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【摘 要】纸塑包材是日常使用最为广泛的包装材料,本文采用简式生命周期矩阵对这两种包装材料进行初步评价。评价结果表明,纸包装在生产加工中产生更多的污染物,而塑料在环境保护方面并没有优势。
【关键词】纸塑包装 材料 生命周期 评价 研究
1 生命周期评价技术框架
国际标准化组织(ISO)将生命周期评价定义为:生命周期评价是对于产品或者服务系统的整个生命周期中和产品或者服务系统的功能直接有关的环境影响,物质,能源的投入产出,进行汇集和测定的一套有用的系统方法,国际标准化组织环境管理技术委员会ISO/TC207在ISO4000系列标准中为生命周期评价给出了10个标准号,就是ISO14010-ISO14049,还成立了ISO,TC207,SC5分委员来负责完善和补充生命周期评价相关的国际标准。生命周期评价作为一种用来评价产品的环境因素和潜在影响的技术,由下面四个相互联系的因素组成。
(1)目标定义和范围,确定评价的目的性,并且按照评价目的来判断研究的范围。
(2)清单分析,就是列出一份和研究系统有关的投入、产出清单。
(3)影响分析,就是评价和这些投入及产出相关的潜在的环境影响。
(4)结果评价,就是对列出的清单与环境影响进行分析,用来指导产品开发与应用。
2 国外的研究结果
德国环保局曾经在80年代对于聚乙烯塑料袋进行环境负荷的分析:将生产5万个相同规格的包装袋进行细致的比较,则塑料袋生产过程中产生污染物很多。美国曾经进行过聚乙烯购物袋环境负荷对比的评价,对于容量相同的情况下,纸袋的能量消耗是聚乙烯购物袋的1.5到2倍。日本对超级市场中的购物材料高密度聚乙烯与粗纸进行比较的结果同样表明:聚乙烯袋对于纸袋有更好的环境协调性。
3 应用简式的生命周期评价矩阵评价塑料包装
(1)评价矩阵。现在LCA方法在方法论上的和实际应用中存在着许多的不足,例如需要大量的数据,大约需要10万个数据。这就不可避免的产生数据资料的能否有效获取,当数据不能有效获取的情况下,研究人员还必须要经常依据过程估计出、或者专业判断、或者别的方法来获取数据,数据的不准确就造成结果的不确定性,有误差或者是偏差,最终得出错误的结果。此外,LCA方法所需要的费用很高,时间花费很长,国外的调查表明,完成一种产品的LCA所需要的成本大约在15,000-3000,000美元之间,耗时在6个月-18个月左右。而简式生命周期评价矩阵是一种半定量的方法,他的评价系统是5×8的二维矩阵,其中一维代表产品生命周期分为5个阶段:原料获取,产品生产,销售,使用,回收和处置,另一维代表环境因素。为了全面描述产品生命周期全过程的环境的行为,一般会选定8个重要因素:有害物质,大气污染,水污染,土壤污染,固体污染,噪声,能源消耗,资源消耗等。研究者会根据每个元素对其环境的影响程度的不同划分为5个不同的等级(用数值0-4表示),其中的数值越小,表示他的污染越严重,在对矩阵中每个元素的取值之后,依据每个元素所得的数值求总和视为评价指数。
(2)评价塑料包装。案例中塑料以聚乙烯为例子,因为聚乙烯占塑料的使用量的52%强,纸的原料以木材为主。塑料包装材料的整个生命周期过程都包括:石油的开采和运输,石油的炼制与热裂解聚合,塑料制品的加工过程,包装材料的储运销售,废塑料的最终处理。依据简式生命周期评价矩阵的原理,在分析和比较的基础之上,对于塑料和纸包装材料的环境影响进行评价得出塑料的污染很大,在产品的生产阶段中,塑料和纸张的生产都可以产生较多的有害物质和大气污染物,使环境得到破坏,相比之下纸张的生产更严重一些,纸张生产中的废水量特别大,SS、COD、BOD含量都很高,处理起来非常困难,聚乙烯相对纸张来讲还是环境污染比较小的。在回收或者处置阶段的评分当中,因为中国的塑料只有10%被用来回收和利用,其中20-30%被焚烧或者填埋,60%~70%的被随意堆放、抛弃或者倒入水中。而且由于塑料包装材料难以降解,就会产生白色污染物,这一阶段的结论是纸包装比塑料更加有利于环境,假设纸和聚乙烯包装材料都可以有80-90%的回收率的话,那结论就会改变。
结语
LCA是对于产品从生产到销毁过程中对环境影响分析评价的一种方法,评价的对象包含了很多方面。采用简式生命周期评价矩半定量的环境影响的数据方法,可以更加科学,更加合理的反映产品生命周期中造成的环境危害的主要过程和各种因素形成的综合环境影响,方法简单可行,并且可以克服LCA很多方面的缺陷,应用生命周期评价的结果表明,根据国内实际情况,塑料包装值得提倡。
参考文献
[1]田亚峻,邓业林,张岳玲,谢克昌.生命周期评价的发展新方向:基于GIS的生命周期评价[J].化工学报,2016(06).
[2]张虹,李晶,王俊,刘智峰.生命周期评价的本地化发展与应用[J].北方环境,2011(09).
