王玉濤,王豐川, 洪靜蘭, 孫明星,2

1 山東大學(xué),生態(tài)學(xué)與生物多樣性研究所,濟南 250100 2 山東大學(xué),山東省水污染控制和資源再利用重點實驗室,環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,濟南 250100

中國生命周期評價理論與實踐研究進(jìn)展及對策分析

王玉濤1,王豐川1, 洪靜蘭2,*, 孫明星1,2

1 山東大學(xué),生態(tài)學(xué)與生物多樣性研究所,濟南 250100 2 山東大學(xué),山東省水污染控制和資源再利用重點實驗室,環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,濟南 250100

主要分析了我國生命周期評價的理論與實踐研究進(jìn)展與數(shù)據(jù)庫構(gòu)建現(xiàn)狀,針對當(dāng)前我國生命周期評價理論與應(yīng)用研究的關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)即不確定性分析、本土化數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、本土化生命周期環(huán)境影響評價模型構(gòu)建,指出了利用泰勒系列展開模型進(jìn)行符合我國產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)現(xiàn)狀的精確、完整、具有代表性、具有時空動態(tài)特征的生命周期數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的必要性；并指出需要根據(jù)我國國情(例如：環(huán)境、地理、人口、暴露等)來構(gòu)建生命周期環(huán)境影響評價模型的緊迫性。

生命周期評價(LCA)；不確定性分析；數(shù)據(jù)質(zhì)量；生命周期清單；生命周期環(huán)境影響評價模型

根據(jù)ISO14040的定義,生命周期評價(LCA)是指“對一個產(chǎn)品系統(tǒng)的生命周期中輸入、輸出及其潛在環(huán)境影響的匯編和評價,具體包括互相聯(lián)系、不斷重復(fù)進(jìn)行的4個步驟：目的與范圍的確定、清單分析、影響評價和結(jié)果解釋[1]”。作為一種全新的預(yù)防性環(huán)境保護(hù)策略與手段,LCA主要應(yīng)用在通過確定和定量化研究能量和物質(zhì)利用及廢棄物的環(huán)境排放來評估一種產(chǎn)品、過程或生產(chǎn)活動造成的環(huán)境負(fù)載；評價能源、原材料利用和廢棄物排放的環(huán)境影響；通過辨識和量化整個生命周期階段中能量和物質(zhì)的消耗以及環(huán)境釋放、評價這些消耗和釋放對環(huán)境的影響、辨識與量化減少環(huán)境負(fù)荷的關(guān)鍵機會,進(jìn)而探求改善環(huán)境的方法。

國際上對于LCA的研究已有近半個世紀(jì)的時間,最早可追溯到20世紀(jì)60年代末、70年代初。LCA研究開始的標(biāo)志是1969年美國中西部資源研究所(MRI)對Coca-Cola公司的飲料包裝瓶進(jìn)行的評價研究,結(jié)果表明一次性塑料瓶與可回收玻璃瓶相比,前者對資源和環(huán)境的影響較小,環(huán)境友好性更好。借助類似研究,公司還決定以鋁制材料的飲料罐來代替鋼制飲料罐[2- 3]。目前,LCA技術(shù)在歐美日等發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較為普遍,已成為環(huán)境認(rèn)證、產(chǎn)品開發(fā)與規(guī)避貿(mào)易壁壘等的重要手段。盡管如此,在當(dāng)前LCA研究尚較少涉及到不確定性分析,從而導(dǎo)致了難以科學(xué)界定研究案例中污染物減排潛力、定量環(huán)境負(fù)荷不確定性、明確污染物減排系數(shù)、辨識環(huán)境友好途徑等諸多問題。此外,LCA技術(shù)在我國的研究、應(yīng)用等方面與發(fā)達(dá)國家相比在生命周期清單數(shù)據(jù)庫構(gòu)建與生命周期影響評價模型構(gòu)建方面還存在較大差距。

