生命周期评价 一、生命周期评价的定义 国际标准化组织对LCA的定义是:汇总和评估一个产品(或服务)体系在其整个生命周期间的所有投入及产出对环境造成的和潜在的影响的方法。 ???国际环境毒物学和化学学会对LCA的定义是:通过对能源、原材料消耗及废物排放的鉴定及量化来评估一个产品、过程或活动对环境带来的负担的客观方法。 (ISO14040,1997):对产品或服务系统整个生命周期中,与产品或服务系统功 能直接相关的环境影响、物质和能源的投入产出进行汇集和测定的一套系统方法。 ?(SETAC,1993):生命周期评价是一个客观过程,它通过识别和量化能源和资源消耗以及环境中的废物排放来评估与某产品、工艺或活动相关的环境负荷。其目的在于评估能量和物质利用以及废物排放对环境的影响,寻求改善环境影响的机会以及如何利用这种机会。该评价包括产品、工艺或活动的整个生命周期,即包括材料的开采和加工、生产、运输、使用、维护、再循环及最终处置等。 ? 举例说明:饮料瓶选择复用式玻璃瓶还是一次性金属易拉罐?由于人们往往只看到它们被消费后被抛弃的一瞬间,于是很容易产生玻璃瓶一定比易拉罐有利于环境的判断 但其实消费和抛弃仅仅是这些包装容器整个生命周期中一个环节,从它们各自的原料被采掘、加工成容器,到用来包装食品,再将包装好的食品运输分销到消费者,乃至在消费者家中如何储藏等所有环节,都对环境造影响。 二、生命周期的主要阶段 产品生命周期分为5 个阶段:原材料加工、产品生产制作、包装运销、产品使用以及再生处置。 相关环境问题归成5 类:原材料选择、能源消耗、固体废料、废液排放和废气排放。 三、生命周期评价的技术框架 生命周期评价的基本结构(SETAC 1993)  LCA实施步骤(ISO14040,1997) ISO14040标准将生命周期评价的实施步骤分为目标和范围定义、清单分析、影响评价和结果解释四个部分,如图所示。  1、目标和范围的确定  目标定义是要清楚地说明开展此项生命周期评价的目的和意图,以及研究结果的可能应用领域。研究范围的确定要足以保证研究的广度、深度与要求的目标一致,涉及的项目有:系统的功能、功能单位、系统边界、数据分配程序、环境影响类型、数据要求、假定的条件、限制条件、原始数据质量要求、对结果的评议类型、研究所需的报告类型和形式等。生命周期评价是一个反复的过程,在数据和信息的收集过程中,可能修正预先确定的范围来满足研究的目标,在某些情况下,也可能修正研究目标本身。 2、清单分析  清单分析是量化和评价所研究的产品、工艺或活动整个生命周期阶段资源和能量使用以及环境释放的过程。一种产品的生命周期评价将涉及到其每个部件的所有生命阶段,这包括从地球采集原材料和能源、把原材料加工成可使用的部件、中间产品的制造,将材料运输到每一个加工工序、所研究产品的制造、销售、使用、和最终废弃物的处置(包括循环、回用、焚烧或填埋等)等过程。 3、生命周期影响评价 国际标准化组织、美国“环境毒理学和化学学会”以及美国环保局都倾向于将影响评价定为一个“三步走”的模型,即分类、特征化和量化。 ① 分类:分类是将清单中的输入和输出数据组合成相对一致的环境影响类型。影响类型通常包括资源耗竭、生态影响和人类健康三大类,在每一大类下又有许多亚类。生命周期各阶段所使用的物质和能量以及所排放的污染物经分类整理后,可作为胁迫因子,在定义具体的影响类型时,应该关注相关的环境过程,这样有利于尽可能的根据这些过程的科学知识来进行影响评价。 ② 特征化:特征化主要是开发一种模型,这种模型能将清单提供的数据和其他辅助数据转译成描述影响的叙词。目前国际上使用的特征化模型主要有:负荷模型;当量模型;固有的化学特性模型;总体暴露—效应模型;点源暴露—效应模型。 ③ 量化:量化是确定不同环境影响类型的相对贡献大小或权重,以期得到总的环境影响水平。 4、改进评价 改进评价是识别、评价并选择能减少研究系统整个生命周期内能源和物质消耗以及环境释放机会的过程。这些机会包括改变产品涉及、原材料的使用、工艺流程、消费者使用方式及废物管理等。美国环境毒理学和化学学会建议将改进评价分成三个步骤来完成,即识别改进的可能性、方案选择和可行性评价。在进行分析时,还必须包括敏感性分析和不确定性分析的内容。目前,改进评价的理论和方法研究较少。 四、生命周期评价的应用 生命周期评价作为一种评价产品、工艺或活动的整个生命周期环境后果的分析工具,迄今为止在私人企业和公共领域都有不少应用。 在私人企业,生命周期评价主要用于产品的比较和改进,典型的案例有布质和易处理婴儿尿布的比较,塑料杯和纸杯的比较,汉堡包聚苯乙烯和纸质包装盒的比较等。 在政府方面,生命周期评价主要用于公共政策的制定,其中最为普遍的适用于环境标志或生态标准的确定,许多国家和国际组织都要求将生命周期评价作为制定标志标准的方法。 生命周期评价还用来制订政策、法规和刺激市场等,如美国环保局在“空气清洁法修正案”中使用生命周期理论来评价不同能源方案的环境影响,还将生命周期评价用于制定污染防治政策;能源部用生命周期评价来检查托管电车使用效应和评价不同。在欧洲,生命周期评价已用于欧盟制定“包装和包装法”,比利时政府1993年作出决定,根据环境负荷大小对包装和产品征税,其中确定环境负荷大小采用的就是生命周期评价方法。丹麦政府和企业间的一个约定中也特别包含了生命周期评价,并用3年时间对10种产品类型进行生命周期评价。 清洁生产、绿色产品、生态标志的提出和发展将会进一步推动生命周期评价的发展。目前,各国政策重点从末端治理转向控制污染源、进行总量控制,这在一定程度上反映了现有法规制度无法单独承担对环境和公共卫生造成的危机,从另一侧面也反映了生命周期评价将成为未来制定环境问题长期政策的基础。从某一角度看,生命周期评价反映了现有环境管理已转向向各类污染源最小化—排放最小化—负面影响最小化的管理模式,这对实现可持续发展战略具有深远的意义。 五、生命周期评价的应用实例 1、建筑瓷砖的环境影响评价 我国是世界上最大的建材生产国。从资源的消耗到环境的损害,建材行业一直是污染较严重的产业。为考察建材生产过程对环境的影响,用LCA方法评价了某建筑瓷砖生产过程对环境的影响。该瓷砖生产线的年产量为30万m2,采用连续性流水线生产。所需原料有钢渣、黏土、硅藻土、石英粉、釉料以及其他添加剂等,消耗一定的燃料、电力和水,排放出一定的废气、废水、废渣,其生产工艺示意图见图6-1。  图6-1 某瓷砖生产工艺示意图 在LCA实施过程中,首先是目标定义。对该瓷砖生产过程的环境影响评价的目标定义为只考察其生产过程对环境的影响;范围界定在直接原料消耗和直接废物排放,不考虑原料的生产加工过程以及废水、废渣的再处理过程。 对该瓷砖生产过程的环境影响LCA评价的编目分析,主要按资源和能源消耗、各种废弃物排放及其引起的直接环境影响进行数据分类、编目。如能耗可分为加热、照明、取暖等过程进行编目;资源消耗则按原料配比进行数据分类;污染物排放按废气、废水、废渣等进行编目分析。由于该生产过程排放的有害废气量很小,主要是二氧化碳,故废气排放量可以忽略,而以温室效应指标进行数据编目。另外,在该瓷砖生产过程中其他环境影响指标如人体健康、区域毒性、噪声等也很小,因此在编目分析中也忽略不计。 在环境影响评价过程中采用了输入输出法模型,其输入和输出参数见图6-2所示。其中输入参数有能源和原料,输出参数包括产品、废水、废渣,以及由二氧化碳排放引起的全球温室效应。  