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國(guó)外的研究結(jié)果德國(guó)環(huán)保局曾在80年代對(duì)聚乙烯塑料袋(PE)和紙袋進(jìn)行環(huán)境負(fù)荷分析:以生產(chǎn)5萬(wàn)個(gè)相同規(guī)格的包裝袋進(jìn)行比較,各項(xiàng)指標(biāo)以塑料袋為100計(jì),則紙袋生產(chǎn)過(guò)程中的污染物質(zhì):SO2為284,NOx為159,CO2為640,粉塵為760,COD為21560,BOD為215500.
美國(guó)曾進(jìn)行過(guò)聚乙烯購(gòu)物袋和紙購(gòu)物袋環(huán)境負(fù)荷對(duì)比評(píng)價(jià),在容量相同的情況下,紙袋的能耗是聚乙烯購(gòu)物袋的1.5~2倍。日本對(duì)超級(jí)市場(chǎng)中互相競(jìng)爭(zhēng)的購(gòu)物材料高密度聚乙烯與粗紙進(jìn)行比較結(jié)果同樣表明:聚乙烯購(gòu)物袋對(duì)于紙袋有更好的環(huán)境協(xié)調(diào)性,如示。
購(gòu)物袋的LCA(單位:每1000袋)能耗、排放物等投入、產(chǎn)出量單位購(gòu)物袋高密度聚乙烯購(gòu)物袋無(wú)漂白牛皮紙購(gòu)物袋備注袋子的尺寸等長(zhǎng)×寬×高每個(gè)袋重量
應(yīng)用簡(jiǎn)式生命周期評(píng)價(jià)矩陣評(píng)價(jià)塑料和紙包裝材料簡(jiǎn)式生命周期評(píng)價(jià)矩陣現(xiàn)在LCA方法在方法論上和實(shí)際應(yīng)用中存在許多不足,如需要大量的數(shù)據(jù)(一個(gè)完整的LCA約需十萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)),這就不可避免地產(chǎn)生數(shù)據(jù)資料可得性問(wèn)題,研究人員必須經(jīng)常依據(jù)工程估計(jì)或?qū)I(yè)判斷等來(lái)獲取數(shù)據(jù),其結(jié)果可能造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、誤差或偏差,以致得出錯(cuò)誤的結(jié)論;另外完成的費(fèi)用較高,時(shí)間花費(fèi)長(zhǎng),國(guó)外調(diào)查表明,完成一種產(chǎn)品的LCA,成本在15000-300000美元之間,時(shí)間一般要6-18個(gè)月。簡(jiǎn)式生命周期評(píng)價(jià)矩陣是一種半定量的方法,其評(píng)價(jià)系統(tǒng)為5×8二維矩陣,其中一維代表產(chǎn)品生命周期的5個(gè)階段:原料獲取、產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售(包括運(yùn)輸)、產(chǎn)品使用、回收或處置;另一維代表環(huán)境因素,為了全面描述產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的環(huán)境行為,一般選定8個(gè)環(huán)境因素:有害物質(zhì)、大氣污染、水污染、土壤污染、固體廢物、噪聲、能源消耗、資源消耗。
研究者根據(jù)每個(gè)元素對(duì)環(huán)境影響程度的不同劃分為5個(gè)等級(jí),其中數(shù)值越小,表示污染越重。在對(duì)矩陣中每個(gè)元素取值之后,按照每個(gè)元素所得的數(shù)值求和作為評(píng)價(jià)指數(shù)。塑料和紙包裝材料的評(píng)價(jià)結(jié)果塑料包裝材料的整個(gè)生命周期過(guò)程包括:石油的開(kāi)采與運(yùn)輸、石油的煉制和熱裂解、聚合、塑料制品的加工、聚乙烯包裝材料儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售、使用及廢塑料的最終處置。紙包裝材料包括的過(guò)程有:原木的砍伐與運(yùn)輸、制漿抄漿、紙品加工、紙包裝材料的儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售、使用與廢紙的最終處置。
