长江流域2种水产养殖模式的生命周期环境影响评价

本研究以长江流域内的池塘养殖和稻渔综合种养2种水产养殖模式为对象,应用生命周期评价方法,分析2种养殖模式对能源消耗(EU)、全球变暖潜势(GWP)、酸化潜势(AP)、富营养化潜势(EP)以及水资源消耗(WU)5种环境指标的影响,并探究2种主要输入因子(饲料和电力供应)和养殖过程对各环境指标的影响,从而评价2种养殖模式对环境影响的差异。生命周期评价结果标准化处理和加权评估显示,稻渔综合种养模式的WU、EP、GWP、AP和EU值分别为11.650、0.770、0.141、0.096和0.003,总环境影响指数(TEII)为12.660;池塘养殖模式的WU、EP、GWP、AP和EU值分别为31.453、1.187、0.210、0.174和0.007,TEII为33.031。与稻渔综合种养模式相比,池塘养殖模式的各项环境指标均较高。对环境影响的贡献率分析表明,饲料供应对EU、GWP和AP的贡献率最高,EP主要受饲料供应和养殖过程的共同影响,而WU主要集中在养殖过程中,电力供应主要影响EU、GWP和AP。生命周期评价的结果表明,与池塘养殖模式相比,稻渔综合种养模式显示出更友好的环境效益,在我国长江流域具有较大的发展空间。2种养殖模式的贡献率分析表明,改进饲料生产工艺、建立精准投喂技术、应用先进的尾水处理技术和适当提高养殖密度是我国长江流域水产养殖环境友好生产的关键。

循环流化床发电技术生命周期环境影响评价

为研究循环流化床发电技术的环境影响,以淮南市某循环流化床发电厂为研究对象,采用生命周期分析的方法,构建循环流化床发电环境影响分析模型,量化该发电厂生命周期中的主要环境影响。循环流化床发电技术的环境影响包括全球变暖潜值、酸化潜值、富营养化潜值、人类潜在毒性潜值、固体废弃物潜值和烟尘潜值等,经加权后分别为9.09×10^(-2)、2.76×10^(-3)、4.00×10^(-3)、1.06×10^(-3)、3.19×10^(-1)和6.78×10^(-3),其中富营养化潜值来源于煤炭开采和燃煤发电阶段,固体废弃物潜值来源于煤炭开采和煤炭洗选阶段,其余环境影响主要来源于燃煤发电阶段。评价结果表明,固体废弃物潜值的环境影响较为显著,故提出80%煤矸石掺烧结合80%固废回收利用的改进方案。改进方案经生命周期评估后,相比原方案固体废弃物潜值降低69%,总环境影响潜值降低40%。两种方案中,全球变暖潜值和固体废弃物潜值都是最显著的环境影响类型。最后,提出了针对劣质煤循环流化床发电技术,减少环境影响的改进建议。

以煤矸石和粉煤灰为混合材的水泥生命周期环境影响评价

采用LCA(生命周期评价)方法,对比研究了广州某水泥厂采用煤矸石和粉煤灰作混合材前后,分别生产的P·O42.5R水泥和P·Ⅱ42.5R水泥在整个生产过程的环境影响,并对评价结果进行了分析。选定气候变化(GWP)、环境酸化(AP)、非生物资源消耗(ADP)、富营养化(EP)、可吸入无机物(RI)以及光化学臭氧合成(POFP)6种环境影响类型指标作为评价指标。经过LCA计算得出,在水泥粉磨过程中加入3.34%的煤矸石和3.32%的粉煤灰,对水泥生产过程的六种环境影响类型指标均有降低作用,GWP、ADP、AP、EP、RI和POFP分别降低8.52%、9.18%、9.09%、8.68%、8.88%和8.29%。

三种典型废玻璃生命周期环境影响评价研究

采用生命周期评价(LCA)法研究了废碎玻璃、废日用玻璃、废平板玻璃全生命周期环境影响,并在处置阶段对不同处理工艺的环境影响进行比较。通过现场和资料调研的方式,获得所有生命周期阶段能量物质的输入/输出和环境外排数据。结果表明:预处理阶段废碎玻璃的回收利用所使用的工艺环境影响总值最小为3.94973 E-05,废日用玻璃处理技术为0.00014,废平板玻璃处理技术为0.000286946;废日用玻璃处理技术的特征化指标,结果显示,对占比最多的是水生生态毒性比例高达76%。

