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1、第十二章产品层面的环境管理第一节产品生态设计一、产品生态设计的定义产品生态设计是20世纪90年代初提出的关于产品设计的新概念，也称为“绿色设计”。产品生态设计系指将环境因素纳入设计之中，在产品生命周期的每一环节都考虑其可能带来的环境影响，通过设计改进，使产品的环境影响降为最低，最终引导产生一个更具有可持续性的生产和消费系统。二、产品生态设计战略L生态产品概念开发战略产品生态设计战略首先应考虑的就是生态产品概念开发战略。从环境保护方面考虑，生态设计的最终目标是要寻找到更优化、更合理的方案来持续减少产品对环境的影响。其实现途径见表12-1。2 .易于清洁、维护和维修生态设计要点：一是清楚标明产品如
2、何打开以进行维护和维修；二是清楚标明产品的某一部件应以某种特殊的方式进行清洁或维护；三是应清楚标明产品中需要定期检查的部件；四是对需要定期更换的部件应易于更换。3 .产品的模块化设计产品的模块化设计可最大限度地提高产品的可更新性，以满足不断变化的用户需求。4 .尽量利用再循环原料及材料生态产品设计的一个特点是尽可能利用再循环原料及材料，减少原材料在采掘和生产过程中的能耗，最大程度地减少资源，降低成本，提高企业经济效益，保护生态环境。5 .致力于产品体积的最小化和重量的最轻化总之，产品生态设计的关键在于使用一切方法，在产品的生产和消费的整个过程中减少对外部环境的废物排放，尽可能在企业内部乃至整个
3、产业界实现生产一消费和维护一回收一再生产的封闭大循环。即使不可避免地要产生废物，也要将废物排放量降到最低或与企业外的一些生产或生态环节相耦合，实现较大系统范围内的最小化排放。三、产品生态设计的方法与步骤产品生态设计过程一般分为产品生态识别，产品生态诊断，产品生态定义和生态产品评价4个步骤。如图12-1所示。四、产品生态管理（一）IS014000环境管理体系是产品生态管理的重要标准ISOl4000系列标准为组织提供了一体化环境管理的规范，即建立环境管理体系，放弃传统的末端管理模式，而采取预防的作法。IS014000体系体现了产品生命周期思想，即通过对产品“从摇篮到坟墓”的全过程控制，推动全行业乃
4、至全社会环境行为的改善。IS014000是一个系列环境管理标准，它包含了面向组织的3项标准：环境管理体系（EMS）；环境审核（EA）；环境行为评价（EPE）o面向环境的3项标准：生命周期评价（LCA）；环境标志（EL）；产品标准中的环境指标（EAPS）.（二）产品生态管理产品生态管理涉及到产业生态领域中产品的设计、生产、销售、维护及回收的各个方面，管理方法也不尽相同。以表12-2中几个典型的例子来说明产品生态管理。第二节生命周期评价一、生命周期评价的概念生命周期评价是对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价。其总体核心是：生命周期评价是对贯穿产品生命周期全过程（即所谓从
5、摇篮到坟墓）一从获取原材料、生产、使用直至最终处置一的环境因素及其潜在影响的研究。目前已颁布的有关生命周期评价的标准有：IS014040（环境管理一生命周期评价一原则与框架），ISO14041（环境管理一生命周期评价一目的与范围确定，清单分析）。我国政府已将上述两个标准同等转化为我国的国家标准并颁布实施。（一）生命周期评价的框架ISO于1997年6月颁布了ISoI4040标准，成为指导企业界进入ISol4000环境管理体系的一个国际标准。该标准将生命周期评价分为互相联系的、不断重复进行的四个步骤：目的与范围确定、清单分析、影响评价和结果解释，如图122所示。二、生命周期评价的应用领域生命周期评
6、价作为一种环境管理工具，其应用范围十分广泛。表12-3。三、产品生命周期评价技术步骤（一）确定研究目标，界定系统范围研究的目标和范围决定了生命周期评价的深度和难度。生命周期评价研究目标须明确陈述其应用意图，包括开展该项研究的理由及其沟通对象（即研究结果的接收者）。（二）定义产品系统和系统边界定义产品系统和系统边界指确定研究范围。产品系统是由一系列工艺过程所联系起来的功能单元，通过物质与能量的利用与循环，为人类提供产品或服务。产品系统由系统内部与系统环境组成。工艺流程是反映互相联系的工艺子系统的最好方法。（三）生命周期清单分析清单分析是对产品、工艺或活动在其整个生命周期阶段的资源、能源消耗和向环
