基于生命周期思想的透水铺装资源环境影响评价述评

透水铺装作为典型的海绵城市设施,具有城市雨水径流减排、水质净化等多种环境效益,但在材料制备、施工、维护管理过程中相对于传统铺装资源能源消耗有所增加,亟须应用生命周期评价这一系统分析方法,开展透水铺装的资源环境效益的综合评估。通过文献述评,总结了生命周期评价方法应用于透水铺装评估的现状与面临的挑战,并提出了相应对策:将运行维护阶段纳入评价系统边界,有助于提升透水铺装资源环境评价的全面性;针对生命周期评价结果难以指导工程设计的问题,建议将生命周期评价与建筑信息模型相结合,优化透水铺装的绿色设计;针对透水效应动态变化等生命周期环境影响评价方法问题,建议将水文模型引入整体评估方法。通过上述角度的提升,生命周期评价方法有望为透水铺装的政策制定、规划设计、施工养护等全过程提供参考数据与优化方案,助力海绵城市建设乃至城市生态系统的良性发展。     

Environmentally conscious long-range planning and design of supply chain networks

In this paper, a mathematical programming-based methodology is presented for the explicit inclusion of life cycle assessment (LCA) criteria as part of the strategic investment decisions related to the design and planning of supply chain networks. By considering the multiple environmental concerns together with the traditional economic criteria, the planning task is formulated as a multi-objective optimization problem. Over a long-range planning horizon, the methodology utilizes mixed integer modelling techniques to address strategic decisions involving the selection, allocation and capacity expansion of processing technologies and assignment of transportation links required to satisfy the demands at the markets. At the operational level, optimal production profiles and flows of material between various components within the supply chain are determined. As such, the formulation presented here combines the elements of the classical plant location and capacity expansion problems with the principles of LCA to develop a quantitative decision-support tool for environmentally conscious strategic investment planning.     

基于全生命周期管理的固体废物分类资源化利用研究

梳理我国固体废物资源化利用现状,剖析当前固体废物在处理机制、管理思路和方式、协同处置等方面问题,基于全生命周期理论、绿色循环及低碳发展思路和方法,开展固体废物分类资源化全生命周期优化管理,提出工业生产制造环节须开展绿色生态设计、推行清洁生产;流通消费环节须构建绿色供应链、倡导绿色消费生活方式;回收处置环节须探索新型商业模式、加大重点领域重点品种固体废物资源化科技创新。     

地方环境管理信息系统的设计——软硬件环境及总控系统设计

本文从结构化设计的原理出发,论述了系统分析与设计的关系,系统设计的一般原则、思路及过程,详细论述了系统软硬件环境分析和总控部分的设计,软硬件设计应综合考虑系统功能、费用以及扩展可能性。     

生态产品生命周期设计概念框架

生态产品是从原材料采掘到产品制造、运销、使用和最终报废处理整个生命周期总环境影响最小的产品，而生命周期设计是实现产品环境影响最小化和污染预防的最好方式之一。生态产品的开发，应从设计开始，生态产品生命周期设计的概念是一种基于产品系统的设计方法；其设计步骤有确定系统边界、环境现状评价、设计要求分析、各要求优先排序与协调，设计对策、设计方案评价等几个方面，随着ＩＳＯ１４０００体系的全面建立，产品生命周期     

基于D优化方法的CSADT设计

考虑到试验设计人员更关注模型参数的估计精度,而传统试验优化方法以产品可靠性与寿命相关参数的预测精度为目标,提出将D优化方法引入恒定应力加速退化试验(CSADT)设计中。首先,用随机过程描述CSADT中产品性能退化的过程,通过对数似然函数,推导Fisher信息矩阵,基于D优化方法建立优化目标,以试验费用为约束条件,明确优化问题,给出最优试验变量:各应力水平、各应力下样本分配和试验时间分配。然后,应用该方法给出仿真实例。最后,通过模型参数偏差的敏感性分析,说明在一定偏差范围内,优化结果具有良好的稳健性。     

环境监测优化布点的综合因子得分法

在主成分分析的基础上提出了一种新的环境优化布点的方法——综合因子得分法。该方法先将多维环境指标矩阵投影到其主成分空间,然后将其与对应的方差贡献率进行加权求得综合因子得分,综合因子得分值越大表示该监测点综合环境质量越差,根据综合因子得分值的大小就可对监测点样本集进行合理分类。应用实例表明,该方法用于环境监测优化布点,具有计算简便、快速,计算结果稳健,分析合理,易于推广等优点。     

