家庭洗涤的社会化生命周期评价与动态生命周期评价

岳 霄

家庭洗涤的社会化生命周期评价与动态生命周期评价

岳 霄

近年来，生命周期评价（LCA）作为评价环境负荷的新方法已引起研究者的高度重视。尽管它可对产品、工艺或服务的环境影响作出评价，但ISO-LCA在以前仅仅用于对环境体系的评价。本文通过社会化LCA/动态LCA的研究发现：当以统一尺度分析洗涤行为时，在使用阶段比制造阶段排出的CO2量更多。

LCA；可持续消费；社会化LCA/动态LCA研究；家庭洗涤

可持续的生活方式是1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会（UNCED）上提出的。“可持续开发”的生活观点要求民众的消费形态必须向“可持续性的消费”（Sustainable Consumption）转变。2005年2月，在世界各国达成的《京都议定书》中约定，到2012年各国要把温室气体CO2的排出量消减6%。与此相对应的是，占日本CO2总排出量13%的家庭CO2排出量，却会在《京都议定书》的基准年——1990年的基础上增加约30%。

减少温室气体的排出量，向资源再生型的循环型社会转化，首先要做的一件事就是改变目前的生活方式。作为评价“可持续消费”、降低环境负荷的新方法，生命周期评价（LCA）已进入实施阶段。本文综合运用社会化LCA/动态LCA研究方法，详细探讨了LCA在日本家庭洗涤方面的新应用。情况。全球气候变暖和资源的过度消耗已经造成了难以解决的环境问题。现在，在过去的环境污染和环境安全的基础上，倡导节约资源和能源、减少废弃物和能量使用量的制品开发，并向减少环境负荷的新时代发展。

在洗涤用品领域，由合成洗涤用品引起的环境问题当属泡沫问题和富营养化问题。目前，以易生物降解性表面活性剂的转化（或软性化，即以LAS取代ABS）、利用沸石取代三聚磷酸钠的无磷化和活用酶技术，已成功解决了该问题。在这之后，出于生物分解性方面的考虑，日本制定了针对表面活性剂在污水处理设施中生物降解行为的法规，关于化学物质审查及制造等的法规——《化学物审查法》和关于特定化学物质排出管理的促进法——《PRTR法》就是这方面的两项主要法规。现在，日本已经形成一整套关于表面活性剂的危险性评价手段，以确认表面活性剂的安全性。

2. 面向可持续性消费的LCA法

1. 背景（洗涤引起的环境问题）

图1是日本环境问题的变化

最早使用的环境评价指标，是以化学品制造为对象的Atom Economy（目的物的原子量和/原

料的分子量和）、E-因素（废弃物送料/最终制品量）为主，但实际情况应非如此简单。因而出现称之为生命周期评价的新方法。

2.1 生命周期评价法

LCA旨在考察制品和服务对环境的影响，是以资源的运输至制造、流通、使用、循环、废弃的生命周期为研究对象，进行环境负荷计量评价的方法（图2）。该方法是在厘清制品和服务对环境的复杂影响后，提出减轻环境负荷的具体对策。

2.2 LCA研究的进展

1969年，美国Midewest研究所的Franklin博士等人接受可口可乐公司的委托，就饮料容器对环境的影响进行评价，并以LCA方法进行了研究，发现可回收瓶的环境负荷要更小些，但可回收瓶的重量大，会造成运输过程中排出的CO2增多，因此运输距离长的场合二者差别变小。同时，可回收瓶的退还率小时，其环境负荷也很大。

1970年代欧洲开始采用“环境平衡”研究方法对环境影响进行评价。日本正式开始LCA试验肇始于由塑料处理促进会和日本生活联合会发起的、针对包装容器的LCA研究，这之后还制定了改善企业环境的方针与目标的《环境管理法》，现在有许多活用此法规的企业社会责任（CSR）报道。表1是日本实施LCA规则的实际情况。

国际标准化组织（ISO）1991年设立了环境特别咨询组（SAGE），SAGE于次年向ISO建议成立专门技术委员会，采用与质量管理体系相同的原则制定环境管理体系国际标准。随后开始了ISO14000系列的各项工作，规范环境管理的手段，实现环境绩效的持续改进。

2.3 LCA法的运用

LCA在初期应用阶段，曾经受到没有从劳动力与成本等经济视角考虑、对长期依存性的解析困难等指责。ISO的LCA体系是为消除上述问题而提出的环境影响评价方法。日本的稻叶等人提出以“社会化LCA/动态LCA”方法解决应用LCA的难题。由于社会化LCA/动态LCA是融合了社会化LCA与动态LCA的新研究方法，因而成为构建环境负荷更小的社会体系的有效手段。图3是运用这种研究方法的基本概念。