在生命周期清單數(shù)據(jù)庫開發(fā)構(gòu)建方面,歐美日等發(fā)達(dá)國家相關(guān)研究單位已經(jīng)開展了大量研究工作,并已取得重要成果。歐洲最早致力于產(chǎn)品清單數(shù)據(jù)庫的開發(fā),目前是擁有生命周期清單數(shù)據(jù)庫最多的地區(qū)。其中,早期代表是由英國開發(fā)的Boustead數(shù)據(jù)庫,其數(shù)據(jù)主要來源于產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的調(diào)研結(jié)果,數(shù)據(jù)信息覆蓋20多個國家,國際通用性較高,目前已是世界上最大的生命周期清單數(shù)據(jù)庫之一。此外,瑞士開發(fā)了 ETH-ESU 96、BUWAL 250、Ecoinvent 2000三個數(shù)據(jù)庫,荷蘭開發(fā)了 Input-Output 95、IDEMAT 2000兩個數(shù)據(jù)庫,瑞典開發(fā)了SPINE@CPM數(shù)據(jù)庫,丹麥開發(fā)了 LCA Food Database數(shù)據(jù)庫,上述都是歐洲較為成熟的生命周期清單數(shù)據(jù)庫[4]。北美地區(qū)的數(shù)據(jù)庫主要包括美國的Input-Output 98、Franklin US LCI 98和加拿大的 CRMD 等。澳大利亞則開發(fā)了Australian LCI Database、National LCI Database數(shù)據(jù)庫。在亞洲地區(qū),日本是最早開展LCA研究的國家,目前已構(gòu)建起本國的Input-Output數(shù)據(jù)庫。目前,印度、韓國、泰國等亞洲國家也在積極致力于構(gòu)建本國的生命周期清單數(shù)據(jù)庫[5]。在生命周期影響評價(Life Cycle Impact Assessment, LCIA)方面,自20世紀(jì)90年代開始,多種LCIA評價方法相繼發(fā)表[6],比較有代表性的有：荷蘭的 CML 1992、Eco-indicator 95、Eco-indicator 99、CML 2baseline 2000,瑞士的 Ecopoint 1997、IMPACT2002+,瑞典的 EPS 2000,丹麥的 EDIP,美國環(huán)保署的“三步”模型[7]等。

1 中國生命周期評價理論與實踐研究進(jìn)展及對策分析

1.1 國內(nèi)LCA研究進(jìn)展

與歐美等發(fā)達(dá)國家相比,國內(nèi)關(guān)于LCA方面的研究起步較晚,大致開始于20世紀(jì)90年代。國內(nèi)學(xué)者對LCA的研究主要集中在對LCA理論、方法的學(xué)習(xí),以及直接運用LCA技術(shù)對特定產(chǎn)品與工藝的評價上。在上述研究中,產(chǎn)品生命周期清單數(shù)據(jù)收集的統(tǒng)計方法存在較大差異,嚴(yán)重阻礙我國本土生命周期清單數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建,導(dǎo)致目前仍未構(gòu)建起統(tǒng)一完整的中國生命周期清單數(shù)據(jù)庫[8]。

雖然在LCA數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方面存在巨大困難,但隨著國家對資源環(huán)境問題重視程度的不斷提高,逐漸加大了對LCA研究的科技扶持與資金投入的力度。在政府的良性引導(dǎo)與支持下,國內(nèi)已有諸多學(xué)者在這方面開展了一系列研究工作,并積累了一定的成果,少數(shù)科研機構(gòu)也自行構(gòu)建了基于數(shù)據(jù)類型的生命周期清單數(shù)據(jù)庫。

楊建新、王如松、劉晶茹[9]等對我國產(chǎn)品LCIA階段的標(biāo)準(zhǔn)化與加權(quán)的方法、程序進(jìn)行了討論,研究確定了標(biāo)準(zhǔn)化基準(zhǔn)應(yīng)采用我國1990年人均環(huán)境影響的總潛值來表達(dá),權(quán)重應(yīng)采用我國1990年基準(zhǔn)與2000年政府削減目標(biāo)所估算基準(zhǔn)間的比值來計算。此外,楊建新等人基于“歐盟—中國國際合作項目：工業(yè)初級產(chǎn)品生產(chǎn)過程生態(tài)持續(xù)性研究”統(tǒng)計了我國能源生產(chǎn)、利用方面的清單數(shù)據(jù),并將結(jié)果納入了Boustead軟件中,此軟件還整合了我國鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)方面的清單數(shù)據(jù)。在整合過程中,開展了相關(guān)研究對清單數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法進(jìn)行了統(tǒng)一,方便清單數(shù)據(jù)在該軟件數(shù)據(jù)庫中的整合[10]。這些工作為我國構(gòu)建統(tǒng)一的生命周期清單數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計方法及生命周期清單數(shù)據(jù)庫的開發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)。在前期長期工作積累基礎(chǔ)上,2012年中科院生態(tài)環(huán)境研究中心成功開發(fā)了中國LCA數(shù)據(jù)庫(CAS-RCEES)。

