Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

4.2.2.3. Оценка воздействия

Завершение LCI обычно требует большого количества входящих материалов и выбросов. Цель оценки воздействия – на основе результатов инвентаризации оценить потенциалы воздействий в основных сферах защиты окружающей среды. Оценка воздействия жизненного цикла (ОВЖЦ) предоставляется в разных категориях. Эти категории показывают потенциальное экологическое воздействие в различных сферах: здоровье людей, окружающая природная среда и природные ресурсы. Категории воздействий можно вычислить по показателям воздействий по результатам инвентаризации (табл. 4.3 на основе Zero-Win, 2013) [17].

Оценка воздействия жизненного цикла проходит в четыре этапа:

● Классификация (каково воздействие этого экологического обмена?).

● Характеристика (насколько сильное это воздействие?).

● Нормализация (высокое ли оно в сравнении с другими воздействиями?).

● Взвешивание (важно ли это воздействие?).

Таблица 4.3

Категории воздействий и их характеристики [12, 19]

Категория
воздействий

Показатели воздействий

Конечная точка (конечное воздействие)

Инвентаризация

1

2

3

4

Климатические изменения

например, потенциал глобального потепления (Global warming potential, GWP)

Глобальное повышение температуры

Выбросы парниковых газов

Истощение
озонового слоя

например, потенциал истощения озонового слоя (Ozone Depletion Potential, ODP)

Воздействие на здоровье человека, например, рак кожи из-за увеличения озоновых дыр

Выбросы хлорфторуглеродов (chloroflurocarbons, CFC) и хладонов

Отравляющее воздействие на людей

например, потенциалы качества жизни (Quality Adjusted Life Years (QALY), Disability Adjusted Life Years (DALY), потенциал отравляющего воздействия на людей (Human Toxicity Potential, HTP)

Воздействие на здоровье человека

Выбросы токсичных веществ

Вдыхаемые неорганические вещества/частицы

например, количество взвешенных частиц (Total Suspended Particulates, (TSP), PM10, PM2,5)

Ионизирующее излучение

Воздействие на здоровье человека и экосистемы

Выбросы радиоактивных веществ

1

2

3

4

Фотохимическое формирование озона (смог)

например, потенциал фотохимического образования озона (Photochemical Ozone Creation Potential, POCP), максимальная активность(Maximum Incremental Reactivity (MIR))

Воздействие на растительность и снижение биоразнообразия в водоемах

Выбросы VOC (летучих органических соединений) и NOx

Закисление

например, потенциал закисления (Acidification Potential, AP)

Воздействие на растительность и снижение биоразнообразия в водоемах

Выбросы кислот (NH3, NOx, SO2…)

Эвтрофикация

Почвенная и водная эвтрофикация

Воздействие на растительность и снижение жизнедеятельности водоемов из-за недостатка O2

Выбросы питательных веществ, таких как фосфор и азот

Экотоксичность

Почвенная и водная, например, потенциал вымирания вида, вероятность возникновения, (Potentially Disappeared Fraction of species (PDF), Probability of Occurrence (POO), Mean Extension Time (MET)

Воздействие на окружающую среду (химикаты, воздействие на видовой состав, токсикологический отклик)

Накопление химикатов в среде и экотоксичность

Истощение ресурсов

например, истощение минеральных ресурсов

Снижение количества ресурсов, из-за чего пострадают будущие поколения

Входящий поток невозобновляемой энергии (уголь, нефть, боксит…)

Согласно ISO 14040, первые два шага оценки воздействия обязательны, в то время как нормализация и взвешивание опциональны. Взвешивание является наиболее субъективной частью методологии. Здесь при расстановке приоритетов, группировке или количественной оценке категорий воздействий учитываются предпочтения и ценности заинтересованных сторон.

Классификация. Определяются категории воздействий, и с ними сопоставляется обмен (выбросы) по данным инвентаризации в соответствии с их способностью внести вклад в различные проблемные сферы.

Некоторые вещества могут быть отнесены к более, чем одной категории воздействий. Например, NOx оказывает воздействие в категориях «закисление», «перенасыщение питательными веществами, или эвтрофикация», «фотохимическое формирование озона» и «отравляющее воздействие на людей».