[3]易晓娥,卢巧辉,陈庆华.生命周期评价在塑料环境协调性评价中的应用及改进[J].橡塑技术与装备,2006(09).
【关键词】纸塑包装 材料 生命周期 评价 研究
1 生命周期评价技术框架
国际标准化组织(ISO)将生命周期评价定义为:生命周期评价是对于产品或者服务系统的整个生命周期中和产品或者服务系统的功能直接有关的环境影响,物质,能源的投入产出,进行汇集和测定的一套有用的系统方法,国际标准化组织环境管理技术委员会ISO/TC207在ISO4000系列标准中为生命周期评价给出了10个标准号,就是ISO14010-ISO14049,还成立了ISO,TC207,SC5分委员来负责完善和补充生命周期评价相关的国际标准。生命周期评价作为一种用来评价产品的环境因素和潜在影响的技术,由下面四个相互联系的因素组成。
(1)目标定义和范围,确定评价的目的性,并且按照评价目的来判断研究的范围。
(2)清单分析,就是列出一份和研究系统有关的投入、产出清单。
(3)影响分析,就是评价和这些投入及产出相关的潜在的环境影响。
(4)结果评价,就是对列出的清单与环境影响进行分析,用来指导产品开发与应用。
2 国外的研究结果
德国环保局曾经在80年代对于聚乙烯塑料袋进行环境负荷的分析:将生产5万个相同规格的包装袋进行细致的比较,则塑料袋生产过程中产生污染物很多。美国曾经进行过聚乙烯购物袋环境负荷对比的评价,对于容量相同的情况下,纸袋的能量消耗是聚乙烯购物袋的1.5到2倍。日本对超级市场中的购物材料高密度聚乙烯与粗纸进行比较的结果同样表明:聚乙烯袋对于纸袋有更好的环境协调性。
3 应用简式的生命周期评价矩阵评价塑料包装
(1)评价矩阵。现在LCA方法在方法论上的和实际应用中存在着许多的不足,例如需要大量的数据,大约需要10万个数据。这就不可避免的产生数据资料的能否有效获取,当数据不能有效获取的情况下,研究人员还必须要经常依据过程估计出、或者专业判断、或者别的方法来获取数据,数据的不准确就造成结果的不确定性,有误差或者是偏差,最终得出错误的结果。此外,LCA方法所需要的费用很高,时间花费很长,国外的调查表明,完成一种产品的LCA所需要的成本大约在15,000-3000,000美元之间,耗时在6个月-18个月左右。而简式生命周期评价矩阵是一种半定量的方法,他的评价系统是5×8的二维矩阵,其中一维代表产品生命周期分为5个阶段:原料获取,产品生产,销售,使用,回收和处置,另一维代表环境因素。为了全面描述产品生命周期全过程的环境的行为,一般会选定8个重要因素:有害物质,大气污染,水污染,土壤污染,固体污染,噪声,能源消耗,资源消耗等。研究者会根据每个元素对其环境的影响程度的不同划分为5个不同的等级(用数值0-4表示),其中的数值越小,表示他的污染越严重,在对矩阵中每个元素的取值之后,依据每个元素所得的数值求总和视为评价指数。
(2)评价塑料包装。案例中塑料以聚乙烯为例子,因为聚乙烯占塑料的使用量的52%强,纸的原料以木材为主。塑料包装材料的整个生命周期过程都包括:石油的开采和运输,石油的炼制与热裂解聚合,塑料制品的加工过程,包装材料的储运销售,废塑料的最终处理。依据简式生命周期评价矩阵的原理,在分析和比较的基础之上,对于塑料和纸包装材料的环境影响进行评价得出塑料的污染很大,在产品的生产阶段中,塑料和纸张的生产都可以产生较多的有害物质和大气污染物,使环境得到破坏,相比之下纸张的生产更严重一些,纸张生产中的废水量特别大,SS、COD、BOD含量都很高,处理起来非常困难,聚乙烯相对纸张来讲还是环境污染比较小的。在回收或者处置阶段的评分当中,因为中国的塑料只有10%被用来回收和利用,其中20-30%被焚烧或者填埋,60%~70%的被随意堆放、抛弃或者倒入水中。而且由于塑料包装材料难以降解,就会产生白色污染物,这一阶段的结论是纸包装比塑料更加有利于环境,假设纸和聚乙烯包装材料都可以有80-90%的回收率的话,那结论就会改变。
结语
LCA是对于产品从生产到销毁过程中对环境影响分析评价的一种方法,评价的对象包含了很多方面。采用简式生命周期评价矩半定量的环境影响的数据方法,可以更加科学,更加合理的反映产品生命周期中造成的环境危害的主要过程和各种因素形成的综合环境影响,方法简单可行,并且可以克服LCA很多方面的缺陷,应用生命周期评价的结果表明,根据国内实际情况,塑料包装值得提倡。
参考文献
[1]田亚峻,邓业林,张岳玲,谢克昌.生命周期评价的发展新方向:基于GIS的生命周期评价[J].化工学报,2016(06).
[2]张虹,李晶,王俊,刘智峰.生命周期评价的本地化发展与应用[J].北方环境,2011(09).
[3]易晓娥,卢巧辉,陈庆华.生命周期评价在塑料环境协调性评价中的应用及改进[J].橡塑技术与装备,2006(09).