图6-2 某瓷砖生产线的输入输出法评价模型 通过输入输出法计算,得到该瓷砖生产过程对环境的影响结果见图6-3,其中图6-3(a)为能源和资源的消耗情况,图6-3(b)为对环境的影响。由图可见,该瓷砖生产过程的能耗和水的消耗较大。由于采用钢渣为主要原料,这是炼钢过程排放的固态废弃物,因此在资源消耗方面属于再循环利用,这对保护环境是有利的生产工艺。  图6-3 某瓷砖生产过程的环境影响LCA评价结果 另外,该工艺过程的废渣排放量较小,仅为0.5 kg/m2。废水的排放量为30 kg/m2,且可以循环再利用。相对而言,该工艺过程的温室气体效应较大,生产l m2瓷砖要向大气层排放19.8 kg二氧化碳,因此,年产量为30万m2的瓷砖向空中排放的二氧化碳总量是相当可观的。 对LCA评价结果的解释,除上述的环境影响数据外,通过对该瓷砖生产过程的LCA评价,提出的改进工艺主要有降低能耗、降低废水排放量、减少温室气体效应影响等。 2、聚氨酯防水涂料生产过程的环境影响评价 全世界约有4万家涂料生产厂。包括乡镇企业在内,中国目前约有上万家,有一定规模的涂料厂也有几百家。由于高能耗、低质量、污染环境、损害人体健康等原因,急需采用先进技术改进生产工艺和相应的施工技术。而且在近几十年内,建筑涂料行业将是我国材料应用的主要行业。因此,发展高档的环境兼容性建筑涂料是国际上的一个重要趋势。 为研究有机涂料的生产和使用对环境的影响,这里选取一个防水涂料生产的实例,用LCA方法进行环境影响评价。其目标定义为该防水涂料的生产过程对环境的影响,不考虑涂料的施工及使用对环境及人体健康的影响;范围定义在直接原料消耗和直接废物排放以及其他因素对环境的直接影响,不考虑原料的生产加工过程及废水、废渣的再处理过程。 根据图6-4的防水涂料生产工艺示意图,对该涂料的环境影响因素进行编目分析。主要按资源和能源消耗,各种废弃物排放及其引起的直接环境影响进行数据分类、编目。如能耗可分为加热、照明、取暖等过程进行编目;资源消耗按原料配比进行数据分类;污染物排放按废气、废渣等进行编目分析。由于是生产涂料的工艺过程,生产中排放大量的有机废气。除二氧化碳以温室效应指标进行数据编目外,还用区域毒性和挥发性有机物来评价有害气体排放对环境和人体健康的影响。相对而言,涂料生产过程中的废水排放量很小,可以忽略。另外,在该生产过程中噪声等影响因素也很小,因此在编目分析中也可忽略不计。  图6-4 某防水涂料的生产工艺示意图 用输入输出法评价该防水涂料对环境的影响,其输入和输出参数见图6-5所示意。其中输入参数有能源和原料,输出参数包括涂料产品、废渣、有机挥发物、区域毒性水平以及由二氧化碳排放引起的全球温室效应。 根据输入和输出数据计算得到该防水涂料对环境和人体健康的影响结果见图6-6。其中资源的消耗包括原料和燃煤获取能源的消耗,能源的需求相对较高,1 kg产品需耗能8.8 MJ。从环境的影响看,该工艺过程的固体废弃物排放量较小,仅为0.054 kg/kg。由于能耗较高,相应的温室气体效应较明显,当量二氧化碳气体排放达0.572 kg/kg。对人体健康有影响的有机挥发物排放较少,为0.15 kg/kg。包括有机固体废弃物在内,该防水涂料生产过程排放的有害物的区域毒性影响为2.5 kg/kg,表明该工艺尚有改进的余地。  图6-5 某防水涂料生产过程的输入输出法评价模型  图6-6 某防水涂料生产过程的环境影响LCA评价结果 对LCA评价结果的解释,除上述的环境影响数据外,通过对该涂料生产过程的LCA评价,提出的改进工艺主要有提高资源效率、降低能耗、降低总有害物的排放量及减少温室气体效应影响等。 3、再生纸是否与环境协调 (1)利用再生纸的背景 人类社会的发展是由很多因素决定的,其中信息情报交换功能的发达便是一个很重要的因素。