產品環境影響評價方法及其在紡織行業中的應用研究進展1）

程光偉　馮竹　劉穎

（江蘇省質量和標準化研究院）

產品環境影響評價方法及其在紡織行業中的應用研究進展1）

程光偉馮竹劉穎2）

（江蘇省質量和標準化研究院）

本文系統地分析了國內外環境影響評價的標準、方法及其在紡織行業的應用案例，研究紡織品中對環境影響最嚴重的生命周期階段，提出通過環境評價試點、起草產品分類規則、建立國家和行業特色生命周期數據庫，建立我國的環境影響評價制度的決策建議。

環境影響環境足跡紡織品生命周期評價碳足跡水足跡

1　前言

我國是世界上規模最大的紡織品生產國、消費國和出口國。2015年我國紡織工業加工量占全球的54%，紡織品服裝出口額占全球的37%。紡織行業具有高污染高能耗的特點，生產過程排放大量的廢水、廢氣，對環境和人的健康造成嚴重影響。紡織產品對環境的影響，不僅體現在生產過程，還包括原材料的獲取、存儲和運輸、使用、廢棄等階段，因此需要從全生命周期的視角來全面考察產品的環境影響。生命周期評價（Life Cycle Assessment， LCA）方法是一種評價產品、工藝或活動，從原材料采集，到產品生產、運輸、銷售、使用、維護和最終處置整個生命周期階段環境負荷的過程，可用于辨識和量化整個生命周期階段中能量和物質的消耗以及排放[1]；基于LCA方法的環境影響評價工具，如碳足跡、水足跡、環境足跡、生態足跡，被用來描述個人、組織、產品或服務對環境的影響。因此，從生命周期角度研究紡織行業及紡織品的環境影響，對于全面降低紡織產品環境足跡、企業節能減排都具有重要意義。

2　產品環境影響評價方法在紡織行業的研究現狀

本文主要討論碳足跡、水足跡、環境足跡三種方法在紡織品環境影響評價中的應用。

2.1碳足跡

大量的研究認為溫室氣體（Greenhouse Gas，GHG）排放會引起氣候變暖、海平面上升、區域旱澇等一系列自然災害，危害人類生命健康和財產安全以及全球生態系統。2007年，Pertsova C C[2]將產品“碳足跡”定義為：商品和服務生命周期各階段的直接和間接活動引起的二氧化碳排放；活動主體包括個人、人群、政府、公司、組織、過程、產業部門等。該定義僅考慮CO2的排放量，并未將其他溫室氣體，如甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、一氧化氮（N2O）納入考察范圍。英國、法國、日本、臺灣等國家和地區以及國際標準化組織（ISO）和世界資源研究所等組織都發布產品GHG評價方法（見表1）。

表1　英國、日本、法國等國家/地區/組織發布的GHG評價方法

截至2016年4月，已有英國、法國、中國臺灣等10多個國家和地區的企業相繼完成產品碳足跡審核，規模最大的為英國連鎖超市Tesco。Tesco通過英國Carbon Trust公司，為其1100多種商品進行碳足跡審核[3]；其中不同型號的牛仔褲生命周期內排放的二氧化碳當量（eCO2）為220g～260g。Bevilacqua M[4]等人研究了紡織產業鏈上碳排放，發現電力和熱能的使用及運輸過程是碳排放的主要原因，并對研究過程進行不確定性分析和敏感性分析。Zamani B[5]等人研究了瑞典廢舊紡織品處理過程的碳排放情況，發現每噸回收利用的紡織品可減少eCO2排放8t，并節省164GJ（1GJ= 1×109J）的能量。孫智慶[6]使用GHG Protocol和PAS 2050對牛仔褲進行碳足跡研究，發現由于邊界劃分及數據收集范圍、方法不同，研究結果出現了較大差異。楊自平等人[7]根據英國PAS 2050：2011，對大麻纖維產品進行從原料種植到產品的碳排放研究，發現每噸精干麻產生的eCO2約為5.499t；種植過程可以貯存碳，生產加工過程中的能源及化學品輸入是GHG排放的主要因素。趙年花[8]研究了100kg滌綸長絲織物，從原油開采到印染結束排放的eCO2為2570.10kg。李昕[9]討論和構建了能源、物料排放系數核算方法和基于影響評價的紡織服裝工業碳足跡計算方法，并量化了數據的不確定性。

碳足跡的概念提出較早，其評價方法較為成熟，評價標準也相對完善，因此理論研究方面新成果不多；在紡織行業的研究大多集中在評價法與標準的應用方面，產品范圍涉及半成品、成品（如牛仔褲）、回收紡織品等。

