基于生命周期思想的環(huán)境評(píng)估模型及其在鋁工業(yè)中的應(yīng)用.pdf

1、生命周期評(píng)估(LCA)與物質(zhì)流分析(MFA)是兩種基于生命周期思想的最重要的環(huán)境評(píng)估工具，前者已成為清潔生產(chǎn)及綠色產(chǎn)品評(píng)估的主要工具之一，后者作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)支撐，也逐漸成為在國家宏觀層面上分析資源消耗、能源消耗和產(chǎn)出的主要工具之一。論文以建立面向工業(yè)流程的環(huán)境評(píng)估模型為目標(biāo)，對(duì)微觀層次生命周期評(píng)估的編目分析、影響評(píng)價(jià)、改善分析以及宏觀層次的物質(zhì)流分析模型和影響因素等方面進(jìn)行系統(tǒng)地研究，探討基于生命周期思想的環(huán)境評(píng)估模型在我國鋁工

2、業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程中的應(yīng)用。主要研究結(jié)果如下：
　　 1、提出了MEP(物流-能流-工業(yè)過程)的編目分析模式，建立了一種運(yùn)算簡捷、快速的生命周期累積評(píng)估模型，并用于了鋁工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境負(fù)荷評(píng)估。
　　 2、建立了一種面向工藝過程的投入產(chǎn)出LCA模型，該模型解決了傳統(tǒng)LCA及累積評(píng)估模型的邊界問題；應(yīng)用該模型對(duì)鋁工業(yè)各工藝流程的環(huán)境負(fù)荷進(jìn)行了詳細(xì)的分析，系統(tǒng)性地得到了鋁工業(yè)相關(guān)產(chǎn)品和流程的環(huán)境性能數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明：
　

3、　 1)拜耳法-惰性陽極電解-水電生產(chǎn)工藝組合與鋁工業(yè)其它流程相比，環(huán)境性能最優(yōu)。燒結(jié)法-霍爾電解-火電生產(chǎn)環(huán)境性能最差。
　　 2)鋁工業(yè)生產(chǎn)的能耗為噸鋁8249kg標(biāo)準(zhǔn)煤，是其直接消耗量的4.69倍；其二氧化碳排放為噸鋁23.55t，是其直接排放量的14倍。
　　 3)鋁工業(yè)生命周期溫室效應(yīng)氣體CO2及電能消耗的最大來源為火電生產(chǎn)帶來的間接環(huán)境負(fù)荷。鋁電解技術(shù)的進(jìn)步對(duì)降低鋁工業(yè)生命周期能耗和環(huán)境負(fù)荷的潛力有限；改變

4、目前以火電為主的電力結(jié)構(gòu)，倡導(dǎo)水-電-鋁一體化是降低鋁工業(yè)環(huán)境負(fù)荷，是實(shí)現(xiàn)鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。
　　 4)拜耳法、混聯(lián)法與燒結(jié)法三種氧化鋁生產(chǎn)工藝的環(huán)境性能逐漸降低，提高拜耳法工藝生產(chǎn)比例可降低我國氧化鋁工業(yè)和鋁工業(yè)的環(huán)境負(fù)荷。在三種氧化鋁生產(chǎn)工藝中，蒸汽生產(chǎn)帶來的間接環(huán)境負(fù)荷影響最大，降低蒸汽的消耗或提高蒸汽能源轉(zhuǎn)換效率是改善氧化鋁工業(yè)環(huán)境性能的重要途徑。
　　 3、建立了一種基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)方法的L

5、CA生態(tài)效率評(píng)估模型，該模型將生態(tài)效率的概念引入到LCA的環(huán)境改善分析，對(duì)鋁工業(yè)生產(chǎn)過程中不同的流程生態(tài)效率進(jìn)行了比較分析，指出了其改善的潛力。
　　 4、將信息熵的概念引入到物質(zhì)流分析中，針對(duì)中國鋁工業(yè)建立了一種基于熵的物質(zhì)流分析模型，并進(jìn)而建立了一種灰關(guān)聯(lián)物質(zhì)流分析模型，探討影響資源使用效率的關(guān)鍵因素，提出了相應(yīng)的優(yōu)化方案。研究結(jié)果表明：2005年和2007年鋁產(chǎn)品的相對(duì)整體熵分別為0.027和0.022，從整體上來看，20