在这里纸的功绩是不可磨灭的。 纸可以说是文化的标志,1989年的统计表明,全世界的纸用量为23000万吨,每人每年平均用纸45kg,而美国人均达300kg,西欧和日本人均约200kg,就是说发达国家消耗的纸占了一大部分。 在很久以前,人们就认识到了以旧纸作纸浆比木材作纸浆造纸更经济,因再生纸的利用得到了长足的发展。随着环境问题意识的高涨,人们担心大量用纸会加重环境负荷,因而对再生纸的使用更寄予厚望,希望能减轻环境负荷。但是也有观点认为利用再生纸对环境保护并无贡献,究竟如何呢?下面从环境负荷和能耗的大小,对再生纸和原浆纸进行一番比较。 纸有很多类,从用途上可分为纸(如:信息纸、包装纸、美术纸、报纸、卫生纸等)和纸板(如:包装用的纸板和包装箱的纸板等)两大类。最近随着办公自动化的普及,信息纸、涂层纸及含有各种添加物的彩色纸迅速增加。关于再生纸还没有一个明确的定义。利用旧纸浆造纸已经很普及,真正用100%原降造的纸反倒不大常见。只有一些特定情况,如纸尿布、牛奶包装盒和高级点心盒等才用原浆纸。例如:漫画杂志基本上用的是100%的旧纸浆;卫生纸也采用100%的旧纸浆来制作;而包装纸板是用约80%的旧纸浆,报纸和书籍用纸则是用40%的旧纸浆造成的。 (2) 造纸工艺及再生工艺 造纸是使木材中的植物纤维分散在水中(制浆),经过抄浆、干燥、使纤维通过氢键结合起来的过程。这种氢键在常温的水中即可离解,因而可重新抄纸。 为了将木屑的纤维细胞分散开,可采用机械方法(加剪力将其撕开)和化学方法(用碱等化学试剂将粘接纤维细胞的木质素分解即蒸解)。用前一种方法做的浆称为机械浆,用后一种方法做的浆称为化学浆。 另外,根据需要,还要漂白纸浆。氯气曾作为漂白剂使用,但由于生成有害的dioxime(TCDD;2,3,7,8-四氯(b,e)(1,4)二恶英,是一种剧毒性物质,有很强的致癌作用和致畸形作用),以及氯气易溢出等原因,现在开始转用高氯酸、双氧水、臭氧及氧气等作漂白剂。 在抄浆工艺中,为使纸张平滑,不透光,要添加一些氧化钛和碳酸钙等填充剂,此外还要加入一些淀粉填料和染料等。 若选用旧纸作原料,首先要将旧纸从家庭、工厂收集起来,去除杂物;然后在水中进行软化、分散处理,将胶片、别针、胶等异物通过过滤、离心分离等方法除去。然后用表面活化剂将印刷油墨乳化分解,用水洗掉携带油墨粒子的泡沫。最后,根据需要进行化学漂白。抄浆工艺和上述新浆的工艺基本相同。 (3)原浆纸与再生纸的环境负荷比较 1) 能耗 在利用旧纸浆的情况下,所需的动力主要用于旧纸在水中离解,去除杂质与流送杂物,可以想象在浆化过程中能耗是非常少的。对浆化过程所消耗的能量有各种各样的统计结果:化学浆化是10.47—16.75Mj/kg,机械浆化是4.187—14.65Mj/kg。再生浆化是2.093—4.187Mj/kg。对于浆化来说,如何评价能量的回收是有争议的。使用再生纸大体可以节省能量8.374—10.47MJ/kg,即能节省约1/3。这里的问题是:扔掉的旧纸既使不化浆也可以回收能量。纸的燃烧热是12.56MJ/kg,若能100%的回收的化,可以比化浆获得更多的能量。 对于旧纸,运输体积只有木屑的四分之一,从运输上来说可以节能。但旧纸是从不同的地方收集来的,为了回收废纸的运输距离也不容忽视。总之,从总体上考虑,虽有异议,但在这里判定再生纸为赢家。 大气污染 SO2在燃料的燃烧阶段产生,粗略地讲是和整个工程的能耗相关的。如此看来,再生纸产生的SOx数量是要少一点。另外树皮纸浆不可避免的要产生甲硫醇等恶臭物质;而再生浆中就很少。还有,在纸浆输送过程中会有NOx气体放出,与能耗的情况相同,这里也判定再生纸为赢家。 