龔先政，聶祚仁，王志宏，高 峰，陳文娟，左鐵鏞

(北京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京100124)

中國材料生命周期分析數(shù)據(jù)庫開發(fā)及應(yīng)用

龔先政，聶祚仁，王志宏，高 峰，陳文娟，左鐵鏞

(北京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京100124)

生命周期分析作為廣泛使用的環(huán)境管理工具，用于定量化評價產(chǎn)品系統(tǒng)整個生命周期內(nèi)的潛在環(huán)境影響，其具體應(yīng)用需要大量的不同層次、不同地區(qū)和不同技術(shù)水平的相關(guān)環(huán)境負荷數(shù)據(jù)和評價方法體系數(shù)據(jù)的支撐。在系列國家科技計劃的支撐下，調(diào)研了典型材料生產(chǎn)的環(huán)境負荷數(shù)據(jù)，開展了中國材料環(huán)境數(shù)據(jù)庫(SinoCenter)的研究，建立了中國材料生命周期分析數(shù)據(jù)庫平臺。數(shù)據(jù)庫包含公用系統(tǒng)，典型材料(鋼鐵、建筑材料、有色金屬、高分子材料、聯(lián)接材料)等70多個數(shù)據(jù)集，近十萬條環(huán)境負荷數(shù)據(jù)，并簡要介紹了數(shù)據(jù)庫的主要功能及數(shù)據(jù)庫的技術(shù)和商業(yè)應(yīng)用。

環(huán)境負荷;生命周期分析;數(shù)據(jù)庫

1 前言

生命周期分析(Life Cycle Assessment，LCA)作為量化產(chǎn)品系統(tǒng)整個生命周期內(nèi)潛在環(huán)境影響的重要方法，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價、清潔生產(chǎn)審計、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計、生態(tài)工業(yè)等領(lǐng)域，該方法的ISO技術(shù)框架包括目的與范圍的確定、編目分析(Life Cycle Inventory，LCI)、影響評價和結(jié)果解釋 4 大部分［1－2］。其中，編目分析是成熟且最重要的環(huán)節(jié)，成熟主要是指其分析與計算方法趨于完善，而重要性則是需要大量環(huán)境負荷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐，包括能源與資源消耗、環(huán)境排放等基礎(chǔ)編目數(shù)據(jù)。LCA數(shù)據(jù)涉及范圍廣泛，包括全球、地域、地區(qū)、企業(yè)、不同行業(yè)的環(huán)境負荷數(shù)據(jù)。LCA數(shù)據(jù)的地域性強，不同國家、地域的環(huán)境標準差異，數(shù)據(jù)通用性較差。LCA評估實施者很難獲得全面的、最新的、精確的和適應(yīng)性強的數(shù)據(jù)。因此，環(huán)境負荷數(shù)據(jù)成為LCA實踐的基礎(chǔ)，很多國家、研究單位和商業(yè)性咨詢公司致力于建立專業(yè)的LCA數(shù)據(jù)庫，幾乎每種材料的LCA數(shù)據(jù)庫都在建設(shè)和完善的過程中，比較著名并廣泛應(yīng)用的有十多個，如瑞士Ecoinvent、荷蘭IVAM、德國Gabi數(shù)據(jù)庫、瑞典SPINE@CPM、美國LCI數(shù)據(jù)庫、歐洲ILCA Data等［3－6］。我國在LCA數(shù)據(jù)方面的工作起步于20世紀末期，在“九五”國家“863”計劃的大力支持下，收集、整理了國內(nèi)主要材料產(chǎn)業(yè)(鋼鐵、水泥、鋁、工程塑料、建筑涂料、陶瓷等)的第一手環(huán)境負荷數(shù)據(jù)，并在北京工業(yè)大學(xué)建立了材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(SinoCenter)平臺［7－10］。在持續(xù)的“863”計劃、“973”計劃、國家支撐計劃和北京自然科技基金的支持下，經(jīng)過10多年的不懈努力和發(fā)展，該數(shù)據(jù)庫已具有較大的規(guī)模，積累材料生命周期分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)近10余萬條，并在技術(shù)和商業(yè)上開展了具體的應(yīng)用。