王洪濤[11]等總結(jié)提出了構(gòu)建中國生命周期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(Chinese Life Cycle Database,CLCD)的基本方法,其中包括環(huán)境影響類型的選擇、生命周期清單數(shù)據(jù)的收集、審核、建模、計算等方面,并與和億科環(huán)境科技公司共同完成了CLCD的構(gòu)建,并合作開發(fā)了LCA軟件eBalance,該軟件可附帶國際主流的Ecoinvent數(shù)據(jù)庫和歐盟ELCD數(shù)據(jù)庫,并兼容Ecoinvent的EcoSpold和ELCD的ILCD格式數(shù)據(jù)[12]，還包含我國本土化的節(jié)能減排權(quán)重因子、資源特征化因子、歸一化基準(zhǔn)值等參數(shù)。

北京工業(yè)大學(xué)則在材料生命周期評價(材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價,MLCA)方面進(jìn)行了長期研究并進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫平臺的建設(shè)。1998年,國家“九五”高新技術(shù)研究計劃(863計劃)支持了首項“材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價研究”課題,由北京工業(yè)大學(xué)聯(lián)合清華大學(xué)、等國內(nèi)多所高等院校等聯(lián)合承擔(dān),與國內(nèi)多個重要材料企業(yè)合作,對我國水泥、鋼鐵、鋁、陶瓷、建筑涂料、工程塑料等7類面廣量大的典型基礎(chǔ)性材料進(jìn)行了較為全面的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價(生命周期評價)研究,并初步獲得了這些基礎(chǔ)材料的環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)[13-14]。2001年,北京工業(yè)大學(xué)等6所大學(xué)又聯(lián)合承擔(dān)了國家“十五”863計劃的“材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價技術(shù)及其應(yīng)用”項目,將MLCA的研究延伸至整個材料領(lǐng)域。目前,經(jīng)過十多年的不斷努力,已經(jīng)編制了較為完整的中國電力、化石能源、交通運輸行業(yè)的生命周期數(shù)據(jù)清單,此外還匯整了我國鋼鐵、鋁、陶瓷、建筑材料、工程塑料、聯(lián)接材料、高分子材料和有色金屬等典型材料的70多個數(shù)據(jù)集,總計約10萬條環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù),成立了我國材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價中心(Chinese Center For Material Life Cycle Assessment),開發(fā)構(gòu)建了清單數(shù)據(jù)庫(Sino-Center )[15- 16]。

以上分析可以看出,我國學(xué)者已經(jīng)在LCA數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面取得了顯著進(jìn)展,然而,當(dāng)前的LCA研究多是以國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)或個別企業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合各污染物的排污系數(shù)、去除效率、物質(zhì)代謝平均值等進(jìn)行的計算,未對各工藝、原料與能源構(gòu)成、廢棄物處置與資源化利用的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、集合。因此,這些研究難以精確地反映目標(biāo)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、數(shù)據(jù)質(zhì)量(準(zhǔn)確性、完整性、可用性、一致性、代表性等)；難以明確其全生命周期過程中主要微觀變量與宏觀環(huán)境影響間的量化關(guān)系,進(jìn)而難以把握問題發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)并揭示污染減排機制。為有效地解決這一難題,洪靜蘭等人開發(fā)了基于企業(yè)生產(chǎn)過程的原始數(shù)據(jù)集合與不確定性分析基礎(chǔ)上的中國生命周期清單基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(Chinese Process-based Life Cycle Inventory Database,CPLCID)[17],分別提出了采用基于單元流程與統(tǒng)計數(shù)據(jù)的區(qū)域混合生命周期清單構(gòu)建法[18]、基于泰勒系列展開模型的LCA基本函數(shù)演變法[19- 20]對數(shù)據(jù)的代表性與準(zhǔn)確性進(jìn)行了提升。CPLCID數(shù)據(jù)庫中涵蓋了我國重點工業(yè)行業(yè)的典型產(chǎn)品(煤電、鋁、鉛、鋅、銅、玻璃、水泥、造紙、化肥、太陽能、煉焦、鋼鐵、化纖、生物柴油、蒸汽、乙烯、糠醛、氯化鈉、氫氧化鈉、氯氣、石灰石、鹵水開采等)、污水處置、下水污泥、城市生活垃圾、電子垃圾、鉆井固廢、危廢處置、餐廚垃圾、道路運輸、秸稈資源化利用、土壤生物修復(fù)等基礎(chǔ)生命周期數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫中大部分清單都已經(jīng)過國際同行評定,并發(fā)表在本領(lǐng)域國際權(quán)威的SCI收錄期刊上[17]。