水质污染 造纸工艺需要大量的水,大型造纸厂日需水量高达45万吨,这相当于百万人口城市的用水量。即使说原生浆和再生浆分散时所用水量相同, 但仅就脱墨过程中水的消耗量而言,再生纸或许要多一些。 要制作白纸。必须将木质素溶解析出(洗提),由木质素生成的有机衍生物除了随排水排出之外,洗提出的部分纤维素,半纤维素还会生成糖类和有机酸,从而造成生化耗氧量(BOD)和化学耗氧量(COD)值的增大。各工艺生成的微小纤维会形成固体悬浮物(SS),经过适当处理虽对水质污染影响不大,但有处理淤泥的问题。 具有良好保存性的中性旧纸中,碳酸钙涂层及淀粉在浆化过程中会使排水中的COD等污染物质的浓度增高,并使成品质量下降。 另外,附在旧纸上的种种灰尘和脏物等也会污染水质。关于水质污染这一项我们先判为平局。 固体废弃物 固体废弃物主要指排水中的污泥渣及混在旧纸中的垃圾。对原生浆来说,木屑在运输和堆放在室外时,常常有飞散到周围环境中去的问题。因此,这一项判再生纸为全赢。 关于保护绿色环境 要得到1t的机械浆就需要2.1—2.4m3的木材,而1t的牛皮纸浆则需要3.5—4.2 m3的木材,当然再生浆不需要木材。通常不会为了获得制浆用的木屑去砍伐树木,一般使用的是间伐树木、毁坏木材或木材的下脚料。然而制浆却使用了木材生产量的12%。尤其考虑到今后用纸量增大的情况,再生纸的意义就更大了。因此从保护绿色环境的角度看。再生纸是好的,是胜方。 当然进口废纸要特别当心,以防别人的垃圾输出。总之,从一般意义上讲,使用再生纸会减轻环境污染。 4、塑料环境影响评价 80年代后期,消费者开始关心塑料包装材料对环境的影响。这个时期,从事LCA研究的英国Open大学布斯捏提教授,在欧洲塑料工业协会的资助下,召集英国、瑞士、德国、瑞典的学者组成专门学术小组,确定了方法论;同时对日常生活中常用的通用树脂,高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、发泡聚苯乙烯(EPS)、聚氯乙烯树脂(PVC)和聚酯树脂(PET)等进行了PLAC研究。 下表列出了欧洲小组实施的将HDPE、PP、PVC及EPS换算成发泡体的数据。这些数据是19个石油化学联合企业的平均值。 表 1kg塑料的定量调查数据 能耗、排放物等投入、产出量 单位  塑 料    高密度聚乙烯 聚丙烯 氯乙烯树脂 聚乙苯烯发泡体  能耗 MJ 16.94 18.47 11.88 32.68  自然资源消耗 原油 水 盐 其他  Kg Kg Kg g  1.162 9.50 -- 4.7  1.269 3.10 -- 5.9  0.466 1.763 0.299 negl  1.265 10.43 -- 15.1  大气污染物质 煤尘 CO2 SOx NOx 碳氢化合物  g Kg g g g  2.0 0.94 6.0 10.0 21.0  2.0 1.10 11.0 10.0 13.0  1.2 6.6 1.0  5.4 1.91 148.9 45.7 23.4  其他 g 0.6 0.7  2.5  水质污染物质 BOD COD 悬浮粒子等  Mg Mg g  100 200 2.1  60 400 1.9   128 2873 4.1  固体废弃物 淤渣、灰、其他产物 废弃物  g g  5.0 27.0  5.0 26.0   4.3 21.9  数据出处  PWMI PWMI 塑料处理协会 PWMI、换算  注:换算1kg发泡聚乙苯烯生成0.94发泡体 在今后的研究中,将进一步探讨对机械再生循环(Mechanical Recycle如树脂的再生利用),原料再生循环(feed stock recycle即作为原料,再资源化)和热再生循环(thermal recycle即作为焚烧回收能源的再资源化)哪种更适合于塑料制品(例如EPS盒)的再生利用,也就是说那种再生循环方法与环境更为协调的问题。 