根據(jù)簡(jiǎn)式生命周期評(píng)價(jià)矩陣的原理,在分析比較的基礎(chǔ)上,對(duì)塑料和紙包裝材料的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)價(jià)得出如所示的結(jié)果,其中需要說(shuō)明的是塑料以聚乙烯為例,這是因?yàn)榫垡蚁┱妓芰系?2%以上;紙的原料以木材為例。
現(xiàn)在我國(guó)是最多使用非木材纖維制漿造紙的國(guó)家,主要是草類制漿,而在比較中卻選用了木材制漿造紙來(lái)進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)。這是因?yàn)槟壳霸谌澜绲脑旒埞I(yè)中木材比例在95%以上,而草類原料,含硅量高,蒸煮廢液粘度較高,使堿回收困難,一般回收率較低,且苛化后白泥含硅量高,不適應(yīng)回收回用。因此,相對(duì)于木材制漿來(lái)說(shuō),草類制漿所排廢水污染更嚴(yán)重,不論是有機(jī)物還是懸浮物均比木漿廠廢水高,而且廢水量也更多。
在原料獲取階段,對(duì)原木的砍伐造成的環(huán)境影響的評(píng)分比較苛刻,如資源消耗只給2分,這主要是由中國(guó)的森林保護(hù)現(xiàn)狀決定的;另外,砍伐原木對(duì)水土保持及凈化空氣有一定的影響。
在產(chǎn)品的生產(chǎn)階段,塑料和紙的生產(chǎn)均產(chǎn)生較多的有害物質(zhì)和大氣污染物,相比之下,紙的生產(chǎn)更為嚴(yán)重;紙品生產(chǎn)中廢水量大,且有黑液產(chǎn)生,SS、COD、BOD含量高,處理困難。
在回收或處置階段的評(píng)分過(guò)程中,由于中國(guó)的塑料只有10%的被加以回收利用,20%-30%的被焚燒或填埋,60-70%的被堆放、任意拋棄或倒入江河湖海。而紙尤其是包裝紙的回收率也不高。故在評(píng)分時(shí)考慮實(shí)際情況,以處置為主,由于塑料包裝材料難降解,會(huì)產(chǎn)生“白色污染”,這一階段的結(jié)論是紙包裝材料更有利于環(huán)境,假如紙與聚乙烯包裝材料的均可以80-90%的回收率利用的話,那么得出的恐怕又是另一番結(jié)論了?!?/p>
這兩種包裝材料的環(huán)境影響的差距在于原料獲取和產(chǎn)品生產(chǎn)階段,例如,在生產(chǎn)階段,用石油生產(chǎn)聚乙烯包裝材料評(píng)分結(jié)果為20分(滿分為32分),而由木材生產(chǎn)的紙包裝材料僅得8分,這說(shuō)明在生產(chǎn)階段,兩者對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染最嚴(yán)重,但前者遠(yuǎn)優(yōu)于后者,從總的評(píng)分結(jié)果來(lái)看,也是前者(131分)優(yōu)于后者(112分)。
結(jié)束語(yǔ)LCA是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)“從搖籃到墳?zāi)?rdquo;全過(guò)程的環(huán)境影響分析評(píng)價(jià)的方法,所評(píng)價(jià)的對(duì)象涉及各個(gè)方面。采用簡(jiǎn)式生命周期評(píng)價(jià)矩陣這種半定量的環(huán)境影響數(shù)值方法,可更科學(xué)、更合理地反映產(chǎn)品生命周期中造成環(huán)境危害的主要階段以及各種因素造成的綜合環(huán)境影響,方法簡(jiǎn)便可行,并且可以克服目前LCA方法的一些不足。應(yīng)用生命周期評(píng)價(jià)的結(jié)果表明,鑒于國(guó)內(nèi)外紙、塑料包裝的實(shí)際,以紙代塑的提法有害無(wú)益。