评价产品生命周期中的资源消耗

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：资源消耗评价中需要考虑以下几个方面。我国人均淡水资源拥有量很少，而工业生产中，又消耗着大量的淡水。因此，产品生命周期影响评价中淡水消耗应作为资源消耗的一个重要内容。重用性多数资源的消耗是指资源存在形式的转变。虽然资源存在形式转变不等于资源消亡，但这种转换有可逆和不可逆之分，转换次数要受条件限制，转换的过程要消耗能量等。

资源包含的内容很广泛，矿产、能源、水、土地、生物等都属于资源范畴。资源消耗评价中需要考虑以下几个方面。

图3-1　中点法-终点法结合的环境影响类型划分方法

1.几种主要资源类型

资源具有自然属性和社会属性。受自然因素、科学技术和社会经济等条件制约，人类对资源的认识具有局限性。例如，铀、铌、钽、稀土等矿产直到二次世界大战后才被重视和利用。人类对资源的利用程度和开发速度，与资源的分布不均匀和相对较长的形成周期之间存在着矛盾，于是造成了资源的相对短缺。

（1）矿产资源

矿产资源是重要的自然资源，是社会生产发展的重要物质基础。目前世界已知的矿产有近200种，其中80多种应用较广泛。根据矿产特性及其主要用途，分为能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产。由于能源在社会经济和工业生产中已成为相对独立的一个产业，所以将能源矿产放在能源中讨论。

矿产资源是经过漫长的地质作用形成的，通常来讲是不可再生的。这就决定了其有限性、稀缺性和可耗竭性^[128]。

虽然矿产分布具有明显的地域性，但随着矿产贸易的增加，矿产使用中的地域属性已不明显。所以评价中，可以依据其全球储量进行稀缺性评价。一般选择铁金属作为金属矿产稀缺性的比较基准。实际产品应用中，用到很多的合金材料，其稀缺性可以通过材料组成中的金属成分比重与该金属稀缺性的乘积来表示。

（2）能源

能源是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。世界能源委员会推荐的能源类型包括：化石能源、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。目前化石能源（包括煤炭、原油、天然气、煤层气等）仍占能源消耗量的绝大多数^[129]。

在产品生命周期评价中，我们更关心能源对环境的影响以及能源能否可持续问题。从能源消耗后能否在较短周期内再产生的角度，风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能等是可再生能源；地热能基本上是非再生能源，但从地球内部巨大的蕴藏量来看，又具有再生的性质。由于核燃料氘大量地存在于海水中，可以认为核能是可再生能源。以上可再生能源，再生量在短期内完全可以补充其消耗量，而且使用过程中不产生污染或污染极小，所以也称绿色能源，在环境影响评价中不考虑。

生物质能虽属于可再生能源，但其再生速度或再生量受到一定限制，且使用中要产生碳排放等环境污染，所以要对其使用和消耗进行评价。

对于煤、石油和天然气等非再生能源，则按稀缺性进行评价。为便于比较和计算，可将不同类型的能源折算成标煤。

（3）水资源

水不但是人类及一切生物赖以生存的重要物质，而且是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的自然资源。本书所论述的水资源仅指在一定经济技术条件下，人类可以直接利用的淡水资源。

与其他自然资源不同，水资源是可再生的资源，可以重复多次使用；并出现年内和年际量的变化，具有一定的周期和规律；储存形式和运动过程受自然地理因素和人类活动所影响。

我国人均淡水资源拥有量很少，而工业生产中，又消耗着大量的淡水。因此，产品生命周期影响评价中淡水消耗应作为资源消耗的一个重要内容。

（4）土地资源

土地资源是指在当前条件下可以被利用的土地，由地形、气候、土壤、植被、岩石和水文等因素组成。

根据土地的性状、地域和用途等方面存在的差异性，我国国家标准《土地利用现状分类》^[130]将土地归并成为三大类，即农用地、建设用地和未利用地。农用地包括耕地、林地、草地、农田水利用地、养殖水面等；建设用地包括城乡住宅和公共设施用地、工矿用地、交通水利设施用地、旅游用地、军事设施用地等。

土地使用分不可复原性使用和可复原性使用。前者指土地使用造成土地性质永久性改变，不能或很难恢复到原有状况；后者指经人工或自然改造，土地使用后一段时期还可恢复原来状况。这两种不同的利用对土地资源造成的影响不同，可用资源评价中的再生性和重用性加以区分。

2.资源消耗特征化

（1）稀缺性

稀缺性是一个相对的概念。一般评价中选择应用较为广泛的某类资源作为比较基准，设定稀缺性为1，其他资源与其比较得到相应的稀缺性，如式（3-1）所示。该值越大，表明越稀少，该资源消耗对环境产生的影响越大。

资源量可以是资源储量，也可以是资源可利用时间（或年限）。由于矿产资源的储量划分为储量、基础储量、资源量三大类型^[131]，评价中采用当前社会经济和技术条件下，某矿产资源量可供开采年限作为比较的参数。

（2）再生性

再生性是资源再生能力的一种衡量。有些自然资源是可再生的，如生物资源、太阳能、风能等，但再生能力是有区别的，有些在短时间内即可完全恢复，如风能、水能、太阳能等。有些要经过相对较长的时间，如生物能。有些则要经过漫长的时间，如煤、石油等，基本认为是不可再生的。

资源再生能力可以用再生性，即资源单位时间内的再生量与消耗量的比值来表示，如式（3-2）所示。

再生性指标是个正向指标，即数值越大，表示再生能力越强，比值趋近于零表示不可再生。再生量和消耗量可以按面积、热值、数量等计算。

实际应用中，再生性指标要与资源的其他指标综合考虑，才能得到与实际相符的结果。例如，在全球范围内，人类消耗淡水量相对于降水补充的量而言，可以忽略不计。但事实是，在多数国家可用的淡水资源是非常紧张的，生产性消耗淡水对环境产生的影响很大，在产品评价中是不能忽略的。因此，再生性指标不能脱离资源的其他指标单独应用。

（3）重用性

多数资源的消耗是指资源存在形式的转变。例如金属矿产从自然存在转移到产品材料中，再从材料转变为固体垃圾；淡水资源从地下经使用后流入大海，等等。虽然资源存在形式转变不等于资源消亡，但这种转换有可逆和不可逆之分，转换次数要受条件限制，转换的过程要消耗能量等。

重用性是指所用的资源经过工艺处理，可以再次使用的能力，如式（3-3）所示。

评价产品生命周期中的资源消耗

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