例如:法国曾开展上述分析,认为对10g以下的塑料饮料瓶,热再生循环更合适。 随着科技的进步和社会形势的变化,必须随时掌握最新数据和更新数据。作为制造工艺的当事者,原材料、包装容器制造等产业界要相互协作,广泛收集正确数据,并必须建立相应的体制来进行指导和协调组织工作。 六、生命周期评价方法 (1)贝尔实验室的定性法 该法将产品生命周期分为5 个阶段:原材料加工、产品生产制作、包装运销、产品使用以及再生处置. 相关环境问题归成5 类:原材料选择、能源消耗、固体废料、废液排放和废气排放,由此构成一个5 ×5 的矩阵。 其中的元素评分为0~4 ,0表示影响极为严重,4 表示影响微弱,全部元素之和在0~100 之间。 评分由专家进行,最终指标称为产品的环境责任率R ,则有:  式中, mi , j为矩阵元素值,其中i 为产品的生命周期阶段数; j 为产品的环境问题数. R 以百分数表示,其值越大表明产品的环境性能越好. (2)柏林工业大学的半定量法 柏林工业大学的Fleisher 教授等在2000 年研究的LCIA 方法,通过综合污染物对环境的影响程度和污染物的排放量,对产品的生命周期进行半定量的评价方法. 该方法首先要确定排放特性的ABC 评价等级和排放量的XYZ 评价等级,其影响程度中,A 为严重,如致畸、致癌、致突的“三致”物质及毒性强的各类物质; B 为中等,如碳氧化物、硫氧化物等污染物; C 为影响较小,可忽略的污染物. 排放量的XYZ 分级根据是排放量低于总排放量的25 % ,定义为Z ;位于25 %~75 %之间,定义为Y ;大于75 % ,则定义为X.每种排放物质都赋予其对大气、水体及土壤三种环境介质的ABC/ XYZ 值. 如果无法获得某种环境介质的排放数据,则其ABC/ XYZ 值由专家确定. 对每种环境介质分别确定最严重的ABC/XYZ 值(潜在环境影响最大的排放物质) ,其程度呈递减: AX > AY = BX > AZ = BY > B Z > CX = CY = CZ. 根据生命周期的每个过程排放到大气、水体及土壤中ABC/ XYZ 值最高的物质进行分类,所有类别的值都通过表1 的加权矩阵集中,得到最后的结论———名为AXair当量的单值指标. 在此矩阵中,大气污染物的权重值较高,由于污染物经常沉积到水体和土壤中,可能对其产生影响.  例如,我国早点市场使用的餐具通常有四种:Ⅰ聚苯乙烯发泡餐具、Ⅱ高密度聚乙烯塑料餐具、Ⅲ纸餐具及Ⅳ集中式热力消毒餐具. 这四种餐具全生命周期过程中排放到大气中的污染物质有:碳氧化物、硫氧化物、氮氧化物及碳氢化合物等;水污染物有生化需氧量、化学耗氧量、悬浮物及磷酸盐类等;土壤污染物有:淤渣及灰等[14 ] . 根据前述分类及加权方法,这四种餐具的ABC/ XYZ 赋值及最终当量指标如表2. 表2  四种餐具Fleisher LCIA评价明细表  此方法已集成到Fleisher 等人研制的Euromat软件中,并用于环境设计实例研究(航空用轻质容器材料的比较:铝与碳纤维增强环氧树脂) . (3)荷兰的“环境效应”法 该法认为评价产品的环境问题应从考虑消耗和排放对环境产生的具体效果入手,将其与伴随人类活动的各种“环境干预”关联,根据两者的关系来客观地判断产品的环境性能,这是在影响分析的定量方法中迄今为止最完整的一种方法.这种方法将影响分析分为“分类”和“评价”两步,分类指归纳出产品生命周期涉及的所有环境问题,已确认了3 类18 种环境问题明细表. 