2 生命周期分析數(shù)據(jù)特征

2.1 生命周期分析數(shù)據(jù)類型

生命周期分析，就是對產(chǎn)品系統(tǒng)“從搖籃到墳?zāi)埂钡恼麄€生命歷程的環(huán)境負荷分析和環(huán)境影響評價，其實踐過程首先是量化產(chǎn)品的環(huán)境負荷(資源消耗、環(huán)境排放)，然后根據(jù)一定的方法體系評估產(chǎn)品系統(tǒng)對環(huán)境的潛在損害程度。因此，生命周期分析需要技術(shù)領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域和數(shù)據(jù)特征3方面的相關(guān)信息［11］。

技術(shù)領(lǐng)域信息指人類活動本身及其對環(huán)境的直接影響數(shù)據(jù)，如產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程和各流程的相互層次關(guān)系;各個流程的輸入數(shù)據(jù)(資源消耗、能源消耗)和輸出數(shù)據(jù)(產(chǎn)品、廢氣、廢液、廢棄固體排放等)的種類和數(shù)量等。技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)主要來自于各種材料/產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)(鋼鐵、水泥、涂料、陶瓷等)的環(huán)境負荷清單;ISO14040系列標準對執(zhí)行LCA所要求的技術(shù)信息，如目標與范圍、功能單元等;LCA評價方法體系數(shù)據(jù)，如 Eco-Indicator，CML2000等;LCA數(shù)據(jù)交換格式SPOLD，ECOSPOLD等。

環(huán)境領(lǐng)域信息包括人類活動的地理特征和環(huán)境特征，體現(xiàn)為環(huán)境指數(shù)，如相同的資源消耗和廢物排放在不同環(huán)境中的影響程度不一樣，影響效果通過建立環(huán)境損害類型進行表征，表現(xiàn)為評價方法模型和數(shù)據(jù)，如Eco-indicator，CML等方法的分類與特征化、標準化和歸一化及權(quán)重數(shù)據(jù)。此外，在特定場景分析條件下，LCA通常采用相應(yīng)的環(huán)境控制標準數(shù)據(jù)進行簡要分析，因此，國內(nèi)外相關(guān)環(huán)境排放標準數(shù)據(jù)也是重要的環(huán)境領(lǐng)域數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)特征信息，用于描述與理解LCA數(shù)據(jù)的內(nèi)涵與外延特征，表現(xiàn)為數(shù)據(jù)質(zhì)量信息，如數(shù)據(jù)的統(tǒng)計性特征、來源、文檔屬性、時間性、數(shù)據(jù)獲取方法、地理屬性和代表性等方面的數(shù)據(jù)特性。

2.2 LCA數(shù)據(jù)特點

LCA數(shù)據(jù)的顯著特點主要體現(xiàn)在2個方面:一是數(shù)據(jù)的復(fù)雜和多樣性，二是數(shù)據(jù)的地域性。

2.2.1 LCA數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和多樣性

LCA數(shù)據(jù)包括評價方法指標數(shù)據(jù)、評價項目信息數(shù)據(jù)、相關(guān)文獻資訊、評價模型數(shù)據(jù)和環(huán)境負荷數(shù)據(jù)等。其中以評價方法指標和項目環(huán)境負荷的數(shù)據(jù)量最大，不同評價方法指標體系不同，相關(guān)數(shù)據(jù)不盡相同。因此環(huán)境負荷數(shù)據(jù)對不同評價項目，自然存在更大的差異。環(huán)境負荷數(shù)據(jù)不僅涉及到資源消耗，能源投入，而且涉及到環(huán)境排放(空氣排放、水體排放、固體和土壤排放)數(shù)據(jù)。環(huán)境排放數(shù)據(jù)不僅有物質(zhì)排放，而且還有非物質(zhì)排放。

2.2.2 LCA數(shù)據(jù)的地域性

由于不同國家或地區(qū)資源分布的不平衡、科技水平的不同層次、能源消耗的不對稱，材料或產(chǎn)品在整個生命周期中對環(huán)境的影響存在很大的差異，決定了環(huán)境負荷數(shù)據(jù)的空間差異，即用當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)水平去衡量在特定條件下的環(huán)境負荷數(shù)據(jù)。

3 數(shù)據(jù)庫框架設(shè)計與平臺

3.1 LCA 數(shù)據(jù)庫框架［11］

材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，不僅包括材料(產(chǎn)品)的環(huán)境負荷信息，同時還包括評價體系和相關(guān)的系統(tǒng)信息。數(shù)據(jù)庫總體框架，包括系統(tǒng)框架庫、評價方法庫、研究對象管理庫、標準參考庫、基礎(chǔ)物質(zhì)庫、度量單位庫、文獻資料庫、材料性能庫，見圖1。其中，最重要的是評價方法庫、研究對象庫和開放式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。