生命周期清单分析的数据质量评价

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方法各自所存在缺陷的基础上,提出了将这两者相结合的评价方法:采用5个独立的反映数据质量的指标,根据系统各单元各数据属性对各指标从1～5进行打分,形成数据的质量指标向量元素.根据数据质量向量元素的算术平均在总指标范围中所占的百分数将质量指标向量转化为对应的综合数据质量指标(DQI),继而根据DQI可得出每个数据的随机分布,以便进行清单结果的不确定性随机模拟.最后将方法应用于钢铁生产生命周期清单数据中.      

Environmental evaluation of new technology: printed electronics case study

The environmental evaluation of new technology faces many challenges, but at the same time it is an opportunity to take proactive measures to prevent possible negative effects on the environment. Examination of environmental issues using the life cycle approach should form an integrated part of comprehensive technology and product development. The aim of this study was to assess the environmental issues related to a rising technology, printed electronics. Printing is an additive process, having no need for extra material and corrosive chemicals. On the basis of an evaluation made for a prototype product, i.e. a wristband, it was observed that more information on the new materials and further optimization of the process are required before electronics printing can be claimed to be environmentally friendly.     

CRH2及CRH380A系列动车组速度传感器可靠性评估研究

提出了一种动车组列车速度传感器的寿命研究方法,通过对不同运行里程的速度传感器进行全寿命周期的环境影响分析,设计三综合性能退化寿命试验,缩短试验周期,并根据试验过程中测试参数的退化趋势,确定其寿命主要特征参数为线圈电阻.分析了不同里程速度传感器的特征参数试验结果,采用数据拟合及寿命里程等效估算的方法,预测速度传感器的寿命...     

产品定寿与延寿中的几个环境问题

目的提出产品定寿与延寿中应注意的5个问题,为产品延寿和寿命预测提供一些思路。方法在分析产品及其寿命周期环境特点的基础上,结合产品寿命研究及寿命周期故障情况,并借鉴国外相似产品贮存条件与寿命情况。结果产品寿命受贮存期间的温度、湿度、含氧量等环境条件和执勤过程中的环境条件影响,与产品复杂程度有关,并最终体现在时间效应上。结论应增强"产品设计重在防护"思维,做好寿命准确分析预测需要长时间的心理准备,在实施中坚持理论与实践相结合。     

我国塑料污染生命周期管理分析与建议

自20世纪50年代以来,全球塑料使用量急剧增长,塑料已成为人类生产生活不可或缺的重要组成部分,同时也带来严峻的塑料和微塑料污染.为全面加强塑料污染控制,提出从“原料—生产—分销—倾倒—回收（处理）”5个环节实行塑料污染生命周期管理.对我国塑料污染生命周期管理现状及存在问题进行了分析,目前我国在各环节均采取了相关的管理措施,包括立法、开展专项行动等,但仍存在塑料污染管理尚未实现生命周期全覆盖、某些法律法规缺乏实施细则以及部分政策难以落实等问题.在此基础上,借鉴国外塑料污染生命周期管理的经验,提出我国加强塑料污染生命周期管理的政策建议,主要包括:①在塑料原料管理方面,针对生产过程中可能存在微塑料泄露、废水排放等,应完善相关行业标准,鼓励减少化纤等容易造成泄漏的材料在衣物生产中的使用;②在设计生产方面,进一步贯彻落实涉及塑料加工、循环利用的管理规定,提出具体的微塑料循环指标和专项回收目标,同时对可生物降解塑料对环境的影响开展研究,并进一步完善其降解性能;③在分销使用方面,在严格执行“限塑令”的同时,对需求量大、与民生关系密切的塑料制品应分阶段逐步禁止,更加注重绿色产品的替代和新模式的探索,避免“一刀切”的管理模式;④在塑料垃圾倾倒方面,严格落实相关管理条例,并加强国际合作;⑤在塑料垃圾回收及处理方面,应完善含有塑料的垃圾回收处理工艺,在降低环境负面影响的同时实现二次资源的最大化利用.      

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.     