7、境的排放（包括废气、废水、固体废物及其他环境释放物）进行数据量化分析。清单分析的核心是建立以产品功能为单位表达的产品系统的输入和输出（即建立清单）。图12-3。（四）生命周期影响评价生命周期影响评价是将清单分析得到的资源消耗和各种排放物对现实环境的影响进行定性定量的评价。它是生命周期评价的核心内容，也是难度最大的部分。ISO、SETAC和美国EPA都倾向于把将环境影响评价分为三个阶段：分类、特征化和量化（加权评估）。 分类指根据不同的环境影响类型，对清单分析阶段的结果数据进行归类，一般包括环境影响类型定义和数据分类。 特征化是在每种环境影响类型内部对数据进行处理和分析，进而反映该影响类型特征的
8、过程，即根据已有的科学知识，建立环境负荷与环境影响之间的剂量反应关系模型。 加权评估指根据一定的加权方法，确定不同环境影响类型的相对严重性程度，对标准化后的环境影响进行修正。图12-4所示的就是中国科学院生态环境研究中心开发的一种用于生命周期影响评价阶段的评价模型。第三节产品环境标志一、环境标志概述环境标志是一种标在产品或其包装上的标签，是产品的“证明性商标”，它表明该产品不仅质量合格，而且在生产、使用和处理处置过程中符合特定的环境保护要求，与同类产品相比，具有低毒少害、节约资源等环境优势。发展环境标志的最终目的是保护环境，它通过两个具体步骤得以实现： 一是通过环境标志向消费者传递一个信息，告
9、诉消费者哪些产品有益于环境，并引导消费者购买、使用这类产品； 二是通过消费者的选择和市场竞争，引导企业自觉调整产品结构，采用清洁生产工艺，使企业环保行为遵守法律法规，生产对环境有益的产品。二、环境标志进展世界上第一个推行环境标志计划的国家是德国（前联邦德国）。德国的“蓝天使”环境标志计划。加拿大和日本于1988年开始实行环境标志计划。中国，1994年。由此可见，环境标志作为一种指导性的、自愿的、控制市场的手段，成为保护环境的有效工具。有关环境标志的内容也被列入了ISoI4000系列标准之中。三、环境标志通用原则环境标志及声明应遵循如下具体原则：（1）环境标志及声明必须是准确的、可验证的、具相关
10、性的和非误导性的；（2）用于环境标志及声明的程序和要求的制订、采纳和应用不得以制造不必要的国际贸易壁垒为目的；（3）环境标志及声明必须以足够严密、科学的方法学为基础，该方法足够彻底、全面，从而能够支持所作的声明，并能获得准确和可再现的结果；（4）用来支持环境标志及声明的程序、方法学和准则的信息必须具有可得性，并可应所有相关方的要求予以提供；（5）环境标志及声明的制定必须考虑产品生命周期的所有相关因素；（6）环境标志及声明不得阻碍能够保持环境行为或具有改善环境表现潜力的革新；（7）任何与环境标志及声明有关的行政要求或信息需求都必须保持在符合适用准则和标准所需的限度；（8）环境标志及声明的制定过程
11、应是开放的，有相关方参与。在此过程中应做出必要的努力以求得共识；（9）购买方和潜在的购买方必须能从使用环境标志或声明的一方获得与该环境标志或声明有关的产品和服务的环境因素信息。四、产品环境标志的目标产品环境标志的目标包括：为消费者提供准确的信息；增强消费者的环境意识；促进销售；推动生产模式的转变；保护环境。五、产品环境标志的类型环境标志计划在不同的国家设计和实施的过程中，出现了不同的类型，在ISO14024中将它们分为三类。（一）类型I即批准印记型这是大多数国家采用的类型，其特点是：自愿参加；以准则、标准为基础；包含生命周期的考虑；有第三方面认证。（二）类型II即自我声明型其特点在于：可由制造
12、商、进口商、批发商、零售商或任何从中获益的人对产品的环境性能做出自我声明；这种自我声明可在产品上或者在产品的包装上以文字声明、图案、图表等形式来表示，也可表示在产品的广告上或者产品名册上；无需第三方认证。（）类型m即单项性能认证型这些单项性能有：可再循环性、可再循环的成分、可再循环的比例，节能、节水、减少挥发性有机化合物排放、可持续的森林等。ISOI4000系列标准中专门为此制定了ISOI4025标准。与世界上大多数国家一样，我国实施的环境标志制度属于类型I即批准印记型。六、实施产品环境标志制度的基本方法产品环境标志制度已经成为当今的世界潮流。实施这制度(类型I)的方法和步骤，可以用图12-5