除上述4套數(shù)據(jù)庫外,同濟大學(xué)開發(fā)了中國汽車替代燃料生命周期數(shù)據(jù)庫,包含總能源、不可再生資源、化石能源消耗、主要溫室氣體及多種汽車尾氣涉及的酸化、光化學(xué)煙霧、毒性和氣溶膠等污染物質(zhì)排放的生命周期清單數(shù)據(jù)。此外,寶鋼集團(tuán)開發(fā)了寶鋼產(chǎn)品LCA數(shù)據(jù)庫(Baosteel LCA 3.0),包含寶鋼6大類不銹鋼產(chǎn)品、95大類碳鋼產(chǎn)品、14類能源產(chǎn)品6a的LCA數(shù)據(jù)以及8大類環(huán)境影響指標(biāo)和144類LCI因子[21]。

1.2 理論與實踐研究存在的問題及對策

1.2.1 不確定性分析

不確定性分析是開展環(huán)境影響評價的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于LCA研究在數(shù)據(jù)的采集、系統(tǒng)邊界設(shè)置及清單分配、環(huán)境影響評價等方面存在著廣泛的不確定性,這些不確定因素將直接影響到其結(jié)論的正確性與可靠性。目前,在世界范圍內(nèi)LCA研究中很少涉及不確定性解析。現(xiàn)存的少數(shù)LCA研究的不確定性評價方法多采用經(jīng)典的蒙特卡羅模型進(jìn)行分析。然而,該模型在LCA領(lǐng)域運行起來相當(dāng)繁重、耗時,尤其在對比多個流程間的區(qū)別時更為繁瑣,并且多局限于對生命周期清單進(jìn)行分析,很少涉及對整體LCA(主要包括生命周期清單、生命周期影響評價、系統(tǒng)邊界等)進(jìn)行評價,并且難以評估各個參數(shù)對整體不確定性的貢獻(xiàn)。洪靜蘭等人依據(jù)泰勒系列展開模型提出了基于對數(shù)分布的生命周期基本函數(shù)演變法[19- 20],對LCA的不確定性進(jìn)行了分析,并構(gòu)建了如下針對單一與多個流程的不確定解析模型：

(1)

(2)

該模型(式1)可快速且精確的識別各流程、物質(zhì)對整體環(huán)境負(fù)荷的不確定性貢獻(xiàn)值,可有效地針對整體LCA進(jìn)行評價(式1),可迅速且精確地對多個流程間的環(huán)境負(fù)荷大小進(jìn)行對比(式2),解決了經(jīng)典的蒙特卡羅不確定分析模型在生命周期評價領(lǐng)域的局限性(即繁瑣性、覆蓋面缺失性、關(guān)鍵因子識別困難性),進(jìn)而可客觀、科學(xué)地做出正確的節(jié)能減排評估、建議及指南。該研究成果已得到國內(nèi)外的廣泛引用與認(rèn)可,并且UNEP(聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署)-SETAC(環(huán)境毒理化學(xué)學(xué)會)-生命周期共創(chuàng)(Life Cycle Initiative)的技術(shù)評審委員會主席、Ecoinvent數(shù)據(jù)庫顧問、歐盟LCA顧問Heijungs R.認(rèn)為該模型提出的對數(shù)分布設(shè)想對LCA不確定分析研究方法學(xué)具有開創(chuàng)性意義[22]。

1.2.2 中國生命周期評價數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

雖然我國目前LCA的研究取得了重要的成果,但還需要積累大量的研究案例,生命周期清單構(gòu)建方面還不夠成熟,沒有建立持續(xù)、動態(tài)的LCA數(shù)據(jù)庫。由于當(dāng)前我國LCA研究工作主要是由相關(guān)高校和研究院所完成,企業(yè)參與力度不夠,導(dǎo)致數(shù)據(jù)問題成為我國LCA發(fā)展實踐的主要問題,尤其是針對特定現(xiàn)場的相關(guān)數(shù)據(jù)較為缺乏。此外,原始數(shù)據(jù)收集渠道不夠明確,導(dǎo)致難以對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行分析。另外,對各行業(yè)各產(chǎn)品的LCA,需要建立確定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)類型和標(biāo)準(zhǔn),使得結(jié)果能在不同層次上進(jìn)行比較。這些實際的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題對于我國LCA研究的發(fā)展有著重要影響。綜上所述,我國生命周期清單的構(gòu)建方面主要存在以下幾個問題[23]：

