环境质量分析与评价

X82 200402494 生命周期清单分析的数据质量评价/莫华…(清华大学环境科学与工程系)∥环境科学研究/中国环科院.-2003,16(5).-55-58 环图X-6 生命周期清单分析(LCI)数据质量的分析方法可概括为两类:采用诸如地理代表性、数据年代或数据获取方式等一系列指标来表示;根据不确定性来综合反映LCI质量。笔者在分析了这两类     

环境管理工具:生命周期清单分析方法

本文首次论述了生命周期清单(LCI)分析方法。生命周期清单(LCI)分析方法可概括为两种基本方法：过程分析(process analysis)和输入-输出分析(Input-Output Analysjs，IOA)。将两种基本方法不同程度地结合，就产生了LCI混合分析方法。其中，混合方法中还包含另外三种方法：层次混合方法、基于IO的混合方法和整合的混合方法。本文举例介绍了各种LCI分析方法，并进行了多方面的比较，例如数据的不确定性、应用的简单性等方面。最后对LCI清单分析方法现存的一些问题提出了一些建议。     

不确定数据条件下的生命周期评价及其应用

针对产品生命周期评价中普遍存在着的不确定性数据问题，提出基于概率统计的方法，进行生命周期评价以及重要环境影响清单参数的识别与灵敏度分析。结合水源中央空调系统，建立了统计平均意义下的污染排放清单，运用MonteCarlo模拟获得了以均值219．746和方差9．4243所表征的空调机系统生命周期环境影响的概率分布。进一步通过K—S检验与灵敏度分析，识别出10个具有重要环境影响贡献的清单参数及其中4个对环境影响分布较敏感的参数。以概率分布代替固定数值可以反映产品环境绩效的统计信息，能够有效地用于不确定数据条件下的产品生命周期评价。     

以晶体硅太阳能电池产业为例的产业生命周期评价初探

面对日益复杂的环境问题和精细化环境管理需求,为了将生命周期评价在产业结构调整、发展方式转变中更好地发挥作用,对在产业层面开展生命周期评价的方法进行了探索研究.产业生命周期评价是在产品生命周期评价的基础上增加了:①基于“可拆解可组合”生态设计理念的功能单位和系统边界确定;②质量评估和数据整合的数据收集过程;③以不确定性分析来验证数据的合理性.选择晶体硅太阳能电池产业进行了产业生命周期评价的案例应用.结果表明:晶体硅太阳能电池产业可分为4个产品单元和11个工艺单元.基于上述产品单元和工艺单元的资源能源投入和污染物排放数据进行收集,在数据质量评估之后通过数据整合形成了产业生命周期数据清单.产业生命周期环境影响主要集中在呼吸系统影响（41.94%）、化石燃料（25.20%）、致癌（14.89%）和气候变化（8.80%）4个环境影响类别;减少环境影响的精准化途径是减少高纯多晶硅、硅片、电池片产品的电耗,组件产品中焊带消耗,硅片产品中的砂浆消耗和组件产品的铝合金边框消耗.蒙特卡洛分析结果显示,高纯多晶硅生命周期评价结果不确定性较高,与数据质量评估的结果较为一致.案例应用结果说明,产品生命周期评价可将生命周期评价从产品层面提升到产业层面,可为国家产业发展提供科学支撑.      

钢渣处理技术的环境性能比较

随着钢铁工业的快速发展,大量钢渣弃置堆积,不仅成为环境污染源,而且占用大量的土地。目前钢渣处理技术较多,其中主要的处理方法有冷弃法、热闷法、热泼法、浅盘法、水淬法、风淬法等。本研究采用生命周期评价方法,对主要钢渣处理技术进行评估,定义了生命周期评估边界和清单指标,建立了清单计算模型,得到了不同钢渣处理技术的生命周期清单。为了提高结果的可信性,对模型进行了不确定性分析。结果表明滚筒法和风淬法的环境性能较好,是值得推广的钢渣处理技术。     

动态生命周期评价的研究与应用现状

生命周期评价（LCA）在理论和实际应用中存在一些局限性,包括清单和评价方法缺乏时间维度和空间维度,主要表现为缺乏对产品能源系统随时间变化的考虑,使用静态的过时的清单数据而非基于时间的动态生命周期清单数据,以及影响评价方面缺乏动态特征因子的选择和计算方法.动态生命周期评价（DLCA）是针对工业和环境系统的时间和空间变化的动态建模过程的评价方法,可大大提高传统生命周期评价的科学性和准确性.本文从3个方面对动态生命周期评价方法进行总结和评述,即将时间信息作为不确定因素的动态建模分析;生产过程或污染物排放的实时数据的获取;基于时间分化的动态特征因子的影响评价方法.通过目前的动态生命周期评价的研究现状来看,其方法框架并不统一,另外缺乏科学的时间分化的LCI计算的数学模型和软件以及生命周期影响评价的建模解决方案.因此,本文对DLCA未来的发展进行展望,以期为LCA方法的研究、应用、发展和完善提供更多的支持.     

