喷油器生产过程的生命周期影响评价

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本文对某跨国集团公司的中国上海工厂、葡萄牙里斯本工厂和美国芝加哥工厂的汽油用多点电喷型喷油器(MPI)生产过程的全生命周期影响进行了评价,涉及了不可再生资源的耗竭、温室效应、酸化、富营养化、光化学烟雾、人体毒性和生态毒性共7种环境影响类型。在其生命周期全排放清单特征化结果方面,各项环境影响类型都是中国上海工厂的数值最大,美国芝加哥工厂的数值次之,葡萄牙里斯本工厂的数值最小;其中差异最大的为富营养化潜势和生态毒性潜势,数值最大的中国上海工厂是数值最小的葡萄牙里斯本工厂的322.61倍和45.66倍,反映了中国上海工厂在喷油器生产过程中COD的排放量和金属污染物的排放量远远大于葡萄牙里斯本工厂和美国芝加哥工厂:同时,由于对美国和葡萄牙两个工厂的清单分析采用的都是美国NREL的数据,实际上说明了在技术水平差异不大的情况下,生产规模越大,生命周期的环境排放就越小的特点。在生命周期影响评价单一化指标方面,如果使用全球2000年环境影响潜力来进行归一化,则三个工厂的生命周期影响评价单一指标评价结果分别为4.47E-10a、1.35E-11a和1.39E-11a。如果使用全球1995年环境影响潜力来进行归一化,得到的三个工厂的生命周期影响评价单一指标评价结果分别为1.07E-10a、1.32E-11a和1.37E-11a。对于中国上海工厂而言,在喷油器生产过程的生命周期中,如果使用全球环境影响潜力2000年来进行归一化,则生态毒性所占的比例最大,高达63.59%,其次是富营养化,达到26.10%,接下来是温室效应,占4.70%;单项污染物所占的环境影响中,金属钒的比例最高,达到60.39%,其次是COD和氮氧化物,其比例分别为25.76%和3.58%。如果使用全球1995年环境影响潜力来进行归一化,则富营养化所占的比例最大,高达47.95%,其次是温室效应,达到20.07%,接下来分别是不可再生资源的耗竭和酸化,分别占14.44%和11.31%;单项污染物所占的环境影响中,COD的比例最高,达到46.68%,其次是氮氧化物、二氧化碳和二氧化硫,其比例分别为13.12%、9.07%和7.37%。对于葡萄牙里斯本工厂和美国芝加哥工厂而言,在喷油器生产的生命周期中,如果使用全球环境影响潜力2000年来进行归一化,则两个工厂都是生态毒性所占比例最大,都在45%以上,其次是温室效应、酸化和人体毒性;如果使用全球1995年环境影响潜力来进行归一化,则不可再生资源的耗竭所占的比例最大,同样都在45%以上,其次是温室效应、酸化和光化学烟雾。由于美国芝加哥工厂同葡萄牙里斯本工厂的清单分析同样使用美国的基础生命周期清单数据库,再加上它们生产过程中的原料消耗和环境排放相差并不大,所以其生命周期影响评价的结果非常相似,都是生态毒性所占比例最高,富营养化的比例非常低,温室效应所占比例较稳定,不可再生资源的消耗所占比例相对提高,反映了其实际的环境排放是较低的,生命周期环境影响已经开始转移到对资源的消耗上了。在喷油器直接生产的过程中,三个工厂的直接环境排放相差不大,但是反映在最终的全生命周期排放清单上,如果使用全球2000年环境影响潜力来进行归一化,中国上海工厂生产单位产品生命周期影响评价单一指标值几乎是葡萄牙里斯本工厂和美国芝加哥工厂的33倍强(如果使用全球1995年环境影响潜力来进行归一化则约为8.1倍)。这表明虽然中国上海工厂在该集团公司内部已经达到了葡萄牙里斯本工厂和美国芝加哥工厂的生产和管理水平,但是在基础能源和材料的生产方面,包括电力、柴油、钢材和ABS工程塑料生产的过程中,中国的环境排放的数据仍远远大于美国同类产品生产过程中的排放数据。对中国国内而言,针对喷油器生产过程的清洁生产管理,其重点要放在COD、氮氧化物、二氧化碳、二氧化硫和金属污染物(尤其是金属钒)的减排上,同时要降低电力生产过程中对煤炭和石油的消耗量。总的来说,对我国而言,以上环境污染物都是在能源的开采和电力的生产过程中排放的;因此,我国的电力生产全生命周期过程中的环境排放对喷油器生产生命周期的环境影响最为巨大。对比使用全球2000年环境影响潜力来进行归一化与使用全球1995年环境影响潜力来进行归一化可以发现,前者相当于大幅度强化了ETP指标的影响,一定程度上强化了EP和HTP指标的影响,GWP100和AP指标的变化微乎其微,POCP指标有所有弱化,ADP指标的影响则被大幅度弱化。也就是说,使用全球2000年环境影响潜力来进行归一化相对来说会更加突出生态毒性的环境影响,而使用全球1995年环境影响潜力来进行归一化则会相对突出不可再生资源耗竭的环境影响。就本次研究而言,两者各有利弊,都存在对某一方面的潜在环境影响有所放大,而对另一方面的潜在环境影响有所低估的现象;在一般的研究场合,应该综合考虑两者的运用。
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