(1)LCA開展過程中所做的選擇和假定方面存在一定程度的主觀性,例如系統(tǒng)邊界的選定、收集數(shù)據(jù)的渠道選擇等；

(2)數(shù)據(jù)完整性和精確度不高。構(gòu)建一個完整的生命周期清單需要大量數(shù)據(jù)支持,當(dāng)前研究中不少學(xué)者主要依賴統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)、全國平均工藝水平的工程估計或?qū)I(yè)判斷等來獲取數(shù)據(jù),這在很大程度上會導(dǎo)致最終結(jié)果的不準(zhǔn)確,從而降低了結(jié)論的可靠性；

(3)當(dāng)前大多數(shù)清單分析研究缺乏不確定性分析。并且部分學(xué)者將數(shù)據(jù)敏感性分析與不確定性分析混為一談；

(4)現(xiàn)有清單數(shù)據(jù)庫缺乏時空特征。

針對以上幾點問題,需要通過以下途徑構(gòu)建生命周期清單：

(1)原始數(shù)據(jù)收集,通過企業(yè)調(diào)研、現(xiàn)場檢測、文獻(xiàn)調(diào)查(主要包括行業(yè)資料、數(shù)據(jù)庫、科技文獻(xiàn)等)獲得符合需求的相關(guān)數(shù)據(jù)；

(2)構(gòu)建本土化區(qū)域生命周期環(huán)境影響評價模型,并對采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的LCA評估,進(jìn)而識別關(guān)鍵因子。

(3)進(jìn)行不確定性分析,利用Taylor Series Expansion 模型,針對各特征值的不確定性貢獻(xiàn)較大的污染源即針對具體流程、具體物質(zhì)進(jìn)行重點識別,對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)。

(4)采用基于單元流程與統(tǒng)計數(shù)據(jù)的區(qū)域混合生命周期清單構(gòu)建法[18],構(gòu)建符合我國產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)現(xiàn)狀的具有時空特征的區(qū)域LCI數(shù)據(jù)庫。

1.2.3 生命周期環(huán)境影響評價

生命周期環(huán)境影響評價(LCIA)模型中需要涉及到大量的地域信息,目前,歐美日等國家與地區(qū)先后建立了具有地域信息特征的LCIA模型,但我國在此方面研究十分匱乏。洪靜蘭等人在研究中已經(jīng)證實了采用來自其它國家地區(qū)的LCIA模型對我國產(chǎn)業(yè)活動環(huán)境負(fù)荷進(jìn)行評價會產(chǎn)生較大的誤差[24],尤其是針對生態(tài)毒性影響與人類健康損傷影響類別,其主要原因是由于生態(tài)毒性影響與人類健康損傷影響類別的特征化因子多是建立在歐美地區(qū)的環(huán)境與空間特征與人群暴露信息基礎(chǔ)上進(jìn)行的定量分析[25],而這些信息與我國實際情況具有較大差距造成了較大誤差。因此,為有效地評價我國產(chǎn)業(yè)活動引發(fā)的環(huán)境負(fù)荷,構(gòu)建具有我國地域空間信息特征的LCIA模型是十分必要的。目前,國內(nèi)已有部分學(xué)者針對本土化LCIA模型構(gòu)建領(lǐng)域,開展了一系列研究工作,并積累了一定的成果。

通過結(jié)合我國各省與直轄市中的環(huán)境、地理、人口、與食品攝入條件,依據(jù)質(zhì)量平衡原理,以混合污染物多環(huán)芳烴(PAHs)在我國大氣中的排放對人群健康損傷為例,洪靜蘭等利用非平衡、穩(wěn)態(tài)、流動條件下的多介質(zhì)模型定量PAHs在大氣、土壤、水體等多個介質(zhì)層的環(huán)境宿命的基礎(chǔ)上,結(jié)合暴露評價、劑量-反應(yīng)模型、分子生物學(xué)實驗,按照圖1所示的技術(shù)路線定量了我國各省與直轄市的LCIA評價用的生態(tài)與人類健康毒性特征值,具有很強的應(yīng)用意義。此外,Li等人[26]在針對我國PAHs大氣污染的關(guān)鍵因子對人體肺細(xì)胞的DNA損傷實驗中發(fā)現(xiàn),當(dāng)PAHs排放環(huán)境濃度較低時出現(xiàn)了DNA修復(fù)現(xiàn)象,該研究結(jié)果首次對當(dāng)前世界范圍內(nèi)通用的生態(tài)與人類健康毒性影響生命周期評估理論在污染物環(huán)境濃度較低條件下的非適用性問題進(jìn)行了報道。此外,Chen 等人針對當(dāng)前國內(nèi)外LCIA模型匱乏的地區(qū),提出了基于關(guān)鍵因子篩選的簡易本土化LCIA影響評價模型[24],然而該模型僅考慮了人類與生態(tài)毒性評價影響類別,即未探討如何對全部具有地域信息的LCIA模型進(jìn)行解析的問題,也未針對上述LCIA評價模型進(jìn)行不確定性分析。因此,本土化LCIA模型構(gòu)建還有待于進(jìn)一步深入,得出更為完善的我國LCIA評價模型。