基于PCA和M-SVMs的化学物质生态危害预测应用研究

为防止新化学物质投入市场时对生态环境造成危害,需对其生态危害程度进行评价。现有评价方法把各指标对生态危害的贡献看成是等效的,不能客观反映事实,且评价指标较多,指标之间具有较强的相关性,会降低预测精确度,为了解决该问题,文章将主成分分析和支持向量机相结合。首先运用主成分分析进行特征提取,降低数据维数,获取数据的主要信息;然后将二值分类支持向量机扩展到多类支持向量机,利用多类支持向量机建立化学物质生态危害预测模型,采用10折交叉验证法对模型进行检验,得到平均正确率达到89.24%。并与未进行主成分分析的支持向量机分类模型进行了比较,实验结果表明该方法具有更好的预测精度,值得推广。     

考虑报废回收的汽车发动机全生命周期环境影响评价研究

该文构建了考虑报废回收环节的汽车发动机全生命周期环境影响评价模型,并选取某企业生产制造的某款发动机作为实证研究对象,采集清单数据代入模型计算包括报废回收阶段在内的发动机全生命周期环境影响潜值,根据结果可分清全生命周期各阶段的责任,综合各种因素对一些主要贡献指标做到有的放矢。研究结果表明,材料回收再利用省去了原材料开采、冶炼等诸多环节,可有效降低发动机对生态环境的影响;未来轻量化、再制造、材料再循环等绿色技术路径是发动机节能减排的重要手段,通过形成减量化、再制造、再使用、再利用的4R循环体系可更加有效地挖掘出发动机的全生命周期节能减排潜力。     

基于不确定度和敏感度分析的LCA数据质量评估与控制方法

通过提出定量评估并控制LCA数据质量的系统化方法(称为CLCD-Q方法),从LCA案例的原始数据和清单数据算法开始评估不确定度;然后通过两次蒙特卡罗模拟,先后得出单元过程清单数据及LCA结果的不确定度;最后结合敏感度分析,辨识出LCA模型中具有高不确定度和高敏感度的关键数据,从而指出控制和改进数据质量的关键点.结果发现,上述方法可在eBalance软件和CLCD数据库中实现.同时,对中国电网电力生命周期的示例研究表明,上述方法将传统的LCA数据质量评估延伸到了原始数据层面,从而为数据收集过程中的原始数据与算法选择提供了直接的支持,同时也可以针对数据质量不达标的LCA结果,指出最有效的改进方向.     

基于层次分析与集对理论的城市污染场地风险等级划分

城市污染场地风险评价过程充满不确定性因素,其中评价系统的客观随机性、评价因子选取的不完整以及监测数据的不精确都易导致评价结果失真,不能客观反映场地的实际风险情况。在综合考虑场地污染带来的潜在生态风险和人体健康风险的基础上,本文将递阶分层的评价指标体系用于场地污染风险分级,采用层次分析法确定了各层各指标的权重;并用模糊聚类思想建立了评价指标集,同时对综合评价指标进行量化,根据对综合评价指标的取值研究,将污染场地风险等级划分为低、中、较重、重和严重5类;构建了一个基于不确定信息的场地污染风险集对分析模型。实例验证表明,集对分析法与模糊综合评价法评价结果基本一致,评价手段合理,为场地污染风险等级划分提供了一种新方法。     

LCA——一种新型的环境影响评价方法

生命周期评价突出产品从原材料采集到残余物返回环境全过程中对环境影响，是一种系统的，全过程的环境影响评价。对产品的生命周期进行完地清单分析、效应分析、改进分析可以回答许多技术和政策定位问题，对解决诸多环境问题有重要的价值。     

极谱分析在环境分析中的应用

本文叙述了近几年来国内外有关极谱分析在环境分析研究工作中的进展。内容包括概述，无机物及有机物的分析。共引用文献117篇。     

Modelling of the relationship between trace elements and three species of sulfur in coal

Based on the determination of several trace elements in coal particulate of different specific gravity, three-variables regression equations relate the contents of trace elements Be, Cd, Co, Pb, Cu, Ni, As and three species of sulfur in coal were well established. For elements Cd, Co, Pb, Cu and Ni, the regression equations were successfully used for prediction of these trace elements in individual part of coal with different specific gravity. Factor analysis was also used to analyze the data sets. The results showed that a three factor model can interpret the data sets reasonably. Trace elements Cd, Co, Pb, Cu, Ni, inorganic sulfide and total sulfur in coal are high correlated with the first factor. Trace elements Be, sulfate and organic sulfide are high correlated with the second factor and trace elements Cr and As are high correlated with the third factor. The factors can be interpreted by the chemical properties of these elements.     