六氟磷酸锂全生命周期环境影响评价研究

六氟磷酸锂具有超高的电导率和极强的稳定性,是锂动力电池中最常用的电解质。采用实地调研数据对六氟磷酸锂生产的环境影响进行了生命周期评价。在企业调研的基础上,将六氟磷酸锂生产过程划分为氟化、合成、结晶分离、干燥4个过程,收集了各过程的物质与能量的输入输出数据,构建了六氟磷酸锂生命周期清单;在清单分析的基础上,采用CML-IA baseline指标,利用openLCA和Ecoinvent3.2数据库进行生命周期影响评价,确定每个工艺流程对环境的影响。结果表明:氟化和合成工段对各环境影响指标的贡献较大,因此应对其重点关注,这是减轻六氟磷酸锂生产工艺对环境影响最直接也是最有效的方法。

路面养护方案生命周期环境影响评价的不确定性分析

以路面养护方案为研究对象,对其在原材料萃取及加工和施工阶段内温室气体的环境影响评价进行不确定性分析;以各单元过程的排放因子为参数,将其转换为概率密度函数,运用Monto Carlo模拟不确定性在评价模型中的传递分析,提出温室气体全球气候变化的比较指标;从概率统计的角度比选路面方案的环境影响.以热拌和温拌沥青混合料罩面为案例发现,热拌沥青罩面所产生全球气候变化影响的均值比温拌沥青罩面小,但该方案具有更大的不确定性.此外,温拌沥青罩面的全球气候变化影响比热拌沥青罩面小的概率仅为60%.

华北平原冬小麦-夏玉米种植系统生命周期环境影响评价

以华北平原集约高产粮区河北省栾城县为例,应用生命周期评价方法进行小麦-玉米轮作体系生命周期资源消耗与污染物排放清单分析,在此基础上进行生命周期环境影响评价。结果表明,在传统生产方式下,小麦生命周期环境影响较大的潜在因素是富营养化、水体毒素、环境酸化和土壤毒素;玉米生命周期环境影响较大的潜在因素是富营养化、环境酸化和水体毒素。小麦-玉米轮作体系下,氮肥、农药、电力的生产和使用过程是可能引起能源耗竭和气候变暖的主要因素,分别占整个体系的86.5%和66%;农民超量使用氮肥造成NH3挥发和NO3-N淋失,是导致潜在环境酸化和富营养化的关键;而农药的使用是造成潜在水体毒素、土壤毒素的主要原因。因此,工业领域要实施清洁生产机制,降低农资生产能耗;农业领域要减少氮肥、农药的使用量,推广节水灌溉技术。

太阳能级多晶硅生命周期环境影响评价

采用生命周期评价法对太阳能级多晶硅生产过程的环境影响进行评价.基于Eco-Indicator99,建立了适用于我国的终点破坏类影响评价模型(Chinese endpoint damage model,CEDM).对影响评价模型的资源属性参数进行了本地化研究,核算出以2010年为基准年、以我国为基准区域的资源属性本地化人均年度基准值(4.33×105MJ).采用现场和问卷调研的方式获得太阳能级多晶硅所有生命周期阶段的能量物质的输入、输出和环境外排数据,调研样本总产量达到2012年全国产量的80%.结果表明:从环境影响的最终破坏受体来看,太阳能级多晶硅生命周期环境影响主要集中在对人体健康损害方面,占其整个环境影响的72.31%;其次是对资源衰竭方面的影响,占24.23%;对生态系统的损害最小,仅占3.46%.在所有环境要素中,电的环境影响最高,占79.48%;其次是蒸汽消耗、工业硅原料,二者分别占13.18%、5.97%.我国太阳能级多晶硅生命周期环境影响是欧洲平均水平的2倍多,主要是受电力结构所致,但在技术先进性和污染防治水平方面要优于欧洲平均水平.

预拌混凝土生命周期环境影响评价

预拌混凝土是目前重点推广和用量巨大的建筑材料。为客观评价预拌混凝土的环境影响,基于BEPAS(Building Environmental Performance Analysis System)评价系统,从六种等级预拌混凝土(C30～C100)的生产、施工、拆除三个阶段的资源和能源消耗基础数据收集入手,建立了各等级预拌混凝土的投入产出清单。依据更新的货币化环境影响评价权重,得到了单位体积预拌混凝土的生命周期社会意愿支付值。此外,给出了基于6个模拟算例的混凝土框架结构的环境影响评价结果。结果表明:单一预拌混凝土材料的环境影响随等级提高而上升;对于框架结构,C50和C60高强预拌混凝土兼具环境表现和经济效果良好的特点。

典型复合包装的全生命周期环境影响评价研究

采用生命周期评价法研究了牛奶纸塑铝复合包装的全生命周期环境影响,并与塑料包装的环境影响进行比较评价.通过现场和资料调研的方式获得整个生命周期的能量物质的输入输出和环境外排的数据.结果表明,纸塑铝复合包装和塑料包装的环境影响值分别为5.225,4.670Pt,在整个生命周期中,环境影响比重最大的是原材料获取阶段,两者均在80%左右.塑料包装在化石资源消耗方面是纸塑铝复合包装的2倍多,由于化石资源消耗是不可再生的,因此其对环境的影响无法通过相关途径降低.纸塑铝复合包装的环境影响较大的原因是其尚未得到很好的回收再生利用,通过发展铝塑分离再生技术和提高纸塑铝复合包装回收率可以降低其环境影响.