2.2水足跡

隨著資源需求的不斷增長以及水資源的日益匱乏，水資源的使用和管理成為各國政府面臨的主要資源問題之一。1993年英國學者Tony Allan[10]提出“虛擬水”（Virtual Water）的概念，用于計算食品和農產品在生產及銷售過程中的實際用水量。2002年荷蘭水資源專家Hoekstra在虛擬水理論研究的基礎上，提出涵蓋藍水、綠水和灰水的水足跡概念[11]。

2011年水足跡網絡（WFN）發布《水足跡評價手 冊 》（Water Footprint Assessment Manual， 2011），ISO也于2014年8月發布《生命周期評價水足跡要求和指南》（ISO 14046：2014）。Chapagain A K等人[12]研究了不同地區消費棉花產生的水足跡情況，發現在1997—2001年，25個歐盟成員國消費的棉花水足跡，有84%是位于歐盟地區之外。Chico D等人[13]研究了一條牛仔褲生命周期內的水足跡，結果顯示在纖維生產階段消耗的水資源最多。水足跡多用來評價農產品對水資源的消耗。目前紡織學界及產業界也在探索紡織品的水足跡。王來力等人[14]研究了七種棉針織印染布的工業水足跡；張音等人[15]研究了紡織服裝工業常用能源和常用物料的水足跡系數；嚴巖等人[16]研究了我國幾種典型棉紡織產品的工業水足跡，結果顯示漂白布工業水足跡為36.51 L/lB，花灰布為37.84 L/lB，并發現紡織品中藍水足跡大于灰水足跡，直接工業水足跡大于間接工業水足跡，深色棉布工業水足跡大于淺色布;許璐璐等人[17]研究提出了灰水足跡的3個核算指標。

2.3環境足跡

歐盟通過研究發現，不同成員國的單一環境標簽一方面會阻礙歐盟內部市場的產品流通，增加企業的認證負擔；另一方面，大量的環保產品會使消費者在購買時感到迷茫，影響消費者的購買決策[18]。2013年4月9日，歐盟委員會發布《建立綠色產品單一市場》公告和《更好促進產品和組織環境績效信息》的提案，旨在建立基于生命周期評估方法的產品環境足跡（PEF）和組織環境足跡（OEF）的通用評價方法以及信息交流的基本原則，引導成員國、公司、私營組織參與3年試點計劃。同年5月，歐盟委員會發布《產品環境足跡（PEF）指南》［Product Environmental Footprint （PEF） Guide］，為產品和服務進行環境足跡評價提供基本原則和方法框架。同年，有280多家企業和組織參與歐盟委員會發起的“環境足跡試點計劃”，涉及電池、裝飾用油漆、皮革等25種消費品和農產品。根據歐盟的《產品環境足跡（PEF）指南》，產品環境足跡（PEF）是評定某一產品或服務在其整個生命周期過程中環境績效的一種多指標方法，其目的是發現產品或服務生命周期內的環境影響來源，減少其對環境的影響。

環境足跡目前還沒有在紡織行業的應用案例，但國內外學者在其他行業領域進行了基于LCA方法的環境影響評價應用和理論研究。Koehler Annette[19]對比了9種家用護理產品和個人健康產品，研究不同生命周期階段的生態相關性和環境影響。M.Gaussin等人[20]指出了現有評價方法的不足，建立了一種通用的產品環境影響評價方法。Einar Aalen Hunsager等人[21]通過對27個產品分類規則（Product Category Rule, PCR）計劃、556個PCR文件及3614個環境足跡產品聲明的分析，建議采用通用的分類系統，要求消費者參與PCR審核小組，公布PCR審核人員潛在的利益沖突。付允等人[22]提出了指標體系評價與生命周期評價相結合的產品環境友好性評價方法。此外，2013年美國李維斯（Levi’s）公司使用生命周期評價法對其牛仔褲產品進行環境影響評價[23]，評價內容包括氣候變化、水資源消耗、富營養化、土地使用、臭氧層變化5個方面，各階段環境影響見表2。

方愷[24]從環境指標的分類與整合兩方面對環境足跡進行分析，提出兩種環境足跡整合范式。付允和林翎等人[25]介紹了環境足跡的概念、環境足跡評價方法、管理機制，并從開展試點、溝通交流、基礎數據庫建設、人才培養等方面提出了我國出口產業應對歐盟產品環境足跡制度的建議。陳歡等人[26]介紹了PEF方法學、PEF影響類型、PEF與歐盟現行政策的關系，并提出了我國的應對建議。鄧明君等人[27]在分析國內外產品分類規則研究與實踐進展的基礎上，提出加速建設我國產品分類規則體系的建議。