13、框图表示。(一)确定授予环境标志的产品类别(二)确定授予标志的标准和尺度(三)制定标准图形图12-6中国I型环境标志图我国的I型环境标志图形于1993年发布。它由青山、绿水、太阳和10个环组成。其中心结构表示人类赖以生存的环境；外围的10个环紧密结合，环环相扣，表示公众参与，共同保护；10个环的“环字与环境的“环”同字，寓意为“全民联合起来，共同保护我们赖以生存的环境”。如图12-6所示。我国从1994年开始实施的环境标志认证是I型环境标志，其最大的特点是对产品从设计、生产、使用一直到废弃处理的整个生命周期都有严格的环境要求。实施8年有400多家企业的1000多种产品拿到了这种标志。我国的型环
14、境标志主要针对资源有效利用，企业可以从国际标准限定的“可堆肥、可降解、可拆卸设计、延长生命产品、使用回收能量、可再循环、再循环含量、节能、节约资源、节水、可重复使用和充装、减少废物量等12个方面中，选择一项或儿项做出产品自我环境声明，并需经第三方验证。HI型环境标志则是企业可根据公众最感兴趣内容，公布产品的一项或多项环境信息，并需经第三方检测，如企业称自己产品的甲醛含量低，必须要公布具体的数据。如表12d所示，每一类型的环境标志都有各自不同的目标市场对象，类型I环境标志和类型自我声明的环境声明主要面向零售级别的消费者，类型HI环境声明ED的目标市场对象主要是工厂和零售级别的消费者。七、中国的环
15、境标志制度1994年5月17日由国家技术监督局授权国家环境保护局负责设立的环境标志产品认证委员会(CeCEL)正式在北京成立，这是代表国家对环境标志产品进行认证的惟一的第三方认证机构。我国产品环境标志的申请和授予程度比较严格。目前优先开展认证的六类产品如下。(1)国际履约类：(2)可再生、回收类：(3)改善区域环境质量类：主(4)改善居室环境质量类：(5)保护人体健康类：(6)提高资源、能源利用率类：八、环境标志在环境管理中的应用成效对于实施环境标志制度带来的成效可从三个方面加以评估： 消费者行为的改变程度； 生产者行为的改变程度； 对环境的好处。经调查证明，环境标志培养了消费者的环境意识，强
16、化了消费者对有利于环境的产品的选择，促进对环境影响较少的产品的开发，达到了减少废物、减少生活垃圾、减少污染的目的。第四节产品生态设计案例一一日本产品生态设计日本产品生态设计实例如表12-5所示。表12-5产品生态设计实例生态设计技术要素该产品是用100%PET瓶循环再生的人工皮革制作的工人上本色全司日绿安公能够安全焚烧的循环再生材料“生态皮革”设计生态环境材料、循环再生班时穿的安全靴。这种制品与采用不含铭的熟皮剂糅的皮革制品一样，被称之为“生态皮革”1由于不含铭，所以即使焚烧也不产生有害的六价珞。该公司其他的安全鞋也同样使用了来源广泛的树脂原料。全部的树脂部件都不含氯，因此可安全地进行焚烧处理
17、。资生堂东洋制品与企业形象相关的生态包装设计循环再生、易拆卸性用PET薄膜制成的具有超环境性能的饮料容器“TULC罐”的设计节省能源、节省资源、循环再生、清洁1997年制定了资生堂全球生态标准，规定包装容器首先全面废止氯乙烯类，制定了新产品的生态评价制度，包括商品包装的生态设计。香波和护发素主要由天然材料构成，提高了生物降解性，容器使用的塑料量也比过去减少了40%,使用完折叠后就可以废弃。在此之后，该公司又积极采用再生铝、再生聚丙烯、再生比例高达70%玻璃等再生材料，还开展了提高金属等可再生利用的易拆卸设计。TULC罐是用聚酯薄膜与薄钢板热压结合的双层材料制成的罐，与以往3层罐和般的双层罐相比
18、，具有很多优良的环境性能：成型过程不使用润滑材料，因此不需要清洗用水，不会污染排水；使用聚酯叠层钢板，无需防止内装物有机成分浸出的涂层或镀层，工艺的革新使二氧化碳的排放量减少到原来的1/3以下：清洗过程所产生的固体废弃物剧减为原来的3/1000。索尼随处可见的环境对应型“绿循环再生色信封”的设计索尼公司的信封全部用100%的旧杂志纸制作。在此之前该公司的公用信封使用的是高级自纸。后来该公司与造纸厂合作，很快开发出了不用脱墨、漂白、着色的一般再生纸。而且，由于点点滴滴地有些墨迹，因而就成为灰色的信封。这种再生纸制造过程所用水的污染度减少为原来木浆上等高级纸的1/10据说再生纸的强度卜降了20%-30%,但这种信封的强度达到了JIS标准的2倍，并且这种制造过程的环境负荷可减少40%。
