紡織服裝產(chǎn)品環(huán)境影響綜合評價方法綜述

郝 彩，王曉蓬，朱紫嫄，董雪玉，邱笑笑，王來力，4

（1.浙江理工大學(xué)服裝學(xué)院，浙江杭州 310018；2.絲綢文化傳承與產(chǎn)品設(shè)計數(shù)字化技術(shù)文化和旅游部重點實驗室，浙江 杭州 310018；3.浙江理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院，浙江 杭州 310018；4.浙江省服裝工程技術(shù)研究中心，浙江 杭州 310018）

紡織服裝產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、消費、廢棄處理等生命周期階段的綠色化和環(huán)境影響減量化是紡織服裝產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，對紡織服裝產(chǎn)品生命周期的環(huán)境影響進(jìn)行量化與評價，可為紡織產(chǎn)品的綠色設(shè)計、綠色生產(chǎn)、綠色消費提供參考［1］。評價指標(biāo)有單一指標(biāo)和多維指標(biāo)。單一指標(biāo)聚焦某一類環(huán)境影響，例如碳足跡用于量化溫室氣體排放造成的氣候變化影響，水足跡用于量化水資源消耗和廢水排放造成的水資源環(huán)境影響，化學(xué)品足跡用于量化化學(xué)品污染物對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康的影響［2］。環(huán)境影響量化與評價的多維指標(biāo)可同時涵蓋多個環(huán)境影響類別，例如生命周期評價包括氣候變化、大氣污染、人體毒性、生態(tài)毒性等多維環(huán)境影響的量化與評價指標(biāo)，通過辨識和量化產(chǎn)品、工藝以及生產(chǎn)過程的環(huán)境影響進(jìn)行多方面的評價［3］。

單一環(huán)境影響評價指標(biāo)只能量化紡織服裝行業(yè)某一個方面的環(huán)境負(fù)荷，并不能體現(xiàn)整體的環(huán)境影響。多維環(huán)境影響評價指標(biāo)雖然綜合了各種環(huán)境影響，但是由于各類影響的量化單位不同，例如氣候變化影響指標(biāo)單位為CO2eq、水資源環(huán)境影響指標(biāo)為H2Oeq 和PO43-eq，導(dǎo)致核算與評價結(jié)果僅能表現(xiàn)某一產(chǎn)品多方面的環(huán)境影響，無法實現(xiàn)不同產(chǎn)品環(huán)境影響的綜合比較。環(huán)境影響綜合評價方法可將多維環(huán)境影響指標(biāo)歸一為統(tǒng)一的量化指標(biāo)，以實現(xiàn)不同產(chǎn)品及環(huán)境影響類別之間的比較。本文對環(huán)境損益法、影子價格法、Higg MSI 和ReCiPe 方法等環(huán)境影響綜合評價方法進(jìn)行比較分析，為紡織服裝產(chǎn)品的環(huán)境影響綜合評價提供參考。

1 環(huán)境影響綜合評價方法

1.1 環(huán)境損益法

環(huán)境損益（environmental profit and loss，EP＆L）是量化評估企業(yè)在其運營和整個供應(yīng)鏈中生產(chǎn)活動產(chǎn)生的污染排放對大氣、水資源、土壤等環(huán)境造成影響的綜合評價方法，其中“損”是指生產(chǎn)活動對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)外部影響，“益”是指生產(chǎn)活動對環(huán)境產(chǎn)生的正外部影響［4-5］。EP＆L 采用價值的形式將各類不同的環(huán)境影響進(jìn)行歸一，通過建立環(huán)境損益賬戶（environmental profit and loss account，EP＆LA）對企業(yè)的環(huán)境影響進(jìn)行管理。EP＆L 在應(yīng)用時，首先將不同的環(huán)境影響進(jìn)行量化，例如溫室氣體排放的環(huán)境影響以CO2eq 量化，水環(huán)境污染通過特征污染物當(dāng)量量化，然后將各類量化指標(biāo)轉(zhuǎn)化為對人體健康、生態(tài)系統(tǒng)以及資源損耗等方面的影響，并最終歸一為價值［6］。

EP＆L 方法可用于紡織服裝企業(yè)、紡織服裝產(chǎn)品環(huán)境影響的量化與評價分析。例如開云集團對企業(yè)的生產(chǎn)鏈進(jìn)行了EP＆L 分析，得出2019 年的EP＆L 成本為524.3 百萬歐元［7］。Impact Institute 采用EP＆L 方法分析了一條牛仔褲的環(huán)境影響，其中棉花種植階段的EP＆L 成本為4.85 歐元，紡紗階段的EP＆L 成本為5.85 歐元，牛仔褲制造階段的EP＆L 成本為0.15 歐元［8］。True Price 采用EP＆L 方法評價了1 kg 棉織物在棉花種植階段的EP＆L 成本為2.70 歐元，占加工運輸過程（種植、軋棉、紡紗、織造、濕法加工和運輸）總環(huán)境成本的30%［9］。

