基于全生命周期的產(chǎn)品環(huán)境足跡研究

王 營，李慧潔，郭英玲，張利強，錢 蒙

（1.機械科學(xué)研究總院集團有限公司 中機生產(chǎn)力促進(jìn)中心，北京100044；2.中國民航機場建設(shè)集團有限公司，北京100101；3.中國機械工程學(xué)會，北京 100048）

0 引言

產(chǎn)品環(huán)境足跡 PEF（Product Environmental Footprint）是完全基于生命周期評價 LCA（Life Cycle Assessment）方法、由歐盟政府建立的統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品評價標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)識體系。首批PEF產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)已于2018年5月發(fā)布，涉及原材料、紡織、輕工、電子、食品飲料等多種行業(yè)。歐盟委員會計劃將PEF納入歐盟循環(huán)經(jīng)濟政策、產(chǎn)品環(huán)境標(biāo)識、政府綠色采購等政策體系中，將對LCA研究、環(huán)境政策研究、企業(yè)產(chǎn)品出口等產(chǎn)生重要影響。

1 產(chǎn)品LCA方法

產(chǎn)品生命周期是指產(chǎn)品從資源開采、原料/能源生產(chǎn)、產(chǎn)品生產(chǎn)、使用、廢棄/再生的過程。LCA是評價產(chǎn)品系統(tǒng)在其生命周期中產(chǎn)生的環(huán)境影響的工具。該方法通過建立基于產(chǎn)品功能分析單位的系統(tǒng)輸入和輸出數(shù)據(jù)目錄后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和特征化來進(jìn)行環(huán)境影響評價。生命周期評價最早萌芽于美國，1969年，美國中西部資源所對可口可樂的飲料包裝瓶進(jìn)行了生命周期評價研究。該研究涵蓋了從最初的原材料采掘到最終的廢棄物處理整個過程，并對全過程進(jìn)行跟蹤與定量分析。當(dāng)時，人們把這一研究方法稱為資源與環(huán)境狀況分析REPA（Resource and Environmental Profile Analysis）。之后，美國環(huán)保局又進(jìn)行了一系列的REPA研究。同時，歐洲的一些國家也開展了類似的相關(guān)研究。

一直以來，生命周期思想都是歐盟制訂產(chǎn)品環(huán)境政策的核心思想，LCA都被認(rèn)為是評價產(chǎn)品環(huán)境影響的最佳方法，在各種法令和政策中被反復(fù)推薦、寄予厚望。例如：

（1）2003年 ，“Integrated Product Policy-Building on Environmental Life-Cycle Thinking”

（2）2008年，“Sustainable Consumption and Production and Sustainable Industrial Policy Action Plan”

（3）2010年 ，“Sustainable materials management and sustainable production and consumption”

（4）2011年，“Roadmap to a Resource Efficient Europe”

（5）2013年，LCA方法、標(biāo)準(zhǔn)、工具和數(shù)據(jù)庫日益成熟、基于LCA的產(chǎn)品碳足跡和水足跡席卷全球市場、法國已經(jīng)在過去兩年的試驗期中完成了上千種產(chǎn)品的PEF，LCA最終被歐盟確立為評價綠色產(chǎn)品的唯一方法。由此可以避免因評價方法不同，給消費者和采購方帶來混亂的環(huán)境信息，同時也減少企業(yè)披露產(chǎn)品環(huán)境信息的成本。

目前，由于起步較早，歐、美、日等發(fā)達(dá)國家的 LCA應(yīng)用較為普遍，已經(jīng)成為產(chǎn)品開發(fā)、環(huán)境認(rèn)證、規(guī)避貿(mào)易壁壘等的重要手段。技術(shù)部分軟件工具已經(jīng)形成商品化，有廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)。相比之下，國內(nèi)有關(guān)產(chǎn)品LCA方法和軟件工具的研究和應(yīng)用雖然取得了一定進(jìn)展，但總的說來，仍然與歐美國家有較大的差距，主要表現(xiàn)在產(chǎn)品回收再利用、研究對象深度和廣度、研究方法和研究手段、方法本體研究、數(shù)據(jù)庫建立五個方面。

從現(xiàn)在起，歐盟將再開展三年的試驗期，召集企業(yè)和行業(yè)組織，制訂各種產(chǎn)品的評價規(guī)則，開展上述評價工作，編制產(chǎn)品PEF報告，并將用于產(chǎn)品環(huán)境標(biāo)志、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計等體系的評價方式。歐盟建議各成員國、企業(yè)、行業(yè)、認(rèn)證機構(gòu)、金融組織等市場相關(guān)方，在評價綠色產(chǎn)品時統(tǒng)一采用上述方法，從而建立統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品市場。

2 產(chǎn)品環(huán)境足跡（PEF）

PEF基于LCA，產(chǎn)品環(huán)境足跡的評價需要從產(chǎn)品的原材料開始，至產(chǎn)品生命末期結(jié)束。以下從PEF的評價體系、最新進(jìn)展、潛在影響及計算方法方面加以介紹。

（1）PEF是歐盟最新的綠色產(chǎn)品評價標(biāo)準(zhǔn)體系和產(chǎn)品環(huán)境標(biāo)識體系。PEF體系基于產(chǎn)品生命周期評價（LCA）方法框架，并進(jìn)一步為各種產(chǎn)品制訂專門的PEF評價標(biāo)準(zhǔn)，評價指標(biāo)涵蓋產(chǎn)品全生命周期的溫室氣體、酸化、顆粒物、光化學(xué)臭氧生成、富營養(yǎng)化、生態(tài)毒性、人體毒性、電離輻射、自然資源等10多種評價指標(biāo)。