我国可持续设计及其实践的探讨

可持续设计超越了传统设计和生态设计，要求平衡经济、环境、社会３方面的发展需要，在可持续设计的基本工具产品生命周期评价尚需进一步发展的同时，建立适当的设计准则是当前发展可持续设计的可行途径。     

中国生命周期参考数据库的建立方法与基础模型

缺乏完善的本地化LCA(Life Cycle Assessment)数据库是国内广泛开展LCA研究与应用的主要障碍.本文总结提出了建立中国生命周期参考数据库(Chinese Reference Life Cycle Database,CLCD)的基本方法,包括环境影响类型与物质名录的选择、单元过程清单数据的收集与审核、生命周期清单数据的建模与计算、CLCD数据库的建立等4个方面.按照上述方法,以电力、煤炭、燃油、运输等基础性产品为核心,初步建立了可扩展的中国基础工业系统的生命周期模型,收集了单元过程的全国平均清单数据,通过模型计算获得了这些基础性产品的生命周期清单数据,从而得到了CLCD基础数据库,为下一步扩展为更完善的CLCD数据库提供了方法与模型基础.     

A method for sustainable product development based on a modular system of guiding questions

In this paper, we present a method for sustainable product development (MSPD) with the aim of integrating social and ecological aspects of sustainability with a strategic business perspective in product development. The method applies backcasting from basic principles for sustainability, which allows a strategic approach, and it includes a modular system of guiding questions that are derived by considering these principles and the product life cycle. Initial testing in Swedish companies indicates that the suggested MSPD promotes a ‘bird's eye’ perspective and encourages and aids development of products that support society's transformation towards sustainability. Furthermore, it is concluded that the modular system provides flexibility and user-friendliness.     

A simultaneous optimization approach for the design of wastewater and heat exchange networks based on cost estimation

A new systematic methodology for designing wastewater and heat exchange networks for process industries involving effluent streams containing multiple contaminants is proposed. A simultaneous optimization approach mathematically combines the problems of wastewater and heat exchanger network optimization into a single step. This process includes two global iterations of a similar two-stage approach and optimizes networks for water and heat exchange simultaneously based on cost estimation. The objective function is to minimize the total annual cost of the wastewater and heat exchange network design which is subject to the mass and energy balance constraints on all the pertinent flows and to constraints related to the concentrations of contaminants. The proposed method employs a strategy to address a mixed integer non-linear programming (MINLP) formulation. Cost estimates for optimized wastewater and heat exchange networks for an oil refinery process are generated, illustrating the effectiveness of the proposed methodology.     

苏北辐射沙洲海岸带农业景观生态分析与优化设计

在世界上具有独特环境资源意义的苏北辐射沙洲位于南黄海西南隅,其不断并岸成陆产生大片开发潜力巨大的农用土地资源.但目前存在诸如岸线冲淤、生态脆弱、过度与无序开发等环境资源问题.在实地综合调研的基础上,运用景观生态学的基本理论,对区域农业景观空间格局进行调整与优化设计,提出促进区域农业生态-经济-美学多重价值同步提高,实现持续农业的有效途径,并以具典型特征的如东县作为个案分析,提出了调整与优化设计的建议.     

装备环境适应性闭环管控方法研究

通过加强对装备环境适应性的闭环管控,避免设计方案反复,提高研制效率和装备环境适应性.在系统工程方法基础上,建立装备环境适应性闭环管控工作体系,提出闭环管控方法,包括基于流程前置的环境工程工作计划,面向流程闭环的环境适应性工作过程控制,以及全寿命周期环境适应性信息管理等内容.装备工程实践结果表明,提出的环境适应性闭环管控方法是可行的,环境适应性问题早在方案设计阶段即得到了有效解决,使环境适应性工作变被动为主动,在提高装备研制效率的同时,提升了产品的环境适应性.该方法可以有效提高装备环境适应性和研制效率,对于运载火箭、航天器、工业设备等其他类型产品的研发也有一定的借鉴意义.     

木薯乙醇-汽油混合燃料生命周期排放多目标优化研究

建立了木薯乙醇-汽油混合燃料生命周期排放单目标和多目标优化模型.以生命周期CO,NO_x,PM,HC,SO_x,CO₂排放为优化目标,对木薯乙醇-汽油混合燃料生命周期排放进行了单目标及多目标优化,并进行了灵敏度分析.结果表明:多目标优化后木薯乙醇-汽油混合燃料的混合比例为63%.与原始值相比,多目标优化后生命周期CO排放略有升高,NO_x升高15%,PM升高19%;生命周期HC、SO_x和CO₂分别降低8%、50%和21%.