Характеристика. Количественно моделируется вклад каждого обмена и агрегируется в форме потенциалов экологических воздействий.

Потенциалы экологических воздействий. Так как выбросы накапливаются во времени и пространстве, воздействия рассчитываются как сумма вкладов возможных выбросов в течение нескольких лет в разных местах. Например, добыча нефти, переработка нефти и производство нефтепродуктов могут происходить на разных континентах. Из-за этого трудно интерпретировать эти воздействия в терминах влияния на окружающую среду. В интерпретации воздействия должны рассматриваться как показатели экологической эффективности, которые используются для оптимизации системы, но они могут мало рассказать о реальном влиянии на окружающую среду.

Для ОЖЦ систем управления отходами функциональной единицей может быть вся деятельность системы по управлению массой отходов, и некоторые процессы могут быть доминирующими и разграниченными физически, так что возможно интерпретировать их воздействия как влияние на окружающую среду. В этом случае оценка воздействия жизненного цикла превращается в оценку экологических рисков (ERA) или оценку экологических воздействий (EIA), где пространственные и временные измерения определены намного лучше в анализе экологического воздействия от конкретного объекта, например, мусоросжигательного или компостного завода.

Расчет характеристических факторов. Моделирование характеристических факторов обычно производится экспертами в соответствующей области экологии вне ОЖЦ. Характеристические факторы обычно выражают потенциальный вклад вещества в воздействие по отношению к аналогичной характеристике эталонного вещества, которое выбирается отдельно для каждой категории воздействий. Для категории
«глобальное потепление» существует общепринятый характеристический фактор (сила радиационного воздействия). Он выражается потенциалом глобального потепления (GWP), а в качестве эталонного вещества выбран углекислый газ (CO2). Все факторы связаны со временем, часто выбирается временной горизонт в 100 лет. Метан имеет характеристический фактор 34 (34 kg CO2-eq); это значит, что выброс 1 кг метана через 100 лет имеет интегрированный вклад в глобальное потепление, эквивалентное вкладу 34 кг углекислого газа в тот же период.

При проведении ОЖЦ применяются различные методологии оценки экологического воздействия. Более подробно эти методы описаны в справочной документации (ILCD): «Основы и требования к моделям и показателям оценки воздействия жизненного цикла (ОВЖЦ)» и «Анализ существующих методологий оценки экологического воздействия для использования в оценке жизненного цикла (ОЖЦ)» [12].

Временные аспекты для полигонов. Анализ воздействия полигонов является трудной задачей, потому как последствия их выбросов проявляются только со временем. Гораздо проще оценить быстрые воздействия от большинства других объектов управления отходами (например, мусоросжигательных заводов) и других процессов жизненного цикла (например, транспортировки). LCI только показывает общие количества выбросов в расчете на функциональную единицу, а не уровень выбросов. Например, общее количество меди, попавшей вместе с фильтратом в окружающую среду из электронного устройства, выброшенного на свалку, может быть настолько высоким, что его потенциал экотоксичности может очень сильно повлиять на результаты оценки. Однако это количество попадает в среду в течение длительного периода времени, и концентрация меди в фильтрате является настолько низкой, что этот вид выбросов вообще не оказывает воздействия. Эта проблема в оценке воздействия жизненного цикла пока еще не вполне решена. Предлагаются разные решения, например, поправочный коэффициент на время или отдельные категории воздействия, отражающие накапливающиеся со временем экотоксичность и вред для человеческого здоровья.

Землепользование. В оценка воздействия жизненного цикла физические вмешательства, такие как очистка леса, дренаж пруда и строительство дороги, попадают под категорию «землепользование», которую можно рассматривать как категорию воздействий и как категорию потребления ресурсов. Характеристика землепользования обычно принимает во внимание длительность, площадь и качественные изменения, вызванные землепользованием. В частности, последнее является сложным объектом для универсальной количественной оценки. Тем не менее, землепользование – это категория воздействий, которая представляет особый интерес для технологий обращения с отходами, включающим использование полигонов.

Нормализация. Различные потенциалы воздействий и потребления ресурсов связаны с общим эталоном, упрощающим сопоставление между категориями воздействий.