On uncertainty and sensitivity of LCA-based priority setting

Life-cycle assessments are normally made without quantitative estimations of their uncertainty. More interest has been focused on sensitivity analysis. In ISO 14040, LCA standard and SETAC's ‘code of practice’ sensitivity and uncertainty analysis are recommended or even requested. In the EPS system, an analysis of significance and sensitivity has been carried out for several years. The article describes this procedure in ISO terms and generalises it for other types of life-cycle assessments.     

相关分析和主成份分析在有机酸来源分析中的应用

源解析是大气中低分子有机酸研究的重要内容。收集了贵阳市和尚重镇2006年5月至2007年4月降水样品,测定其中有机酸和主要的无机离子。结果表明,大气降水有机酸存在显著相关关系,说明两地区均存在有机酸的共同来源。运用不同来源示踪剂发现,尚重镇低分子有机酸来源比较单一,主要是受植物或土壤的直接和间接释放作用的影响;贵阳市低分子有机酸的来源相对复杂,尤其是人为活动和大气光化学反应都可能是大气有机酸的重要来源。主成分分析把贵阳市和尚重镇大气降水中主要离子大致分为3类,尚重镇SO42-、NO3-、HCOOH、CH3COOH和(COOH)2是第一主成份,反映了农业活动、土壤释放和生物质燃烧可能是这类污染物的重要来源,贵阳市降水中CH3COOH、HCOOH和(COOH)2具有较高的因子负荷,为第三主成份占方差总和的19.68%。     

河南省小麦干热风发生规律分析

通过对河南省30个站1967～1996年近30年的气象资料统计,得到全省干热风发生日数,并对其进行了EOF分析。结果发现全省干热风日数场主要呈“南少北多”空间分布型,另外还有其它几种空间分布型;随时间推移,全省干热风发生日数呈减少趋势;对时间系数进行功率谱分析,发现具有准6年和准3年周期;通过相关分析,发现第一、第二模态时间系数与全省小麦单产存在显著相关关系。     

底栖生物群落结构变化多元变量统计分析

 在生物物种水平上，对原始生物丰度数据经过四次方根变换，采用Bray－Curtis相似性测量和组间平均聚类分析，以及MDS序列分析等多元统计分析方法，评价了大连潮间带大型底栖生物群落结构变化。结果表明，多元统计分析方法正确展示了由于污染梯度变化引起的群落结构梯度变化关系。与生物多样性指数方法分析结果比较，多元统计分析方法分析污染群落结构变化较灵敏。     

京杭大运河淮安段水质的多元统计分析

以京杭大运河淮安段4个水质监测断面2007年的水质监测数据为样本,用主成分分析的方法,找出影响京杭大运河淮安段水质的主成分,计算各样本的主成分得分,用聚类分析的方法将样本水质分类,根据水质综合评分公式,计算各监测断面各月份水质综合评分,结合分类结果及水质综合评分对各样本水质评价结果为：监测断面黄码大桥的水质最差;另3个监测断面1、3月份的水质最好;而监测断面板闸的水质又好于监测断面五叉河口及大运河桥的水质。     

太子河着生藻类群落结构空间分布特征

以辽宁省太子河流域为研究范例,调查了全流域内69个采样点的着生藻类群落和水环境理化特征,并且以着生藻类的群落结构为基础,对太子河流域的水生态系统类型区进行了划分.结果表明,太子河流域着生藻类群落结构具有明显的空间异质性.CCA(典范对应分析)结果显示,驱动全流域着生藻类群落结构形成的水环境因子为电导率、ρ(TDS)(TDS为总溶解固体)和ρ(TN).基于着生藻类的群落结构特征,将太子河流域划分为3个着生藻类类型区:第1分区为太子河上游的森林多水区,第2分区为中游低山丘陵森林区,第3分区为下游平原农业区.CCA结果还显示,显著影响第1分区、第2分区及第3分区的着生藻类群落结构的环境因子分别为ρ(NO3--N)、ρ(TN)及ρ(总溶解固体)和硬度.