圖1 材料生命周期分析數(shù)據(jù)庫框架Fig.1 The framework of database for materials life cycle assessment

評價方法庫(LCA Methodology)包含評價方法及對應(yīng)的評價指標體系數(shù)據(jù)。評價方法數(shù)據(jù)庫主要基于ISO14040框架與國際上廣泛使用的 Eco-indicator99，CML等LCA評價指標體系。

研究對象庫(Project Management)是整個數(shù)據(jù)庫的核心，所有的材料環(huán)境負荷數(shù)據(jù)都是基于研究對象進行管理，也是LCA實踐和開發(fā)商業(yè)LCA數(shù)據(jù)集的基本數(shù)據(jù)源。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(Web database)包括基于SinoCenter數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)查詢與數(shù)據(jù)訪問。

3.2 數(shù)據(jù)庫平臺

數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)是基于Web服務(wù)－瀏覽器模式的網(wǎng)絡(luò)平臺，在Windows 2003平臺上安裝和配置了SQL Server 2008企業(yè)版的后臺數(shù)據(jù)庫，前臺通過授權(quán)進行數(shù)據(jù)庫操作和訪問，見圖2。

圖2 材料生命周期分析數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)平臺Fig.2 The platform of database for materials life cycle assessment

4 材料LCA數(shù)據(jù)庫的主要內(nèi)容

4.1 數(shù)據(jù)采集方法與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

生命周期環(huán)境負荷數(shù)據(jù)的獲取方法及數(shù)據(jù)來源，是LCI數(shù)據(jù)及LCA數(shù)據(jù)庫質(zhì)量的重要保證。我們開發(fā)的LCI數(shù)據(jù)集，是在國家“863”計劃、“973”計劃等國家支持計劃和北京重點基金的支持下，與主要工業(yè)及行業(yè)部門合作，在企事業(yè)單位的密切配合下，取得的材料生產(chǎn)過程環(huán)境負荷資料，并基于LCA方法，通過建立相應(yīng)的模型，開發(fā)完成的各類材料及公用系統(tǒng)的編目清單數(shù)據(jù)集。

為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，主要工作集中在原始數(shù)據(jù)的獲取方法與檢驗，包括以下幾方面:①設(shè)計數(shù)據(jù)調(diào)查問卷或要收集的數(shù)據(jù)格式，到企業(yè)進行實地調(diào)研;②吸收提供數(shù)據(jù)的企業(yè)、行業(yè)協(xié)會為重要的合作伙伴;③數(shù)據(jù)調(diào)研人員實地測量數(shù)據(jù)，主要是環(huán)境排放數(shù)據(jù);④行業(yè)、國家發(fā)布的公開數(shù)據(jù)，如各種統(tǒng)計年鑒的報表數(shù)據(jù);⑤專業(yè)領(lǐng)域工程計算數(shù)據(jù)，對于個別缺乏的數(shù)據(jù)，可以利用專業(yè)領(lǐng)域知識進行計算獲得。

在實際數(shù)據(jù)采集過程中，綜合運用這些方法，較好地保證了數(shù)據(jù)質(zhì)量。同時，在形成最終數(shù)據(jù)集時，還分別與相關(guān)行業(yè)專家交流、討論，進行詳細的數(shù)據(jù)檢驗和嚴格的數(shù)據(jù)審核，在源頭上保證數(shù)據(jù)具有較高的質(zhì)量。

4.2 公用系統(tǒng)數(shù)據(jù)集

4.2.1 電力產(chǎn)品清單［12－14］

現(xiàn)代社會里，幾乎所有的人類活動都離不開電力，因此電力生命周期清單是開展材料產(chǎn)業(yè)乃至所有工業(yè)產(chǎn)品生命周期評價的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。電力清單的系統(tǒng)邊界是電力生產(chǎn)過程，包括諸如燃料燃燒、污染消除技術(shù)、電力輸送及其他與燃料相關(guān)的生命周期過程。涵蓋范圍包括化石燃料的消耗、氣態(tài)污染物、液態(tài)污染物及固體廢棄物的排放。對于火力發(fā)電，煤炭、原油和天然氣的開采和運輸過程都包括在研究范圍中。對于核能發(fā)電，則涵蓋了鈾礦石的開采、加工與運輸過程。相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，包括廠房、大壩等建筑物的建設(shè)與運行，未包含在電力清單內(nèi)。