В сравнительной ОЖЦ часто по результатам характеристики невозможно решить, какая из альтернатив вызывает самое низкое экологическое воздействие или потребление ресурсов. Если одна альтернатива имеет самый низкий показатель в какой-либо категории, а другая показывает лучший результат в другой категории, необходимо сопоставление потенциалов воздействий или потребления ресурсов между категориями. На стадии нормализации действует общая шкала для всех категорий воздействий, которая связывает их с общим набором эталонов. Эталоном для нормализации обычно является мера текущего воздействия со стороны общества. Таким образом, нормализация выражает различные потенциалы воздействий системы управления отходами как часть общего экологического воздействия общества. Эталон для нормализации в отношении какой-либо категории экологических воздействий определяется на этапе инвентаризации общих выбросов в эталонный год, который вносит вклад в данную категорию воздействий.

Нормализация проводится для каждой категории воздействий путем разделения потенциалов воздействия продукта или потребления ресурсов на соответствующий эталон нормализации. Обычно в качестве эталона нормализации используется годовое воздействие от среднестатистического человека, поэтому нормализованные потенциалы воздействий продукта выражается в человеческом эквиваленте (person-equivalent PE) и интерпретируется как доля продукта в среднестатистическом воздействии от одного человека. При проведении нормализации все потенциалы воздействий и потребления ресурсов предполагают одинаковую единицу измерения, и их уровни можно сравнить. Нормализованные потенциалы воздействий все вместе составляют профиль нормализованного воздействия продукта или системы.

Рис. 4.4 демонстрирует сравнение нормализованных экологических воздействий для двух методов утилизации зольного остатка: строительство дорог или захоронение на полигоне. Все они выражены в одних и тех же единицах – в человеческом эквиваленте (РЕ) на основе общего воздействия общества в эталонном 1994 году. Экологические воздействия от фильтрата из зольного остатка основаны на периоде фильтрации в 100 лет [5].

_4.4.wmf

Рис. 4.4. Сравнение двух методов утилизации зольного остатка:
строительство дорог или складирование на полигоне [12]

Взвешивание. Выражает значимость различных категорий воздействий и потреблению ресурсов, отражает относительную важность в рамках данного исследования в соответствии с его целями.

Взвешивание потенциала экологического воздействия. Даже если вклад в две различные категории воздействий одинаково большой при нормализации, это не означает автоматически, что потенциалы воздействий одинаково серьезные. Чтобы осуществить прямое сравнение различных потенциалов воздействий, необходимо для начала провести оценку серьезности данной категории по отношению к другим. Эта задача выполняется на стадии взвешивания, когда производится группировка, ранжирование или количественное определение веса в соответствии с предполагаемой серьезностью различных категорий воздействий. Важность должна определяться на основе возможных последствий для четырех направлений природоохранной деятельности: здоровье людей, природная среда, природные ресурсы и антропогенная среда. В идеале, факторы, влияющие на вес, назначенные для какой-либо категории воздействий, должны отражать способность показателя воздействий влиять на все четыре направления природоохранной деятельности и относительную важность каждой из этих четырех направлений. Вследствие многочисленных неопределенностей и пробелов в наших знаниях внутренних экологических механизмах на данный момент, оказалось очень сложно выработать универсальные факторы, определяющие вес. Вместо этого иногда используются политически определяемые цели по снижению экологических воздействий общества, отражающие реальный вес общества в различных экологических воздействиях.

Взвешивание потребления ресурсов. Часто используемый фактор, определяющий значимость, – это горизонт поставок, т.е. число лет, в течение которых может продолжаться текущий уровень потребления невозобновляемых ресурсов, прежде чем все известные экономические и технические резервы будут исчерпаны. Он отражает нехватку ресурсов по отношению к их потреблению. Для возобновляемых ресурсов нехватка может быть оценена на региональном уровне на основе общего потребления в регионе, где происходит процесс. Если они не потребляются быстрее, чем происходит возобновление, истощения не происходит, и их потребление не считается проблемой в оценке воздействия жизненного цикла. Если ресурсы потребляются быстрее, чем регенерируются, горизонт поставок можно определить как число лет, которое пройдет, прежде чем ресурсы истощатся, на основе текущих оценок потребления и регенерации. В этой ситуации потребление возобновляемых ресурсов может быть взвешено так же, как и потребление невозобновляемых ресурсов.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074