Оценка жизненного цикла в управлении отходами (стр. 1 )

Оценка жизненного цикла в управлении отходами

(,

Оценка жизненного цикла интегрированных систем управления отходами)

2.1.1. Концепция ОЖЦ как инструмента экологического менеджмента

Оценка жизненного цикла может быть определена, как метод, изучающий экологические аспекты и потенциальное воздействие продукции или процесса в течение всего его жизненного цикла, начиная с добычи сырьевых материалов, процессов производства, до окончательного размещения в окружающей среде [10, 11]. На рис. 2.1 показана общая система жизненного цикла продукции. Результаты ОЖЦ носят экологический характер и выражают воздействие жизненного цикла всей системы или отдельных его стадий. На рис. 2.2 изображена схематически концепция проведения оценки жизненного цикла в виде системы с входными потоками: природные ресурсы и энергия и выходными потоками: эмиссии, продукция. Комплексный интегральный подход к проведению ОЖЦ обеспечивает учет и оценку всех эмиссий и воздействий на окружающую среду продукции и процессов на протяжении всего периода их существования в техносфере. Этот широкий охват области анализа гарантирует включение в оценку как прямых, так и косвенных воздействий продукции на окружающую среду [43].

Рис. 2.1. Концепция оценки жизненного цикла продукции [44]

ОЦЖ является относительно молодым методом, но не настолько юным, каким его многие представляют. Подходы и размышления о жизненных циклах можно найти в старых литературных источниках. Так, например шотландский экономист и биолог Патрик Геддес (Patrick Geddes) еще в 80-е гг. 19-го столетия, разработал процесс, который, по-праву, можно считать предшественником инвентаризации. Его исследование лежало в области энергоснабжения при добыче каменного угля.

Рис. 2.2. Схематическая система жизненного цикла [45]

В 20-м столетии оценка жизненного цикла появилась в США в 60–70-х гг. Так, в 1969 году компания Кока-кола профинансировала одно из самых первых исследований ОЖЦ, проведенных в НИИ Мидвест (США) с целью сравнения различных видов упаковочных материалов по двум экологическим параметрам – производство отходов и истощение природных ресурсов. НИИ использовал методологию названную анализом ресурсов и экологического профиля (REPA – Resource and Environmental Profile Analysis). Позже, в 1974 году тем же НИИ был разработан проект по сравнению нескольких видов упаковки, профинансированный Агентством по Охране Окружающей Среды, США. Именно эти два проекта стали классическим последовательным примером применения методологии ОЖЦ в конкретной компании. Подобные исследования в настоящее время называются, главным образом, материальным балансом.

В Европе первые исследования оценки жизненного цикла были проведены в 1972 г. для молочной упаковки ученым В. Обербахер (В. Oberbacher) в институте «Battelle-Institut» во Франкфурте на Майне. Значительный вклад в развитие методологии оценки жизненного цикла также внес в 1978 году профессор Мюллер-Венк (Mьller-Wenk, Universitдt St.-Gallen, Institut fьr Цkonomie und Цkologie) из университета Сант-Галлена, институт экономики и экологии (Швейцария), который впервые разработал успешно применявшуюся на практике концепцию учета всех экологических воздействий, оказываемых одним предприятием. Претерпевшая дальнейшее развитие данная концепция до сих пор используется для оценки воздействия предприятий, так и для оценки упаковочных материалов и упаковки.

Расцвет применения метода пришелся на 1980-е годы. В это время на основе среднестатистических значений был создан банк данных по наиболее часто исследуемым продуктам (например, упаковочным, строительным материалам) и производственным процессам (например, различным способам выработки энергии). Помимо этого был разработан ряд фундаментальных теорий оценки воздействия жизненного цикла, например, метод «пунктов загрязнения окружающей среды», модель «критических объемов загрязнения». По всему миру было проведено несколько сотен практических исследований.

Знаменательным событием этого периода в 1984 году стало исследование Швейцарской Федеральной Лаборатории по Тестированию Материалов, (EMPA) и Швейцарского федерального агентства по охране окружающей среде (BUS) по вопросам, экологических параметров упаковки «Ecological report of packaging material». Термин «Оценка жизненного цикла» (Life cycle assessment) был впервые использован в этом исследовании, заменив синонимичное «Экобалансы» (Цkobilanz). Это исследование значительно повлияло на дальнейшее развитие методологии оценки жизненного цикла, особенно в немецко-говорящих странах и, как результат, привело к закреплению термина Оценка жизненного цикла [46].