通過調(diào)查和收集相關(guān)的發(fā)電技術(shù)參數(shù)和消耗燃料的特性數(shù)據(jù)，建立了相關(guān)污染排放模型，并根據(jù)我國電廠自用電率和供電的線路損失率，計算得到中國單位電力生產(chǎn)和售電的生命周期排放清單，主要包括一次能源(原煤、原油、天然氣)消耗，氣態(tài)污染物(As，Zn，Pb，Hg，Cd，CH4，煙塵，NMVOC，V，Cr，SO2，CO2，CO，Ni，NOx)排放，液體污染物(廢水、COD)，固態(tài)污染物排放，放射性廢氣和廢水排放等。

4.2.2 化石能源產(chǎn)品清單［15－17］

化石能源一直是人類社會發(fā)展的主要能源，人類所需初級能量的80%以上均來自化石能源。化石能源的生產(chǎn)和使用是整個工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，我國是世界第二大能源消費國和第三大能源生產(chǎn)國。

化石能源清單的系統(tǒng)邊界為化石燃料生產(chǎn)的生命周期過程，包括開采過程的能源消耗，工藝過程直接排放，相關(guān)工業(yè)鍋爐排放，運輸過程排放以及主要原燃料的生命周期消耗與排放。所有數(shù)據(jù)均為全國平均水平，涉及的環(huán)境性排放包括液態(tài)污染物，固體廢棄物和CO2，SO2，NOx，CH4，CO，煙塵等氣態(tài)排放物，構(gòu)成化石能源生產(chǎn)生命周期清單。

4.2.3 交通運輸清單［18－19］

物流環(huán)節(jié)是現(xiàn)代社會的重要組成部分，材料、產(chǎn)品和服務(wù)只有經(jīng)過交通運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，才能最終達到生產(chǎn)者、使用者，實現(xiàn)商品的具體價值。但交通運輸環(huán)節(jié)會引起大量能源消耗和污染物排放。針對國內(nèi)的主要交通運輸類型(長江流域水運、珠江流域水運、公路運輸、鐵路運輸、管道運輸?shù)?，不同的運輸工具(中輕型貨車、重型貨車、火車、拖船、駁船等)，不同的運輸路況(城市道路、高速公路、鄉(xiāng)村道路等)，開發(fā)了相應(yīng)的交通運輸清單，即功能單位(噸公里)的資源消耗、能源消耗，溫室氣體、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳和揮發(fā)性有機物等污染物。

4.3 材料清單數(shù)據(jù)集

材料環(huán)境負荷清單是中國材料生命周期分析數(shù)據(jù)庫的核心，針對量大、面廣的典型材料開展了相關(guān)的生命周期清單編制。

4.3.1 鋼鐵材料編目清單數(shù)據(jù)集［20－21］

鋼鐵材料是使用最廣泛的材料，也是大量消耗資源、能源和污染排放顯著的工業(yè)。鋼鐵材料環(huán)境負荷數(shù)據(jù)集，基于中國企業(yè)的生產(chǎn)情況和行業(yè)統(tǒng)計報告，代表了不同地區(qū)、不同技術(shù)水平企業(yè)的環(huán)境負荷狀況。環(huán)境負荷數(shù)據(jù)均基于工序單元進行數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)集的范圍是從“搖籃到大門”的環(huán)境負荷數(shù)據(jù)，針對不同的生產(chǎn)流程，以工序為基本功能單元進行數(shù)據(jù)組織和管理，如電爐長流程生產(chǎn)鋼鐵材料，包括采礦工序、選礦工序、燒結(jié)工序、焦化工序、煉鐵工序、煉鋼工序和軋鋼工序，形成鋼鐵材料環(huán)境負荷數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集僅是特定工序單元的過程數(shù)據(jù)，與能源和交通運輸?shù)然A(chǔ)數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以得到完整的鋼鐵材料編目清單。目前，數(shù)據(jù)集包含了我國70余家主要的鋼鐵材料生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境負荷數(shù)據(jù)。

