产品生命周期评价中值得注意的几个问题

周祖鹏，刘夫云

（桂林电子科技大学 机电工程学院，桂林 541004）

0 引言

随着国家对环境问题的重视，开展产品的生命周期评价以减少产品的对环境负担已经变得越来越重要。生命周期方法也在各个领域广泛开展起来，国内相关方面的研究和论文也越来越多。可是，目前采用的生命周期评价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与实际不相符合的结论。因此，在开展生命周期评价时候注意一下一些问题对于我们正确利用生命周期评价工具是大有裨益的。

1 生命周期评价中的产品功能单位选择问题

评价中为了能够在同一类型不同种的产品进行比较，需要选择一个具有可比性的功能单位。比如，对于燃料燃料产品通常选择燃料燃烧产生的1MJ热作为功能单位，在这个基础上去比较不同燃料的排放和能耗等指标[1]。对于燃料产品来说，这样的选择是合适的。但是，对于其他产品的功能单位选择有时候就不是很合适，有待进一步研究。比如，目前在对汽车的生命周期评价中，通常都是选择汽车行驶1公里作为功能单位[2]。可是，仔细考虑，汽车行驶1公里的功能是相同的吗？即使是同一类型的车辆，也存在不同。比如轿车，有的是限载4人，有的是5人，那么同样形式1公里，显然载客人数多的车完成的功能更大。对于卡车则是载重越大的车辆完成的功能越大。因此，建议今后在选择汽车评价功能单位时候增加载客和载重因素的指标，如1公里•人或是1公里•吨[3]。对于包装产品，应该以包装容积为功能单位，比如包装1升液体饮料等。再例如，对于传播媒体做生命周期评价时候，也存在正确选择功能单位的问题，例如考虑报纸、电视、网络三种媒体方式传播同样一则新闻，那么我们能不能简单选择一则新闻作为传播媒体的功能单位呢？显然，这样的功能单位是不合适的，因为虽然都是传播一则新闻，但是报纸所能传递的信息远远不如电视和互联网络。因此，我们可以考虑选择单位信息量（包括图片、声音、文字等信息）作为功能单位，而不是简单以一则新闻作为功能单位。对于其他产品也应该注意类似问题，避免由于选择功能单位不恰当得出不客观的评价结果。

2 生命周期评价中的产品范围界定问题

生命周期评价中产品的范围界定是十分重要的，也就是说要准确列出产品所包括的的各个环节，不能多算也不能少算。比如说，对于生物质燃料的生命周期评价时候，过去一些评价中就忽略了生物质原料生产过程中土壤中碳元素的变化问题[4]。如果土壤中的碳由于种植生物质燃料的原料而减少或是增多，都应该在燃料生命周期当量二氧化碳排放中考虑。另外，在关于玉米乙醇燃料生产过程中，有的文献没有考虑玉米生产过程的播种机器，收割机器等农用机械的维护和保养环节的能耗和排放，造成评价结果的不准确[5]。因此，在生命周期评价中，我们必须仔细考究产品的每一个环节，真正做到从“摇篮”到“坟墓”的评价。

3 生命周期评价中数据随时间和空间不同动态变化问题

目前生命周期评价往往是一个静态的过程，也就说在计算评价指标时候，没有考虑时间和空间因素对评价指标的影响，而是简单地把各项数据相加。值得注意的是即使是相同的排放量在不同的时间和空间对环境的影响是不同的。例如，同样是排放VOC(Volatile Organic Compound, 挥发性有机物)，如果是集中在白天太阳光照下排放所产生的光化学烟雾要比24小时均匀排放产生的量要大[6]。另外，对于某些环境影响过程是与时间积累效果有关的。当前期的污染物已经积累到一定程度后，后期的排放再次积累超过阈值后，产生的影响会十分显现。因此，我们在考虑排放对当地环境的影响时，应该考虑当地已有的污染物积累现状因素。而不是简单认为在任何地方同样的排放影响效果都是相同的。比如，当某个生态圈的氮含量超过某一个极限的时候，酸化影响将会变得十分显著[6]。因此，在生命周期评价的影响分析时，不应该将各种排放量对环境地影响看作是与时间和空间（地域）无关的简单叠加。然而，目前我们的生命周期评价都停留在静态评价中，默认只要产品生命周期的排放量大那么造成的环境影响就必然大，在计算排放的环境影响时，没有将排放地点和排放时间等因素作为变量考虑进去[7]，这样的评价结果往往是偏离实际的。

