基于生命周期評價在環(huán)境管理中的應(yīng)用探索

劉洪雯

（廣州珠江水資源保護科技發(fā)展有限公司，廣東 廣州 510610）

當(dāng)前生產(chǎn)力水平不斷提高，產(chǎn)生的污染物也隨之增加，對生態(tài)環(huán)境帶來較大危害。在此背景下，生命周期評價（LCA）應(yīng)運而生，可作為新的環(huán)保與管理工具，對產(chǎn)品、工序或者生產(chǎn)活動產(chǎn)生的環(huán)境負載進行評估，由此降低廢棄物排放量，提高能源利用率，使生態(tài)環(huán)境得到良好改善。

1 生命周期評價方法

在環(huán)境管理中，生命周期評價法作為評價某種產(chǎn)品、工藝在整個生命周期內(nèi)所有及產(chǎn)出對環(huán)境產(chǎn)生影響的新工具，主要通過定量研究法分析資源利用與廢水排放對水環(huán)境產(chǎn)生的影響，以評價結(jié)果為環(huán)境改善提供依據(jù)。

1.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

數(shù)據(jù)質(zhì)量評價與LCA結(jié)果的準(zhǔn)確性密切相關(guān)，當(dāng)前主要采用數(shù)據(jù)質(zhì)量評價表評價各項質(zhì)量指標(biāo)，再利用算數(shù)或集合平均法將其變?yōu)榫C合指標(biāo)，最后創(chuàng)建回歸模型分析清單結(jié)果的不確定性。

1.2 清單分析

該項工作是面向整個生命周期系統(tǒng)的數(shù)據(jù)創(chuàng)建清單，如污染物排放、能源消耗、原料應(yīng)用等，其中定量分析為LCA的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。現(xiàn)階段，國內(nèi)陸續(xù)開發(fā)創(chuàng)建生命周期數(shù)據(jù)庫、生態(tài)中心數(shù)據(jù)庫等，但存在不同行業(yè)數(shù)據(jù)類型不統(tǒng)一、無特定標(biāo)準(zhǔn)、采集渠道窄等情況，在深入研究清單分析法后，部分學(xué)者繪制了生命周期清單流程圖，并將其應(yīng)用到水泥、固廢物等領(lǐng)域中[1]。

1.3 影響評價

生命周期的影響評價屬于LCA的關(guān)鍵內(nèi)容，依照清單分析結(jié)果，通過定性或定量方式探究資源消耗、人體健康受損、生態(tài)破壞等影響程度，主要流程為影響因素分類、特征量化評價等。近年來，國內(nèi)學(xué)者對本地化指標(biāo)因素與評價方法綜合分析，提出了適宜我國實際的評價體系，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析后，將全部環(huán)境類型加權(quán)合并，對比不同體系間的環(huán)境影響負荷值，利用層次分析法得到最終評價結(jié)果。

2 環(huán)境管理中生命周期評價的應(yīng)用措施

2.1 工程概況

以廣東省揭陽市榕江大圍達標(biāo)加固工程為例，該項目堤線長度142.360 km，分為10余個項目，共設(shè)立排水涵、閘共138座。本文重點研究該項目中水質(zhì)保護工作，對東橋園水文站與赤坎水文站的資料進行采集，前者位于南河中下游三洲攔河壩上游，集水面積2 016 km2；后者位于北河橋閘上游，集水面積642 km2。水文條件為：東橋園水文站在2017～2019年逐日平均流量表計算洪水期90%保證率，逐日平均流量為17.1 m3/s；赤坎水文站為7.58 m3/s。

2.2 水質(zhì)狀況生命周期評價

在生命周期評價基礎(chǔ)上，針對南河、北河水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進行調(diào)查，依據(jù)2019年當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量監(jiān)測資料進行整合，以調(diào)查結(jié)果為水質(zhì)評價提供依據(jù)。該項目采用清單分析法，針對榕江南河上游、匯合口下游、北河、南河、北河上游斷面5個重點斷面，創(chuàng)建生命周期數(shù)據(jù)庫，每月對上述斷面進行檢測，重點監(jiān)測pH、溶解氧、氨氮、化學(xué)需氧量等項目。根據(jù)監(jiān)測與評價結(jié)果可知，除榕江南河上游斷面之外，剩余斷面均未達到規(guī)定水質(zhì)要求，評價結(jié)果為：

2.2.1 北河上游斷面

樣品數(shù)量為48，溶解氧不達標(biāo)率為70.8%、氨氮超標(biāo)率為95.8%、化學(xué)需氧量為48.5%，水質(zhì)類別評價為Ⅴ類，與Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)不相符合，存在重度污染。