社会化LCA的评价对象从单一制品及企业、产业扩大到社会全体，增加了经济价值与消费者的观点。动态LCA是在LCA研究的基础上增加了时间轴，考虑了价值观的变化与技术革新的评价等因素。该方法有可能用于资源使用量与排出物的未来预测分析，成为削减长期环境负荷的有用手段。

尽管社会化LCA/动态LCA是研究环境负荷的新方法，但它是“环境效率”和“因素”等方法有效结合、以制造者一方的可持续性生产为主体的研究方法。今后有必要加入消费者一方的“可持续性消费”内容。

3. 洗涤用品领域LCA研究进展

3.1 表面活性剂与LCI

在洗涤用品领域的早期LCA研究，主要是对源自化石原料的表面活性剂与源自动植物的表面活性剂进行比较分析的生命周期清单（LCI）法。以美国为例，1991年，P&G公司对洗涤用品用表面活性剂开展LCI分析，分别对来自石油、棕榈油、棕榈仁油、牛脂等不同原料的表面活性剂（AS、AE、AES、LAS、MES）生产的资源消费量与废弃物进行了比较，认为以石油为原料的表面活性剂在制造过程中会消耗更多的能源，且比以动植物油脂为原料的表面活性剂制造排出的废弃物多，该成果已在1992年第三届世界表面活性剂大会上（CESIO）发表。

表1 ISO14040系列——环境管理LCA规则的发布状况

欧洲的13家合成洗涤用品与表面活性剂制造商组成了“欧洲LCI表面活性剂研究集团”，共同对欧洲洗涤用品行业制造和使用的7种表面活性剂进行了详细的LCI分析，并于1995年公开了该项研究的详细内容。

3.2 对洗涤用品的评价

在1996年召开的第四届世界表面活性剂大会上，莱顿大学的研究人员报告了对家庭洗涤的生命周期效力评价（LCIA）的研究成果（图4）。他们对欧洲具有代表性的衣料洗涤用品的生命周期（原料制造、制造、包装、运输、使用、废弃）各阶段使用的能量进行了分析，结果是，在洗涤用品使用阶段能量消耗（73%）最高，然后才是制造阶段（23%）；如果是常温下手洗，则以原料制造阶段能量消耗最高（85%）。该结果还表明，漂白剂、酶可以实现洗涤的低温化，加速粉末洗涤用品向液体洗涤用品的转变，并使洗衣机的能量消费减少50%。LCA正成为改善此方面特定问题的重要方法。

柴田昌彦等人对日本衣料洗涤用品进行了LCIA分析，分别比较了以石油基LAS、棕榈油基MES为主表面活性剂的浓缩洗衣粉的差异。实验结果证实，洗涤用品使用MES可大幅减少CO2的排放量。以植物为原料制造表面活性剂可以吸收大气中的CO2，对整个生命周期均会产生有效的积极作用。

3.3 洗涤用品的环境效率

1992年召开的WBCSD（世界可持续发展工商理事会）上提出了抑制环境影响、提高服务价值的环境效率（Eco-Efficiency）概念，下述①式成为多数企业采用的计算公式。此外，与基准年比较提高的环境效率则采用“factor”（效率）公式，各企业使用的是实用化的②式。会者感兴趣的是，世界最大的化学品公司BASF还做了题为“环境效率分析法”的报告，在生态学分析的基础上加入了经济分析工具，从表面活性剂供应者的角度对从制品的制造到制品销售的全过程进行评价，并提出“Ecological fingerprint”（生态学指纹）的6个项目：①原料消费；②能量消费；③排出物（大气，水域，土壤）；④潜在毒性；⑤潜在危险；⑥使用地域。研究者按照其对环境的影响进行分类，根据获得的经济数据进行成本评价。图5是BASF对生物分解性螯合剂——甘氨酸二醋酸三钠MGDA、三聚磷酸钠STPP和谷氨酸二醋酸四钠GLDA的比较。从图5的分析结果很容易辨别制品的环境效率。BASF的这种分析方法是一种很好的分析体系。今后，应该从商品选择的角度考虑，为消费者制定易于理解的统一指标。