两种水稻生产方式的生命周期环境影响评价

以湖南水稻生产体系为例,应用生命周期评价方法,对两种水稻生产方式进行生命周期资源消耗与污染物排放清单分析,在此基础上进行了生命周期环境影响评价。结果表明,两种生产管理措施下潜在环境影响较大的均是富营养化、水体毒素、土壤毒素和环境酸化,其中传统生产方式下4项潜在环境影响指数分别为1.606、0.868、0.309和0.262,推荐生产方式下各项环境影响指数分别下降至1.277、0.489、0.260和0.211。经加权评估后,两种模式的生命周期环境影响综合指数分别为0.3634和0.2676。潜在富营养化主要来自于作物种植阶段农田NH3挥发和NO3-N淋失;水体毒素和土壤毒素主要来自农药使用;环境酸化主要来自施氮导致的NH3挥发和农用化学品生产中排放的SOx。水稻生产的管理方式需要在推荐生产方式的基础上做重大改进,实施清洁生产方式,减少氮肥、农药的使用量,是控制水稻生命周期环境影响的关键。

LCA在产品生命周期环境影响评价中的应用

以碳钢喷涂产品为研究对象,基于生命周期评价方法,采用GaBi6软件中的CML2001模型,结合初级能源消耗情况对研究对象的资源消耗(ADP)、全球变暖(GWP)、酸化(AP)、富营养化(EP)、臭氧损耗(ODP)、光化学臭氧合成(POCP)等环境影响类别进行研究和对比分析。结果表明,对于碳钢喷涂产品,EP最为显著,黑坯加工阶段的初级能源消耗量最大,该阶段对POCP、AP和GWP的影响贡献率均在80%以上。

水葫芦能源利用的生命周期环境影响评价

水葫芦厌氧发酵能源化利用已成为水葫芦处理与资源化利用的一个重要途径,以江苏省农业科学院水葫芦中试基地与常州市武进区水葫芦综合利用示范工程为案例,利用生命周期评价的方法建立水葫芦厌氧发酵产沼气工程污染物排放的清单,并对系统生命周期环境影响进行评价,以水葫芦能源利用产生1MWh电能为功能单位,评价其对环境产生的影响。研究过程将整个生命周期分成3个阶段:水葫芦厌氧发酵预处理、水葫芦厌氧发酵产沼气发电和沼液沼渣农田应用,重点考虑了3种环境影响类型:全球变暖、环境酸化和富营养化。评价结果为:各类型环境影响指数分别为2.1×10-3、4.89×10-2和1.98×10-1,与能源作物发电及传统火力发电相比较,水葫芦厌氧发酵能源化利用中的CO2、SOx、NOx等污染物排放量均较低,对环境的负面影响最小,但水葫芦能源利用的生命周期效率仅为0.09,低于能源作物热电联用的技术途径(0.119)。降低水葫芦厌氧发酵能源化利用中的石化能源消耗、控制堆肥及沼液沼渣有机肥施用过程中氨挥发损失,对于提高水葫芦能源转化效率与降低环境影响指数至关重要。

基于开放式培养的微藻生物柴油生命周期环境影响评价

为定量评价以微藻为原料生产的生物柴油生命周期系统产生的各种潜在环境影响,以基于开放式培养的微藻生物柴油为研究对象,应用生命周期分析方法,以1MJ能量的柴油产品为功能单位,对生产、使用微藻生物柴油产生的环境影响进行了分析。结果表明:微藻生物柴油生命周期最显著的环境影响类型为不可更新资源消耗,其次为光化学烟雾形成,生命周期总环境影响指数为4.63×10-4人当量,较石化柴油降低19.34%,以油菜籽为原料的生物柴油生命周期总环境影响指数是微藻生物柴油的7.19倍,微藻培养与生物柴油制取对生命周期总环境影响指数的贡献分别为27.95%与46.24%。基于开放式培养的微藻生物柴油相对于石化柴油与以油菜籽为原料的生物柴油具有较好的生命周期环境效益,控制微藻生物柴油生命周期环境影响的要点在于减少微藻培养与生物柴油制取阶段的动力消耗。