С конца 80-х гг в сфере проведения ОЖЦ наметился переход от изолированного рассмотрения отдельных экологических аспектов к интегральному рассмотрению производственных и продукционных систем и их взаимодействия с окружающей средой. Наряду с анализом воздействия на окружающую среду энергетических и материальных выбросов, в оценку включаются учет образования отходов, материалоемкость производственных процессов, воздействие на здоровье человека и состояние ресурсов. Помимо этого, после проведения Международной конференции по охране окружающей среды в 1992 г. в Рио-де-Жанейро было выдвинуто требование дополнить экологические вопросы социальными и экономическими аспектами [58]. После формулирования понятия «устойчивое развитие» на этой же конференции, методология оценки жизненного цикла получила новый импульс для развития и использования в качестве инструмента, позволяющего провести всестороннюю оценку процессов и продукции с целью выявления ее вклада в сохранение качества окружающей среды для будущих поколений.

В течение последних десяти лет из-за быстрого развития вычислительной техники и создания обширных баз данных интерес к ОЖЦ еще более возрос. Все больше государственных организаций, компаний и научно-исследовательских учреждений применяет ОЖЦ в процессах принятия решений и для разработки планов развития производства, как отдельных продуктов, так и целых секторов экономики. При этом для обеспечения всеобщего признания результатов оценки жизненного цикла, повышения их качества и прозрачности, обеспечения сравнимости результатов различных анализов и ограничения возможности манипуляции была выработана оптимальная структура проведения ОЖЦ. Основные требования к ее проведению изложены в принятых в 1997 международных стандартах ИСО 14040. В России метод ОЖЦ приобрел известность только в конце 1990-х гг. с введением в действие этих стандартов (ГОСТы РИСО 14040-14043) [57, 65, 66]

Сегодня Оценка жизненного цикла является одним из ведущих инструментов экологического менеджмента, перспективным методом улучшения экологических аспектов продукции и сравнения альтернатив [57].

2.1.2. Cтадии проведения ОЖЦ

Оценка жизненного цикла проводится в четыре этапа, каждый из которых играет важную роль в оценке:

а) фаза определения цели и области применения;

б) фаза инвентаризационного анализа;

в) фаза оценки воздействия;

г) фаза интерпретации

На рис. 2.3. представлена структура оценки жизненного цикла продукции.

ОЖЦ является итеративным методом [57]. Все 4 фазы взаимосвязаны, отдельные этапы ОЖЦ используют результаты других этапов. Итеративный подход в рамках системы и между этапами обеспечивает всесторонность и последовательность исследования и представления результатов, а также возможность вернуться на предыдущую стадию и сделать поправки в зависимости от получаемых результатов.

Принципы, содержание, требования этапов проведения ОЖЦ регламентируются стандартами РИСО 14040-14043.

Определение цели проведения ОЖЦ состоит в формулировании задач намечаемого исследования, причин его проведения, возможностей применения полученных результатов. Область применения ОЖЦ, также определяемая на первой стадии и включающая определение границ исследуемой системы и уровень детализации, зависит от объекта и назначения целей исследования. Глубина и широта ОЖЦ могут значительно меняться в зависимости от целей конкретной оценки. Ключевым элементом в определении области применения ОЖЦ является выбор объекта исследования – функциональной единицы. Функциональная единица представляет собой единицу продукта или услуги, воздействие которой будет оцениваться и сравниваться. Первоочередной задачей функциональной единицы является обеспечение наличия сравнительного образца, к которому относятся входные и выходные потоки и чаще всего выражается в количестве продукта или при оценке услуг в количестве материалов, необходимых для обеспечения данной услуги. При рассмотрении систем управления отходами функциональной единицей служит определенное количество отходов определенного состава в течение установленного срока функционирования системы при заданных условиях [57].

Инвентаризационный анализ жизненного цикла (ИАЖЦ) – вторая стадия ОЖЦ. Она представляет инвентаризацию входных/выходных потоков изучаемой системы и предполагает сбор данных, необходимых для достижения целей определенного исследования. Данные, включающие сведения о величине потребляемой энергии и материалов, количестве загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду, образовании отходов определяются для каждого процесса на протяжении всего жизненного цикла исследуемой функциональной единицы.

Рис. 2.3. Стадии ОЖЦ [57]

Оценка воздействия жизненного цикла (ОВЖЦ) – третья стадия ОЖЦ. Цель ОВЖЦ – оценка значимости потенциальных воздействий исследуемой системы на окружающую среду на основе данных инвентаризационного анализа [57]. Оценка воздействия жизненного цикла является методологически самым сложным этапом ОЖЦ. Сложность ОВЖЦ заключается в необходимости сравнения между собой разноплановых экологических воздействий, что требует обобщения инвентаризованных потоков веществ или энергии со схожими экологическими воздействиями в категории воздействия [57]. ОВЖЦ состоит из 4 элементов:

– Первый элемент – это определение категории воздействия (изменение климата; токсичность для человека; образование фотооксидантов; закисление; эвтрофикация и др.), которые наиболее полно отражают воздействие анализируемой системы в соответствии с целями оценки.