4.3.2 建筑材料編目清單數(shù)據(jù)集［22－25］

建筑材料也是我國目前消耗的主要量大、面廣材料，在國家“863”計劃等支撐計劃的支持下，與水泥、玻璃、陶瓷和墻體材料4大專業(yè)協(xié)會和生產(chǎn)企業(yè)密切合作，開展了LCA研究，共收集水泥、玻璃、陶瓷、墻體材料等領(lǐng)域115個以上的代表性企業(yè)的典型生產(chǎn)工藝(流程)的原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)，按照ISO14040和ISO14044生命周期評價規(guī)范，對數(shù)據(jù)進行了生命周期清單計算和數(shù)據(jù)規(guī)范化處理，得到了代表我國建材行業(yè)現(xiàn)狀的水泥、玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷、燒結(jié)墻體材料及其生產(chǎn)過程物質(zhì)消耗、能源消耗及污染物排放的流程清單數(shù)據(jù)，建立了基于生產(chǎn)流程的材料環(huán)境負荷清單數(shù)據(jù)集，見表1。

在生命周期評價的技術(shù)體系下，僅以水泥的生命周期清單計算為例予以說明，清單分析首先要確定研究目的與范圍，時間邊界界定為2005～2007年，系統(tǒng)邊界則選取水泥生產(chǎn)工藝中生料制備、熟料煅燒及水泥粉磨三個工序，如圖3。

表1 建筑材料環(huán)境負荷數(shù)據(jù)清單Table 1 The life cycle inventory of environmental loads for building materials

圖3 水泥生命周期清單的系統(tǒng)邊界Fig.3 System boundary of cement life cycle inventory

此外，還開發(fā)了其它建筑材料，如石膏板、木地板、復(fù)合地板、膠合板、竹地板、SBS防水材料、保溫材料的環(huán)境負荷編目清單。這些清單的完成，為開展建筑物全生命周期能源分析、環(huán)境影響分析提供了基礎(chǔ)的科學(xué)數(shù)據(jù)。

4.3.3 有色金屬編目清單數(shù)據(jù)集［26－29］

針對我國主要有色金屬(銅、鉛、鋅、鋁、鎂、錫、銀)，按照LCA的技術(shù)框架，建立了各類材料面向生產(chǎn)工藝過程的編目清單，圖4為原鎂編目清單的工藝過程和系統(tǒng)邊界。

4.3.4 高分子材料清單數(shù)據(jù)集［30－32］

基于LCA分析及LCI編制方法，開發(fā)了主要化工材料及產(chǎn)品的環(huán)境負荷清單數(shù)據(jù)集，如乙烯、聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(GPPS)、聚氯乙烯(PVC)，部分涂料，以及3類可降解塑料(聚碳酸亞丙酯、聚乳酸薄膜材料和非石油基聚碳酸酯)的環(huán)境負荷清單數(shù)據(jù)。

4.3.5 聯(lián)接材料編目清單數(shù)據(jù)集［33］

針對傳統(tǒng)錫鉛焊料(Sn37Pb)、4種典型無鉛焊料(Sn-3.8Ag-0.7Cu，Sn-3.5Ag，Sn-0.7Cu和 Sn-9Zn)，按照不同焊料形態(tài)(焊膏和焊料棒)，對它們的生產(chǎn)階段(焊料原料金屬生產(chǎn)過程和焊料生產(chǎn)過程)和應(yīng)用階段(焊接過程)的不同生命周期階段進行清單編制，建立相關(guān)數(shù)理模型并進行計算，建立了焊料不同生命周期階段的編目清單，為聯(lián)接材料生產(chǎn)與應(yīng)用的LCA分析提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖4 皮江法煉鎂工藝流程Fig.4 Technical flow of the Pidgeon process

4.4 評價方法庫［34,3］

評價方法數(shù)據(jù)庫，選擇性地分析了目前廣泛使用的LCA評價方法的特點，主要包括Eco-indicator 99，CML，和IPCC等評價體系的框架，如物質(zhì)環(huán)境負荷數(shù)據(jù)的特征化因子、損害評價類型、標準化因子和權(quán)重因子。重點對Eco-indicator 99指標體系，進行了本地化研究，結(jié)合我國的資源特點，建立了42種金屬礦產(chǎn)和58種非金屬礦產(chǎn)的本地化資源損害因子、歸一化因子。同時，基于我國土地資源狀況，建立了不同土地使用與轉(zhuǎn)換的土地資源損害因子和歸一化因子。

4.5 引進的LCA環(huán)境負荷數(shù)據(jù)庫

目前，引進了國外著名LCA環(huán)境負荷數(shù)據(jù)庫，如Simapro，Umberto，Gabi，DEAM，IVAM 和 Ecoinvent，主要涉及日用品、造紙、鋼鐵、石化、有機(無機)材料、能源、運輸和電子產(chǎn)品等方面的環(huán)境負荷數(shù)據(jù)，它們也是材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，為開展我國材料/產(chǎn)品的LCA比較研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