圖1 LCIA健康毒性評價研究技術(shù)路線圖(以PAHs人為大氣排放為例)Fig.1 The technical roadmap of LCIA health and toxicity assessment research (a case of human-induced PAHs)

2 結(jié)論和展望

我國關(guān)于LCA的研究起步較晚,LCA技術(shù)在我國的研究、應(yīng)用等方面與發(fā)達(dá)國家相比存在較大差距,突出表現(xiàn)在生命周期清單與生命周期影響評價模型構(gòu)建方面。近年來,隨著國家對資源環(huán)境問題重視程度的不斷提高,在政府的良性引導(dǎo)與支持下,國內(nèi)諸多學(xué)者在這方面開展了一系列研究工作,并積累了一定的成果,目前我國相關(guān)科研機構(gòu)已成功開發(fā)了5套較為成熟的LCA數(shù)據(jù)庫,這為未來構(gòu)建國家尺度統(tǒng)一完整的中國生命周期數(shù)據(jù)庫奠定了良好基礎(chǔ)。

雖然LCA技術(shù)目前在不確定性分析、清單構(gòu)建、影響評價模型構(gòu)建等方面存在一些問題,但是各國的研究者正在致力于改善這些不足之處。LCA的發(fā)展需要各國研究者共同合作,開發(fā)一些新的方法和模型,努力讓LCA技術(shù)更加完善。目前LCA技術(shù)正在成為綠色設(shè)計、綠色制造、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟、制定政府政策、可持續(xù)發(fā)展教育和工藝改進(jìn)實施的極具發(fā)展前途的有力工具。相信隨著實踐經(jīng)驗的不斷積累,其應(yīng)用領(lǐng)域和重要性會進(jìn)一步拓寬和加強,應(yīng)用前景會更加廣闊。

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The development of life cycle assessment theory research in China and analysis of countermeasures

WANG Yutao1, WANG Fengchuan1, HONG Jinglan2,*, SUN Mingxing1,2

1InstituteofEcologyandBiodiversity,ShandongUniversity,ShandaSouthRoad27,Jinan250100,China2ShandongProvincialKeyLaboratoryofWaterPollutionControlandResourceReuse,Schoolofenvironmentalscienceandengineering,ShandongUniversity,ShandaSouthRoad27,Jinan250100,China

This paper presents a review of the development of theoretical research and the current condition of database construction for life cycle assessment (LCA) in China. Our goal was to determine the primary weaknesses of the current theory and application of LCA in China, including uncertainty analysis, local database construction, and local Life Cycle Impact Assessment (LCIA) model development. We point out the necessity of developing China′s LCA database, which could accurately, completely, representatively, and spatially-temporally dynamically fit the status quo of China′s industrial production chain using the Taylor Series Expansion model. We also stress the urgency of building local LCIA models, which could fit China′s national conditions, such as environment, geography, population, and exposure, among others.

life cycle assessment(LCA); uncertainty analysis; data quality; life-cycle inventory; life-cycle environmental impact assessment model

國家自然科學(xué)基金資助項目(71403145, 71671105); 山東省自然科學(xué)基金資助項目 (ZR2015GZ004); 山東大學(xué)交叉創(chuàng)新基金資助項目(2015JC016); 中國節(jié)能減排有限公司合作基金資助項目(GJN- 14-07)

2015- 11- 12;

2016- 05- 18

10.5846/stxb201511122290

*通訊作者Corresponding author.E-mail: hongjing@sdu.edu.cn

王玉濤,王豐川, 洪靜蘭, 孫明星.中國生命周期評價理論與實踐研究進(jìn)展及對策分析.生態(tài)學(xué)報,2016,36(22):7179- 7184.

Wang Y T, Wang F C, Hong J L, Sun M X.The development of life cycle assessment theory research in China and analysis of countermeasures.Acta Ecologica Sinica,2016,36(22):7179- 7184.