（2）PEF的最新進(jìn)展：2018年5月歐盟委員會批準(zhǔn)了首批PEF產(chǎn)品評價標(biāo)準(zhǔn)，包括電池、涂料、皮革、保溫材料、IT設(shè)備以及瓶裝水、葡萄酒、啤酒、牛奶等，其他制定中的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也將陸續(xù)發(fā)布。目前，行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)正在按照PEF標(biāo)準(zhǔn)編制產(chǎn)品報告和產(chǎn)品PEF標(biāo)識，并將用于市場宣傳。歐盟環(huán)境署正在研究將PEF納入歐盟循環(huán)經(jīng)濟、產(chǎn)品環(huán)境標(biāo)識、政府綠色采購、環(huán)境管理體系等政策體系中。

（3）PEF的潛在影響：①在學(xué)術(shù)研究方面，LCA一直是環(huán)境科學(xué)與各行業(yè)的交叉研究熱點，SCI論文數(shù)量持續(xù)增長。PEF標(biāo)準(zhǔn)體系是對LCA方法框架的重要補充和發(fā)展，對全球LCA研究有引導(dǎo)作用；②在環(huán)境政策方面，PEF為多種相關(guān)環(huán)境政策提供了基礎(chǔ)性方法，是建立統(tǒng)一的綠色管理體系的基礎(chǔ)之一，為全社會綠色發(fā)展提供體系支持；③在企業(yè)應(yīng)用方面，可能成為領(lǐng)先企業(yè)增強綠色競爭力的重要工具，對于中國出口歐盟產(chǎn)品可能產(chǎn)生直接影響，甚至可能像歐盟RoHS、REACH指令一樣逐漸影響到全球產(chǎn)業(yè)鏈；④PEF的計算方法：在制造、分銷、零售、使用階段或使用后使用產(chǎn)品的廢物應(yīng)包括在產(chǎn)品生命周期的整體建模中。基于產(chǎn)品的資源利用和排放框架，每分析單位的循環(huán)足跡計算公式由三個部分組成，它們分別為：

材料方面：

能量方面：

處理方面：

其中，Erecycled—每分析單位再循環(huán)材料的再循環(huán)過程中的排放和資源消耗；ErecyclingEoL—在產(chǎn)品生命結(jié)束階段的再循環(huán)過程，每分析單位原材料的排放和資源消耗；Ev—每分析單位原材料的獲取和預(yù)處理的排放和資源消耗；—在產(chǎn)品生命結(jié)束階段，每分析單位原材料的獲取和預(yù)處理的排放和資源消耗；ED—每分析單位費料處理的排放和資源消耗。其它符號意義詳見參考文獻(xiàn)[9]。

PEF方法能科學(xué)計算資源消耗量，為產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)流程以及產(chǎn)品生命周期的優(yōu)化提供了市場營銷的方法支持和行業(yè)內(nèi)部各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)保障。

3 展望

歐盟在重點關(guān)注的環(huán)境領(lǐng)域制定了法律政策，在綜合考慮資源環(huán)境時，需要一種評價方法，以制定方法和指南為載體，吸引各行業(yè)、各國家參與其中。通過采用全生命周期評價方法，歐盟從全生命周期系統(tǒng)全面看待資源環(huán)境問題。方便企業(yè)公平競爭是歐盟產(chǎn)品環(huán)境足跡開展的動力。在我國實施PEF時需要進(jìn)一步完善與關(guān)注以下幾個方面：

（1）PEF方法要避免沒有抓住重點的評價指標(biāo)。

（2）對于整個LCA方法，要抓大放小，企業(yè)可以判斷哪個指標(biāo)甚至哪個指標(biāo)的哪個環(huán)節(jié)重要，可以判斷再生之后的經(jīng)濟效益，可以區(qū)分什么時候用統(tǒng)計數(shù)據(jù)，什么時候用供應(yīng)商數(shù)據(jù)。

（3）要計劃建立第三方審核體系，從標(biāo)準(zhǔn)→審核→認(rèn)證→標(biāo)識，將PEF方法盡可能應(yīng)用到各行各業(yè)中。

（4）要監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)如何在企業(yè)中實施，希望與機構(gòu)、行業(yè)協(xié)會、企業(yè)、政府合作。

（5）要建立“中國綠色產(chǎn)品”標(biāo)識與認(rèn)證體系，從而形成國際互認(rèn)、歐盟通行的綠色產(chǎn)品標(biāo)識與認(rèn)證體系，促進(jìn)“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的實施。

（6）通過研究產(chǎn)品環(huán)境足跡的相關(guān)要求，提高產(chǎn)品供給質(zhì)量，實現(xiàn)要素最優(yōu)配置，提升經(jīng)濟 增長的質(zhì)量。

4 結(jié)論

《中國制造2025》明確提出，全面推行綠色制造，實施綠色制造工程，全面推進(jìn)綠色制造體系建設(shè)，以企業(yè)為主體，推動全面實現(xiàn)制造業(yè)高效清潔低碳循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。我國許多出口企業(yè)已經(jīng)在過去幾年接觸了一系列的綠色法規(guī)，在減少有害物質(zhì)、提高產(chǎn)品回收利用方面取得了很好的成效，部分企業(yè)也進(jìn)行LCA研究，開展了產(chǎn)品碳足跡、水足跡、III型環(huán)境聲明（EPD）等工作。本文介紹了歐盟產(chǎn)品環(huán)境足跡（PEF）的主要內(nèi)容，對我國企業(yè)而言，歐盟推行的產(chǎn)品環(huán)境足跡無疑是一個很大的挑戰(zhàn)，對提升中國制造的國際競爭力，對中國出口產(chǎn)品將造成深遠(yuǎn)的影響。