water footprint—Principles, requirements and guidelines，ISO 14046：2014）和《水足跡評(píng)價(jià)手冊(cè)》（Water Footprint Assessment Manual，2011），水足跡目前缺少國(guó)家層面的評(píng)價(jià)方法或標(biāo)準(zhǔn)；紡織行業(yè)的水足跡研究成果既有基礎(chǔ)理論的研究，也有應(yīng)用研究。歐盟《產(chǎn)品環(huán)境足跡評(píng)價(jià)指南》目前僅在試點(diǎn)計(jì)劃中；僅有個(gè)別環(huán)境責(zé)任意識(shí)較強(qiáng)的紡織企業(yè)使用LCA方法研究了產(chǎn)品的環(huán)境影響。

3.2適用范圍

碳足跡、水足跡和環(huán)境足跡3種環(huán)境影響評(píng)價(jià)工具在范圍上也有區(qū)別。根據(jù)正式發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)和指南文件，碳足跡評(píng)價(jià)方法目前還不能應(yīng)用于針對(duì)群體和行業(yè)的碳排放評(píng)價(jià)，環(huán)境足跡僅適用于針對(duì)過程、產(chǎn)品/服務(wù)和機(jī)構(gòu)/組織的評(píng)價(jià)中；而水足跡的應(yīng)用范圍最廣，具體見表3。

表3　碳足跡、水足跡和環(huán)境足跡應(yīng)用范圍的對(duì)比

3.3評(píng)價(jià)內(nèi)容

碳足跡和水足跡為單一指標(biāo)環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法，環(huán)境足跡為多指標(biāo)評(píng)價(jià)方法。水足跡包含藍(lán)水足跡、綠水足跡和灰水足跡3個(gè)二級(jí)指標(biāo)；而環(huán)境足跡評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括氣候變化、臭氧層破壞、生態(tài)/人體毒性、酸化、富營(yíng)養(yǎng)化、資源枯竭、土地利用等14個(gè)方面，在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果選擇最重要的幾個(gè)環(huán)境影響類別進(jìn)行披露。

從披露的內(nèi)容來看，環(huán)境足跡為消費(fèi)者提供了最豐富的產(chǎn)品環(huán)境信息，有利于消費(fèi)者對(duì)環(huán)保產(chǎn)品的選擇；然而由于評(píng)價(jià)過程和內(nèi)容的復(fù)雜性，產(chǎn)品環(huán)境足跡研究的人力、物力和時(shí)間成本也更高。碳足跡和水足跡分別適合能耗高、耗水多的產(chǎn)品。

4　結(jié)論與建議

國(guó)外環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度的建立，將對(duì)我國(guó)出口產(chǎn)業(yè)，尤其是高能耗高污染的傳統(tǒng)加工和出口產(chǎn)業(yè)形成綠色壁壘。國(guó)內(nèi)雖然也有學(xué)者研究，但是由于種種原因未能推廣開來；國(guó)內(nèi)企業(yè)也極少披露產(chǎn)品的環(huán)境影響信息。為了增加我國(guó)紡織行業(yè)及其他傳統(tǒng)行業(yè)企業(yè)的出口競(jìng)爭(zhēng)力，減少企業(yè)對(duì)環(huán)境的影響，應(yīng)從以下方面構(gòu)建我國(guó)的環(huán)境評(píng)價(jià)制度：

（1）征集各行業(yè)生產(chǎn)/出口企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)和研究及檢測(cè)機(jī)構(gòu)，開展以LCA方法為基礎(chǔ)的環(huán)境評(píng)價(jià)試點(diǎn)計(jì)劃，總結(jié)適合我國(guó)各行業(yè)的產(chǎn)品環(huán)境足跡影響的基本原則和評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度；針對(duì)不同行業(yè)，尤其是紡織、化工等傳統(tǒng)

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（2）為實(shí)現(xiàn)環(huán)境影響信息的一致性、可比性，LCA方法要求評(píng)價(jià)過程在特定的系統(tǒng)邊界內(nèi)進(jìn)行。系統(tǒng)邊界一般是在PCR文件中進(jìn)行描述，如法國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)家碳足跡認(rèn)證制度以及歐盟環(huán)境足跡評(píng)價(jià)指南都要求在PCR/PEFCR中明確研究的系統(tǒng)邊界。參考現(xiàn)有的PCR文件，以我國(guó)的產(chǎn)品分類法為基礎(chǔ)，構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的產(chǎn)品分類規(guī)則體系與產(chǎn)品環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法的科學(xué)基礎(chǔ)。

（3）在具體產(chǎn)品的LCA分析中，經(jīng)常需要上游生產(chǎn)過程或廢棄物處理過程中大量的清單數(shù)據(jù)。而由于生產(chǎn)技術(shù)水平的地域差異，LCA基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的適用范圍具有地域局限性。因此，需要聯(lián)合企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)和研究機(jī)構(gòu)，加快我國(guó)基礎(chǔ)/行業(yè)生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)的研究建設(shè)；引入第三方檢驗(yàn)和審核，保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量。

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Product Environmental Impact Assessment Methods and their Application in Textile Sector

Cheng Guangwei, Feng Zhu, Liu Ying
( Jiangsu Institute of Quality and Standardization )

This paper reviewed the latest research and application examples on environmental impact of products in textile sector, aiming to fi nd out the main environmental contributor stage of textile life cycle, and propose to set up environmental impact assessment system by piloting, drawing up product category rules and developing national/ sector life cycle inventory database in China.

environmental impact, environmental footprint, textile, life cycle assessment, carbon footprint, water footprint

1）基金項(xiàng)目：本文受江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科技計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：KJ155414）資助。

2）通訊聯(lián)系人：劉穎，liuyingtbt@163.com。