因此，在开展生命周期评价时候应该根据当地的现有环境特征进行评价，比如当地土壤的PH值，大气污染状态等都应该有记录，在此基础上开展进一步研究。另外，不同地区的独特性也开展生命周期影响评价时候也应该考虑进去。在相同的排放条件下，当地不同的地质、地形、气象、人口密度情况都会影响评价结果。例如，人口密度会显著地影响汽车尾气和工厂废气排放对人体毒性评价指标。因此，如何考虑时间、地点等因素建立与特定地域和时间相关的动态生命周期评价模型将会是未来生命周期评级研究的一个重要方向。

4 生命周期评价中的数据可靠性问题

生命周期评价中的数据可靠性问题一直是困扰该方法的一个重要问题。造成生命周期评价数据不准确的原因有很多。比如：

1）生命周期评价者有时候更本没有办法获得产品回收和再处理的数据。因为新产品并没有相关数据可以查询。

2）有时候有些数据来源于国外一些数据库，评价者没有进行修正就直接用于国内产品的评价中，造成数据与实际不符。

3）另外，生命周期清单分析时候需要的数据常常很难获得。有时候是因为相关企业担心数据泄漏会影响到企业的产品竞争力。

4）在实行生命周期评价时常常没有对整个质量流或是能量流做平衡分析和最终验证，不能及时发现这些数据错误。

因此，企业应该根据ISO (International Standard Organization) 规定，建立好相关数据库并提供给生命周期评价人员使用[8]。国家标准局等相关部门应该积极开展数据库的建立和完善工作，并为生命周期评价者免费提供查询，打破目前国内因为数据不足造成的生命周期评价无法实施的瓶颈。

5 生命周期评价中的综合评价的权值给定问题

生命周期评价中的综合评价时的权值给定问题始终是一个难题。虽然权值给定方法有很多，但是目前还没有哪一种方法能够给出满意的结果。因为，每一种权值给定方法或多或少都带有主观色彩，很难做到完全的客观和全面[9]。因此，在开展综合评价时候，应该多考虑几种权值给定方案，尽可能减少由于主观偏见对评价客观性的影响。

6 生命周期评价数据分配问题

在对产品做生命周期评价时，都有一个数据分配问题，也就是说要将整个生产过程的生命周期总能耗和总排放分配到主产品和其副产品中去。数据分配的方法有市场价格分配法，能量分配法和质量分配法等。它们分别是以主产品和副产品的市场价格比例，能量含量比和质量比作为分配依据的。虽然，采用不同的分配方法得到的结果会有差别，有时候差别还会很大[10]。

文献10中明确指出，采用不同的数据分配方法，玉米乙醇燃料的生命周期温室气体排放量变换范围很大，为传统汽油燃料的36%–79%之间。

文献5也明确指出，采用不同的数据分配方法，玉米乙醇燃料的生命周期净能量值差别也很大。酒糟颗粒，（dried-distillers grain (DDG)）是玉米乙醇生产过程中的主要副产品，大部分用于牲畜喂养。那么如何在玉米乙醇和酒糟颗粒之间进行分配，采用何种分配方法更合理？不同的数据分配方法对于最后的评价结果是有很大影响的。

7 结论

生命周期评价方法是一种理性的和全面的产品环境评价方法。但是，它并不是没有缺陷的，在评价方法实施的各个阶段都有需要注意的问题，如果不注意这些问题，很有可能导致评价结果的不正确。随着生命周期评价方法应用范围地不断扩展，它必将成为产品实现可持续发展的重要工具之一。在生命周期评价中注意以上问题不仅能够更客观地给出评价结果，而且能够提高生命周期评价的意义，为今后生命周期实践者们提供有益的借鉴。

[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] 周祖鹏.一种新的汽车全生命周期评价指标[J].机械设计与制造.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] 周祖鹏.燃料生命周期影响评价方法的研究[J].石油与天然气化工,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.