表2　Levi’s牛仔褲生命周期各階段環境影響

3　產品環境影響評價方法在紡織行業的應用研究

3.1應用推廣情況

LCA方法的建立和完善已有20多年的歷史，目前已廣泛應用于各個行業[28,29]。然而基于該方法的碳足跡、水足跡和環境足跡等環境影響評價工具才剛剛出現，評價規范和標準還在進一步的完善中。尤其是環境足跡，雖然歐盟發布了目前唯一指南性文件，然而目前僅用于試點計劃。

國際社會對氣候變化關注的逐漸升溫，使得碳足跡評價方法的應用相對廣泛，在紡織行業的應用研究多于理論研究。除了《環境管理水足跡原則、要求和指南》（Environmental management—Water footprint—Principles, requirements and guidelines，ISO 14046：2014）和《水足跡評價手冊》（Water Footprint Assessment Manual，2011），水足跡目前缺少國家層面的評價方法或標準；紡織行業的水足跡研究成果既有基礎理論的研究，也有應用研究。歐盟《產品環境足跡評價指南》目前僅在試點計劃中；僅有個別環境責任意識較強的紡織企業使用LCA方法研究了產品的環境影響。

3.2適用范圍

碳足跡、水足跡和環境足跡3種環境影響評價工具在范圍上也有區別。根據正式發布的標準和指南文件，碳足跡評價方法目前還不能應用于針對群體和行業的碳排放評價，環境足跡僅適用于針對過程、產品/服務和機構/組織的評價中；而水足跡的應用范圍最廣，具體見表3。

表3　碳足跡、水足跡和環境足跡應用范圍的對比

3.3評價內容

碳足跡和水足跡為單一指標環境影響評價方法，環境足跡為多指標評價方法。水足跡包含藍水足跡、綠水足跡和灰水足跡3個二級指標；而環境足跡評價項目包括氣候變化、臭氧層破壞、生態/人體毒性、酸化、富營養化、資源枯竭、土地利用等14個方面，在實際應用過程中，需要根據評價結果選擇最重要的幾個環境影響類別進行披露。

從披露的內容來看，環境足跡為消費者提供了最豐富的產品環境信息，有利于消費者對環保產品的選擇；然而由于評價過程和內容的復雜性，產品環境足跡研究的人力、物力和時間成本也更高。碳足跡和水足跡分別適合能耗高、耗水多的產品。

4　結論與建議

國外環境影響評價制度的建立，將對我國出口產業，尤其是高能耗高污染的傳統加工和出口產業形成綠色壁壘。國內雖然也有學者研究，但是由于種種原因未能推廣開來；國內企業也極少披露產品的環境影響信息。為了增加我國紡織行業及其他傳統行業企業的出口競爭力，減少企業對環境的影響，應從以下方面構建我國的環境評價制度：

（1）征集各行業生產/出口企業、行業協會和研究及檢測機構，開展以LCA方法為基礎的環境評價試點計劃，總結適合我國各行業的產品環境足跡影響的基本原則和評價方法，構建產品環境影響評價制度；針對不同行業，尤其是紡織、化工等傳統

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（2）為實現環境影響信息的一致性、可比性，LCA方法要求評價過程在特定的系統邊界內進行。系統邊界一般是在PCR文件中進行描述，如法國、英國、日本等國家碳足跡認證制度以及歐盟環境足跡評價指南都要求在PCR/PEFCR中明確研究的系統邊界。參考現有的PCR文件，以我國的產品分類法為基礎，構建適合我國國情的產品分類規則體系與產品環境影響評價方法的科學基礎。

（3）在具體產品的LCA分析中，經常需要上游生產過程或廢棄物處理過程中大量的清單數據。而由于生產技術水平的地域差異，LCA基礎數據庫的適用范圍具有地域局限性。因此，需要聯合企業、行業協會和研究機構，加快我國基礎/行業生命周期數據庫的研究建設；引入第三方檢驗和審核，保證基礎數據庫的質量。

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Product Environmental Impact Assessment Methods and their Application in Textile Sector

Cheng Guangwei, Feng Zhu, Liu Ying
( Jiangsu Institute of Quality and Standardization )

This paper reviewed the latest research and application examples on environmental impact of products in textile sector, aiming to fi nd out the main environmental contributor stage of textile life cycle, and propose to set up environmental impact assessment system by piloting, drawing up product category rules and developing national/ sector life cycle inventory database in China.

environmental impact, environmental footprint, textile, life cycle assessment, carbon footprint, water footprint

1）基金項目：本文受江蘇省質量技術監督局科技計劃項目（編號：KJ155414）資助。

2）通訊聯系人：劉穎，liuyingtbt@163.com。