2008年在巴黎召开的第七届世界表面活性剂大会的主题是“表面活性剂的可持续性发展”，在此基础上增加了“消费者可持续性应用”的内容。大会还大量报道了欧洲提高低温洗净力的酶应用技术，以及使用再生植物原料、进行可持续消费的可能性。令入

4. 研究的实例

作为家庭洗涤的综合评价方法，社会化LCA/动态LCA研究是用以取代对单一制品评价的ISOLCA法、解析生活方式变化（洗涤行动变化）的科学方法。

4.1 评价范围的设定

在进行LCA评价时，无论如何都必须明确评价的范围（目的和调查分析范围的设定），这就是所谓的系统边界（System Boundary）。社会化LCA/动态LCA研究的系统边界包含了各种社会要素，研究对象是家庭洗涤（图6）。家庭洗涤包括制品（洗衣机、洗涤用品、衣物种类）的制造到使用、废弃甚至运输的全过程。

生活方式的变化包括：①在洗涤功能的基础上增加了干燥机能，实现了家庭洗涤的系统化；②热泵式洗衣机的登场，进一步增加了对经济要素评价的必要性。

4.2 数据的提取

LCA的核心是LCI，它可对制品与服务有关的环境负荷进行定量分析。在设定目的评价范围后，提取投入能量与资源、制造、产出制品与排出废物的人力/物力数据，根据这些数据进行生命周期影响的评价。现在使用的LCI数据有“堆积”和“产业关联”两种获取方式：“堆积方式”是基于单位工艺的实测数据统计方式；“产业关联方式”是在日本总务省颁布的“产业关联表”基础上，计算各产业界的产业活动所伴随的财务分散状况，并由此计算出相应的环境负荷。

家庭洗涤的LCI包括在废水/废弃物中释放的洗涤用品与衣物的BOD评价。与洗衣机有关的内容则需遵循于2001年实行的《家电循环法》规定的废弃物再利用义务。公开这些正确数据有助于今后采取有效降低环境负荷的措施。

4.3 成本数据的作成

一般的LCC（生命周期成本）是按照“堆积方式”计算出所发生的费用。家庭洗涤费用的数据包括评价范围内使用的制品（洗衣机、洗涤用品、衣物）以及消耗的电力、自来水和处理废水、废弃物等发生的费用。洗衣机、洗涤用品、衣物与处理废弃物等的费用是根据代表性制品的销售价格推算而得，而电、燃气、自来水/废水的费用是根据3个人使用量的代数平均值推算出来的。参试人的地区限定在日本东京的23个区内，时间为2007年4月，求出的是与单位使用量相当的费用。

4.4 家庭洗涤的社会化LCA/动态LCA研究

本评价法是比ISO-LCA更先进的评价法，它充分考虑了日本普通家庭洗涤条件的变化，是对家庭洗涤的全面评价。测算依据是：以东京地区降水天数99天、家庭平均人口2.9人、洗涤衣物重量2.6kg/次，洗涤次数7.3次/周，洗衣机的耐用期9年计算，求出CO2的排放量。图7是家庭洗涤过程中CO2排放量的详细数据，图8是消费者在家庭洗涤过程中费用的详细构成。

根据对家庭洗涤的全面评价结果，洗衣机制造阶段比使用阶段排放的CO2多，进行机械干燥时这种趋势更显著。从使用阶段的对比可看出，在洗涤阶段由洗涤用品产生的CO2排放量所占比例很高；在进行机械干燥时，由电力、城市燃气产生的CO2排放量激增。与此相对应的是，由于热泵式洗衣机对衣物进行短时间低温除湿干燥，因此可以减少对衣物的损伤，并大大降低电力消耗所排放的CO2量。这也是热泵式洗衣机在欧洲畅销的原因之一。

揭示滚筒式洗衣机的节水效果和节省费用的道理，厘清费用与消费者相容性的关系，是利用社会化LCA、提出评价费用指标不可或缺的步骤。

5. 结论

从以“如何制造”为目的的ISO-LCA转向以消费者为目的的“如何使用”，结合“消费者的行动”与“全体评价”，进而提出了社会化LCA/动态LCA。这种解析方法可以获得在日常生活中降低环境负荷的确切信息，成为提高可持续消费水平的有效手段，而且还可用于指导可持续性的生产。但是，新评价方法需要消费者与企业的共同理解，这方面还有许多问题尚未解决。进行正确的生命周期评价，是向可持续消费社会转变、实现低环境负荷生活的必要手段。

本文编译自日本《油化科学》2009.9，原作者山口庸子、永山升三，其中后者是日本洗涤科学协会成员。