这三类环境问题是:消耗型,包括从环境中摄取某种物质资源的所有问题;污染型,包括向环境排放污染物的所有问题;破坏型,包括所有引起环境结构变化的问题. 在定量评价3 类18 种环境效应时,引用了分类系数的概念,分类系数是指假设环境效应与环境干预之间存在线性关系的系数. 目前,对这18 种环境效应大部分都有了计算分类系数的方法. 通过分类,产品的生命周期对环境的影响可用10~20 个效应评分来表示,并进一步进行综合性的评价. 目前有两类评价方法:定性多准则评价和定量多准则评价. 定性评价通常由专家进行,并对产品进行排序,确定对环境的相对影响. 定量评价通过专家评分对各项效应加权,得到环境评价指数M ,即  式中, ui 为各效应评分; ri 为相应的加权系数.由于至今尚无公认的加权系数值,致使定量评价达不到彻底定量化的要求. (4)日本的生态管理NETS 法 瑞典环境研究所于1992 年在环境优先战略EPS 法(Environment Priority trategy) 中提出了环境负荷值(ELV ,Environment Load Value) 的概念. 根据为保持当前生活水平而必须征收的税率, EPS 规定标准值为100 ( ELV/ 人) ,此值可用于计算化石燃料消耗引起的环境负荷.日本的Seizo Kato 等人在瑞典EPS 法的基础上发展了NETS 法,主要用于自然资源消耗和全球变暖的影响评价,可给出环境负荷的精确数值公式为  式中, EcL 为环境负荷值,或任意工业过程的全生命周期造成的环境总负荷值; Lf i 为基本的环境负荷因子; Xi 为整个过程的第i 个子过程中输入原料或输出污染物的数量; Pi 为考虑了地球承载力的与输入、输出有关的测定量,如化石燃料储备及CO2 排放等. Ali 为地球可承受的绝对负荷值;γi为第i 种过程的权重因子. EcL 用量化的环境负荷标准NETS 表示,其值规定为一个人生存时所能承受的最大负荷,即为100NETS. 根据这些NETS 值,就可从全球角度来量化评估任何工业活动造成的负荷,总生态负荷值为生命周期中所有过程的基本负荷值的总和. Seizo Kato 等人用此方法做了发电厂的化石燃料消耗和全球变暖的NETS 评价. 化石燃料消耗的NETS 评价时,假设以当前速度消耗原油、天然气等不可再生资源至其可采储量消耗完毕,则可将地球最大承载力的绝对负荷值视为5. 9 ×1011 (NETS) ,即前述规定的100(NETS/ 人) 与全球人口5. 9 ×109 人的乘积.例如,原油的Lf i 值就是用原油的可采储量来估计的, Poil = 1. 4 ×1011 (t) ,则  此结果意为,如消耗1 t 原油,则此工业活动在原油消耗方面带来的环境负荷值为Lf oil = 4. 2(NETS/ t) . 参考文献[ 15 ]中列出了各种自然资源消耗的NETS 值和瑞典EPS 法估计的环境负荷值(ELV) ,可作为参考.关于CO2 排放导致全球变暖的NETS 值,可认为:如果在1997 年京都会议规定的标准上继续排放 2. 1 ×1010 (t) CO2 ,则100 年内全球温度就会在1997 年的基础上升高2~3 ℃. 在此基础上,评估环境负荷的方法为   此结果意义同上. 由于除CO2 外,还有多种温室气体,可用全球变暖潜值GWPi 的量来估计其Lf i 值,详细方法见参考文献[15 ] .根据以上方法,可计算出各种资源消耗和温室气体的NETS 值. 由于其单位统一,可以很方便地加和,对每一生产过程或产品,都能得到最终的NETS 值. 此值越小,生产过程或产品对产品的影响就越小. Seizo Kato 用此方法对日本某企业购买商业用电和自行发电做了对比评价,取得了较好的效果.