瓦楞纸箱全生命周期环境影响评价研究

分析了瓦楞纸箱从原材料生产、产品加工到使用后的废物处置整个全生命周期的物耗、能耗及向环境中的排放;根据ISO14040系列标准制定的技术框架,建立了全生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)模型,采用Eco-indicator99方法,对瓦楞纸箱进行了整体和基于流程的全生命周期环境影响分析,得出其全生命周期和原料生产、产品加工、废物管理3个流程的主要环境影响类型和对应指标值,以及造成各流程主要环境影响类型的原因.为改善瓦楞纸箱的环境性能,针对其设计、生产加工、使用、废物处理等方面提出了改进建议;并对全生命周期环境影响评价研究中存在的不足进行了总结.

桥梁生命周期环境影响评价研究

为了量化评价桥梁的综合环境影响,提出了桥梁生命周期环境影响评价方法。分析了在桥梁的设计、原材料的生产加工、现场的施工、桥梁的运营和维护、桥梁的废弃这5个阶段带来的综合环境影响。应用该方法对武汉市南太子湖大桥生命周期环境影响进行分析评价。结果表明,固体废弃物在建筑材料生产过程和桥梁施工过程中的环境影响最大,车辆排放CO2而导致的全球变暖在桥梁运营维护过程中环境影响显著。该结果可作为桥梁生命周期环境影响评价的基础数据,用于桥梁工程环境影响综合评价。

2×200MW级某天然气热电联产项目的生命周期环境影响评价

江苏省近年来大力发展燃气热电联产项目.2012年江苏省天然气利用量居全国首位.对江苏省2×200 MW某天然气热电联产项目进行了生命周期环境影响评价.生命周期评价（LCA）结果表明,对于该燃气热电联产项目,非生物资源消耗（CADP）、全球暖化（GWP）和酸化（AP）是相对重要的环境影响类型,可吸入无机物（RI）相对较为次要.生产运行阶段对各类环境影响类型,尤其是CADP和GWP均有重要贡献;天然气生产和管道输运则对AP和RI有显著贡献;建设拆除阶段对各类环境影响类型的贡献均较小.与燃煤发电相比,天然气热电联产在环境影响方面具有较大优势,其GWP、AP和RI分别约为煤电的20％、15％和5％;但天然气的稀缺性造成了天然气发电在非生物资源消耗方面存在巨大劣势,其CADP是煤电的3～3.5倍.

新型干法水泥生命周期环境影响评价

本文以新型干法水泥生产中的原材料开采过程,水泥生产过程、运输过程中的直接环境影响和电力生产、煤生产的间接环境影响为研究对象,运用物料平衡理论和生命周期评价方法,对水泥生命周期的环境影响进行定量研究,并进行综合分析,为建材行业建立相关的生产标准提供方法借鉴,进而促进建筑业循环经济的健康发展。

干旱区绿洲制种玉米生命周期环境影响评价——以张掖市为例

为定量分析干旱区绿洲农业的生态环境影响,在张掖市统计局投入产出调查基础上增补专项调查,以黑河流域中游张掖市主要三县区的制种玉米为例,采用生命周期评价(LCA)方法,将灌溉用水量纳入LCA清单,定量评估作物生命周期内投入产出的环境影响。结果显示,张掖市甘州区、高台县和临泽县制种玉米环境综合影响指数分别为0.608 0、0.538 1和1.259 5,其中:化肥的生产和施用对环境影响十分显著;淡水消耗量高于华北地区,低于陕西关中地区;与实行轮作的地区比较,环境污染指数较高。建议加大技术指导,测土配方施肥,并在气候及生产条件允许的区域改变耕作制度,调整种植结构。

华北平原冬小麦生命周期环境影响评价

以华北平原高产粮区——山东省桓台县的冬小麦生产体系为例,应用生命周期评价方法,对冬小麦两种不同管理措施进行生命周期资源消耗与污染物排放清单分析,在此基础上进行了生命周期环境影响评价。结果表明,桓台县冬小麦常规管理措施下环境影响较大的是能源耗竭、环境酸化、全球变暖和水体富营养化,生命周期环境影响指数分别为0.139、0.126、0.093和0.060。采用推荐管理措施可使冬小麦生命周期环境影响综合指数由常规管理措施的0.063降低到0.032。能源耗竭和全球变暖影响主要来源于高耗能的农用化学品生产,环境酸化潜力主要来自过量施氮导致的NH3挥发和农用化学品生产中排放的SO2,水体富营养化潜力主要来自冬小麦生长季施氮引起的NH3挥发。实施化肥的节能与清洁生产并减少氮肥使用量,是控制华北平原冬小麦生命周期环境影响的关键。