5 材料生命周期網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的功能

上述LCA清單及相關(guān)內(nèi)容，可以通過中國材料研究會環(huán)境材料分會、材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價技術(shù)中心網(wǎng)站(www.cnmlca.com)進行查詢和訪問，以下僅以建筑材料為例對主要功能進行簡要說明。

5.1 分類查詢

分類查詢是通過關(guān)鍵詞查詢不同行業(yè)、企業(yè)及生產(chǎn)工藝的清單數(shù)據(jù)，用戶可以通過輸入相關(guān)關(guān)鍵字查詢相應(yīng)的數(shù)據(jù)，見圖5。

圖5 分類查詢結(jié)果(水泥行業(yè))Fig.5 Inquired results by different materials classification sector(cement)

5.2 清單查詢

在分類查詢的基礎(chǔ)上，可進一步得到與選定流程或全生命周期的清單數(shù)據(jù)，見圖6。

圖6 選定流程的LCI查詢結(jié)果Fig.6 Life cycle inventory results for selected flow

6 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

根據(jù)多年來的研究和積累，開發(fā)了集成中國材料生產(chǎn)環(huán)境負荷數(shù)據(jù)、公共體系數(shù)據(jù)(能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)、交通運輸數(shù)據(jù))、中國資源環(huán)境負荷特征化因子和土地占用環(huán)境影響特征化因子的中國生命周期分析數(shù)據(jù)集，已經(jīng)在技術(shù)上和商業(yè)上得到一定程度的推廣和應(yīng)用:

(1)為國家/行業(yè)相關(guān)標準、規(guī)范的制定提供了數(shù)據(jù)和方法，如建材行業(yè)水泥、玻璃、陶瓷、墻體材料的節(jié)能標準制定、水泥清潔生產(chǎn)規(guī)范制定提供了數(shù)據(jù)和方法;

(2)為一系列國際合作研究項目提供數(shù)據(jù)支撐，如加拿大木業(yè)協(xié)會的“北京木結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)多層多戶式住宅建筑的生命周期分析”研究項目、中美加三國“鎂質(zhì)車體前端結(jié)構(gòu)研究與開發(fā)”(MFERD)項目等;

(3)為加拿大Athena Institute、加拿大國家資源研究院、英國Pira International機構(gòu)、APEC執(zhí)行成員JEMAI(日本產(chǎn)業(yè)環(huán)境協(xié)會)等20余家國外研究機構(gòu)提供了中國LCA基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持和咨詢服務(wù)，并得到他們的一致肯定和認可;

(4)已經(jīng)形成為商業(yè)數(shù)據(jù)集，可按材料種類獨立銷售與使用。荷蘭Pré咨詢公司已經(jīng)購買了我們的中國材料環(huán)境負荷集，并將應(yīng)用于他們的LCA服務(wù)平臺Sima-Pro軟件系統(tǒng)。

中國生命周期清單數(shù)據(jù)庫的建立和應(yīng)用，將為我國節(jié)能減排、碳排放(碳足跡)分析、清潔生產(chǎn)審計等提供科學(xué)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

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Development and Application of Chinese Database for Materials Life Cycle Assessment

GONG Xianzheng，NIE Zuoren，WANG Zhihong，GAO Feng，CHEN Wenjuan，ZUO Tieyong
(College of Materials Science and Engineering，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China)

Life cycle assessment is the most efficient environmental management method to analyze the potential environmental impacts of productions across their life cycles.It needs a great deal of environmental loads data and methodology data relevant to specific levels of spatial and temporal differentiation or productivity level of different countries.Environmental loads of the main material industries were investigated under the support of some national research and development projects.The database framework of LCA and dataset were developed.LCA database named SinoCenter has about seventy LCI datasets with more than one hundred thousand environmental loads in total，and each LCI dataset is an individual one，which includes the public dataset of energy products and transportation，and materials dataset，such as iron and steel，non-ferrous materials，polymer products，building materials and solder material.Finally，key figures and applications in technical and commercial fields are briefly introduced.

environmental loads;life cycle assessment;database

X828

A

1674－3962(2011)08－0001－07

2011－04－28

國家863計劃(7150040130，2001AA320201，2007AA03Z432);國家“973”計劃(2007CB613206);國家支撐計劃(2006BAE04B09，2006BAF02A23，2007BAE42B05-4); 北京市重點基金(2081001);國家杰出青年科學(xué)基金(50525413)

龔先政，男，1967年生，研究員