1.2 影子價格法

影子價格（shadow price）是根據(jù)資源在生產(chǎn)中所作出的貢獻(xiàn)進(jìn)行估價，是運籌學(xué)中線性規(guī)劃理論對偶問題的經(jīng)濟學(xué)解釋，可用于量化與評價資源的稀缺性［10］。影子價格法與環(huán)境損益法類似，都是通過將環(huán)境影響轉(zhuǎn)換為價值的方式來實現(xiàn)不同類別環(huán)境影響之間的比較。影子價格反映了資源的邊際使用價值，有兩種常見途徑用以計算環(huán)境污染物的影子價格［11］。第一種方法是減排成本法，將污染物視為生產(chǎn)活動過程中的非合意產(chǎn)出，然后根據(jù)合意產(chǎn)出與非合意產(chǎn)出之間的數(shù)量替代關(guān)系以及合意產(chǎn)出的市場價格來計算污染物的影子價格［12］。第二種方法是損害成本法，通過“擴散-劑量-反應(yīng)”這一因果鏈追溯排放物的物理影響，然后將這些物理量貨幣化［13］。

影子價格可以為環(huán)境稅、碳稅、排污權(quán)交易、碳排放交易等提供有價值的參考信息［14］。例如陳欣等［15］基于二次型方向性距離產(chǎn)出函數(shù)，對考慮能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)因素下的二氧化碳省域影子價格進(jìn)行了測算。王兵等［16］以東莞市35 家造紙企業(yè)2004—2008年的投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù)為樣本估計污染物COD 和煙塵的影子價格。趙偉朝等［17］利用影子價格法計算長江流域農(nóng)業(yè)用水資源的理論價值，以制定合理水價。

1.3 Higg 材料可持續(xù)指數(shù)

Higg 材料可持續(xù)指數(shù)（material sustainability index，MSI）是對紡織材料的可持續(xù)性能進(jìn)行綜合評價的方法，采用評分的方法對紡織材料的原材料獲取、紡紗、織造、染色后整理、材料成品加工等階段的溫室氣體排放、水資源消耗、水資源污染等多種環(huán)境影響進(jìn)行綜合評估。Higg MSI 使用現(xiàn)有環(huán)境影響量化與評價數(shù)據(jù)庫或參考相關(guān)文獻(xiàn)的方式收集紡織材料生產(chǎn)過程中的環(huán)境影響數(shù)據(jù)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化加權(quán)后轉(zhuǎn)化為環(huán)境影響得分，得分越高說明環(huán)境影響越大，材料的可持續(xù)性越低［18］。Higg MSI 已對23 種紡織材料和71 種輔助材料（如棉織物、聚酯纖維織物、塑料制品、橡膠制品）進(jìn)行了環(huán)境影響評分，作為紡織服裝產(chǎn)品進(jìn)行可持續(xù)性材料選擇的參考［19］。例如1 kg 聚酯纖維織物、棉織物和羊毛織物的MSI 分別為51.6、105.6和89.6，由此可知棉織物是3者中環(huán)境影響最大的［20］。

Higg MSI 已受到服裝行業(yè)的關(guān)注和應(yīng)用，Global Fashion Agenda 使用Higg MSI 對紡織品進(jìn)行評分，建議將傳統(tǒng)棉紡織品產(chǎn)量減少30%，并用聚酯紡織品替代需求，以減少對水的影響［21］。Khan 等［22］利用Higg Index 1.0 版本對6 種不同品牌的針織純棉男T恤進(jìn)行可持續(xù)性評價，確定6 種T 恤的環(huán)境影響熱點，厘清服裝產(chǎn)品材料和制造方面的差距，并采取措施改善產(chǎn)品的可持續(xù)性。

1.4 ReCiPe 方法

ReCiPe 方法是在一定環(huán)境影響范圍內(nèi)定量分析產(chǎn)品或相關(guān)活動的生命周期評估模型，該模型提供了能夠代表全球范圍內(nèi)不同區(qū)域的特征化因子，并根據(jù)環(huán)境影響類別分為面向問題的中間點影響評價和以損害為主的終點影響評價［23］。在中間點影響評價中納入了人體毒性、全球變暖、水消耗、淡水/海洋生態(tài)毒性、化石能源等18 個環(huán)境影響指標(biāo)，在終點影響評價中納入了人體健康（殘疾調(diào)整壽命年DALY）、生態(tài)質(zhì)量（物種年species.yr）和資源損耗（美元$）3 個影響類別［24］。ReCiPe 方法評估模型的評價機理分為3個層級，首先是運用相關(guān)軟件將產(chǎn)品生命周期清單數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為中間點影響評價結(jié)果，然后將中間點影響類別歸類分組至3 類終點影響，最后將終點影響根據(jù)相應(yīng)的權(quán)重因子歸一為無量綱評分形式的生態(tài)點（EcoPoint）［25-27］。