2.2.2 北河斷面

樣品數(shù)量為72，溶解氧不達標(biāo)率為100%，氨氮超標(biāo)率為91.7%、化學(xué)需氧量不達標(biāo)率為83.2%，水質(zhì)類別評價為Ⅴ類，與Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)不相符合，存在中度污染。

2.2.3 南河斷面

樣品數(shù)量為72，溶解氧不達標(biāo)率為75%、氨氮超標(biāo)率為1.4%、化學(xué)需氧量為18.1%，水質(zhì)類別評價為Ⅳ類，與Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)不相符合，存在輕度污染。

2.2.4 匯合口下游斷面

樣品數(shù)量為24，溶解氧不達標(biāo)率為50%、氨氮超標(biāo)率為83.3%，水質(zhì)類別評價為Ⅳ類，與Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)不相符合，存在輕度污染。根據(jù)生命周期評價分析，該區(qū)域大多數(shù)河段水質(zhì)超標(biāo)，主要表現(xiàn)在溶解氧、化學(xué)需氧量、氨氮三個方面。究其原因，主要是內(nèi)河涌混入了市區(qū)、周圍縣城的生活、工業(yè)與農(nóng)業(yè)污水，在沒有達標(biāo)處理情況下排入榕江內(nèi)，致使水質(zhì)受到嚴重污 染[2]。

2.3 水環(huán)境影響評價

采用生命周期評價法探究水環(huán)境的影響因素與范圍，本研究主要包括飲用水源一級/二級保護區(qū)。根據(jù)計算結(jié)果可知，在洪水大潮期，不同閘口位置的污水排放對榕江及周邊水體的污染濃度有一定影響。為計算該項目正常排放影響的污染帶范圍與程度，本文根據(jù)水質(zhì)目標(biāo)要求，以COD、NH3-N與總磷增量為參照值，計算河涌內(nèi)污水排放對榕江產(chǎn)生污染的范圍與面積如表1所示。

表1 研究區(qū)域污染物增值與影響范圍

榕江北河在玉城水閘內(nèi)河涌水體入河影響下，污染物擴散12 h后便會產(chǎn)生較高濃度的污染帶。此時，北門水閘內(nèi)河涌污染物在潮流影響下，使污染物快速散開，沒有形成高濃度污染團，所影響的范圍相對較小。榕江南河在浮泡灣水閘河涌水體入河影響下，污染物擴散12 h后便會產(chǎn)生較高濃度的污染帶。此時，龍空水閘內(nèi)河涌污染物在潮流影響下，使污染物迅速擴散，沒有產(chǎn)生高濃度污染團，所影響的范圍相對較小。根據(jù)污染物排放對水環(huán)境的影響可知，在特定工況下產(chǎn)生污染的范圍較大，且污染帶濃度較高，大量污染物將整個河道覆蓋。

2.4 水環(huán)境保護措施

一方面，要不斷加強污水管網(wǎng)的建設(shè)。在后續(xù)開展的過江備用管網(wǎng)連接工程中，為解決管網(wǎng)輸送能力不足的問題，對市區(qū)北部、中部地區(qū)的管網(wǎng)進行檢測，尋找關(guān)鍵問題所在，并委托相關(guān)單位進行排查修復(fù)，通過加強污水管網(wǎng)建設(shè)，提高區(qū)域水環(huán)境保護效果[3]。另一方面，要啟動南河北引項目。為改善北河生態(tài)補水短缺的現(xiàn)狀，揭陽可啟動南河北引工程，計劃引水10 m3/s，并同步開展北河流域相關(guān)斷面的水質(zhì)保障工作。為了全面提高污水處理能力，還可建設(shè)污水處理一體化設(shè)施，對未能納管的污水進行處理，并根據(jù)現(xiàn)有污水處理站的實際運行情況，對新亨、錫場等地的污水處理站進行工藝改造。

3 結(jié)論

綜上所述，在環(huán)保型社會背景下，生命周期評價逐漸成為綠色制造、清潔生產(chǎn)的重要工具，可將其應(yīng)用到水質(zhì)評價中，創(chuàng)建數(shù)據(jù)質(zhì)量評價體系，并對各項影響因素進行綜合評估，對研究區(qū)開展水質(zhì)，預(yù)測水環(huán)境影響范圍，將生產(chǎn)行為與環(huán)境問題間的聯(lián)系準(zhǔn)確表示出來，最后提出水環(huán)境保護措施，通過不斷積累實踐經(jīng)驗，使區(qū)域水環(huán)境得到極大改善，達到生態(tài)與經(jīng)濟效益雙贏的效果。