ReCiPe 方法在紡織領(lǐng)域的環(huán)境影響評價中已有相關(guān)的應(yīng)用，例如Grisales 等［28］基于ReCiPe 方法對紡織廢水的Fenton 處理方法進(jìn)行了生命周期評估和分析，提出了廢水處理方法的改進(jìn)措施。Liu 等［29］應(yīng)用ReCiPe 方法對1 t 混色紗線的環(huán)境影響進(jìn)行評估，找出環(huán)境影響熱點，從生產(chǎn)端進(jìn)行改善，降低混色紗線生產(chǎn)的環(huán)境影響。Busi 等［30］應(yīng)用ReCiPe 方法對運用納米技術(shù)的清潔紡織品進(jìn)行了生命周期環(huán)境影響評價，通過比較創(chuàng)新材料和傳統(tǒng)材料在生產(chǎn)使用階段的環(huán)境影響來評估生態(tài)收益。

2 分析討論

環(huán)境損益法、影子價格法、Higg MSI 和ReCiPe 方法皆是將多維環(huán)境影響歸一為統(tǒng)一的量化指標(biāo)，分別以價值法和評分法對環(huán)境影響進(jìn)行綜合表征，表1對4種方法進(jìn)行歸納總結(jié)。

表1 環(huán)境影響綜合評價方法比較

環(huán)境損益法和影子價格法用價值表征環(huán)境影響，納入評價的環(huán)境影響類別主要包括溫室氣體排放、大氣污染、水資源消耗及水環(huán)境污染，評價的環(huán)境影響類別較少。Higg MSI 和ReCiPe 方法以評分法表征環(huán)境影響，而且ReCiPe 方法納入評價的環(huán)境影響類別多于其他3種方法。

通過價值表征產(chǎn)品生命周期環(huán)境影響的方式可與企業(yè)經(jīng)濟分析相結(jié)合，相當(dāng)于為環(huán)境影響構(gòu)建了特定的社會價值［13］。在環(huán)境損益法和影子價格法這兩種以價值表征環(huán)境影響的方法中，環(huán)境損益法主要用來計算公司經(jīng)營活動對環(huán)境影響的經(jīng)濟成本，各個環(huán)境影響類別采用不同的價值系數(shù)進(jìn)行計算。例如彪馬公司對碳排放采用“碳的社會成本”，對水資源采用“間接使用價值”［31］。影子價格通常使用參數(shù)化和非參數(shù)化兩種數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計算，一般用于單個污染物的定價，目前常用于計算CO2的影子價格、廢水污染物的影子價格等，適用的環(huán)境影響類別較少［32］。

以評分表征環(huán)境影響的評價方法中，Higg MSI 從中間點水平直接轉(zhuǎn)化為環(huán)境影響評分結(jié)果，不涉及終點環(huán)境影響評價，而且由于評價方法和選取數(shù)據(jù)的不透明性，Higg MSI 的評價結(jié)果尚存爭議。例如Watson 等［20］對Higg MSI 進(jìn)行了研究并指出該指數(shù)的產(chǎn)品生命周期評價不包含使用階段，得到的結(jié)果可能會高估天然纖維織物的實際環(huán)境影響，而且選用的地方性數(shù)據(jù)無法代表全球水平，采用的標(biāo)準(zhǔn)化加權(quán)方法亦沒有披露，無法驗證其結(jié)果的合理性。ReCi-Pe 方法通過中間點環(huán)境影響指標(biāo)得到終點環(huán)境影響評價，最終由終點環(huán)境影響轉(zhuǎn)化為評分結(jié)果，涵蓋的評價指標(biāo)更多，可用于多個領(lǐng)域的環(huán)境影響評估［25］。

3 結(jié)語

紡織服裝產(chǎn)品生產(chǎn)消耗資源并產(chǎn)生諸多環(huán)境影響，對產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行綜合量化與評價可為紡織產(chǎn)品的可持續(xù)設(shè)計、生產(chǎn)和消費提供重要參考。本文對環(huán)境損益法、影子價格法、Higg MSI 和ReCiPe 方法等4 種環(huán)境影響綜合評價方法進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論：

（1）環(huán)境影響歸一化表征指標(biāo)有價值法和評分法兩種形式，環(huán)境損益法和影子價格法以價值表征環(huán)境影響，Higg MSI 和ReCiPe 方法用評分表征環(huán)境影響，兩種形式的表征方法均可實現(xiàn)不同類別環(huán)境影響的歸一化和評價結(jié)果的可比較。

（2）以價值法表征環(huán)境影響可以將評價結(jié)果納入企業(yè)的經(jīng)濟效益分析，賦予環(huán)境影響特定的社會價值，可量化與評價企業(yè)生產(chǎn)活動造成的環(huán)境影響潛在的經(jīng)濟成本。

（3）以評分法表征環(huán)境影響分為中間點環(huán)境影響歸一和終點環(huán)境影響歸一兩種途徑，ReCiPe 方法從終點層面進(jìn)行環(huán)境影響歸一，涵蓋了更多的評價指標(biāo)，適用于多個領(lǐng)域的環(huán)境影響評估。

（4）環(huán)境影響綜合評價方法較多考慮產(chǎn)品生產(chǎn)和消費對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)外部影響，對于正外部影響則較少涉及，構(gòu)建生產(chǎn)和消費活動的正外部影響的量化和評價方法。例如紡織纖維原材料在種植階段的碳中和效應(yīng)，可以更加全面地量化和評價紡織產(chǎn)品生命周期的環(huán)境表現(xiàn)。