基于全生命周期的产品环境足迹研究

王 营，李慧洁，郭英玲，张利强，钱 蒙

（1.机械科学研究总院集团有限公司 中机生产力促进中心，北京100044；2.中国民航机场建设集团有限公司，北京100101；3.中国机械工程学会，北京 100048）

0 引言

产品环境足迹 PEF（Product Environmental Footprint）是完全基于生命周期评价 LCA（Life Cycle Assessment）方法、由欧盟政府建立的统一的绿色产品评价标准与标识体系。首批PEF产品标准已于2018年5月发布，涉及原材料、纺织、轻工、电子、食品饮料等多种行业。欧盟委员会计划将PEF纳入欧盟循环经济政策、产品环境标识、政府绿色采购等政策体系中，将对LCA研究、环境政策研究、企业产品出口等产生重要影响。

1 产品LCA方法

产品生命周期是指产品从资源开采、原料/能源生产、产品生产、使用、废弃/再生的过程。LCA是评价产品系统在其生命周期中产生的环境影响的工具。该方法通过建立基于产品功能分析单位的系统输入和输出数据目录后，对数据进行分类和特征化来进行环境影响评价。生命周期评价最早萌芽于美国，1969年，美国中西部资源所对可口可乐的饮料包装瓶进行了生命周期评价研究。该研究涵盖了从最初的原材料采掘到最终的废弃物处理整个过程，并对全过程进行跟踪与定量分析。当时，人们把这一研究方法称为资源与环境状况分析REPA（Resource and Environmental Profile Analysis）。之后，美国环保局又进行了一系列的REPA研究。同时，欧洲的一些国家也开展了类似的相关研究。

一直以来，生命周期思想都是欧盟制订产品环境政策的核心思想，LCA都被认为是评价产品环境影响的最佳方法，在各种法令和政策中被反复推荐、寄予厚望。例如：

（1）2003年 ，“Integrated Product Policy-Building on Environmental Life-Cycle Thinking”

（2）2008年，“Sustainable Consumption and Production and Sustainable Industrial Policy Action Plan”

（3）2010年 ，“Sustainable materials management and sustainable production and consumption”

（4）2011年，“Roadmap to a Resource Efficient Europe”

（5）2013年，LCA方法、标准、工具和数据库日益成熟、基于LCA的产品碳足迹和水足迹席卷全球市场、法国已经在过去两年的试验期中完成了上千种产品的PEF，LCA最终被欧盟确立为评价绿色产品的唯一方法。由此可以避免因评价方法不同，给消费者和采购方带来混乱的环境信息，同时也减少企业披露产品环境信息的成本。

目前，由于起步较早，欧、美、日等发达国家的 LCA应用较为普遍，已经成为产品开发、环境认证、规避贸易壁垒等的重要手段。技术部分软件工具已经形成商品化，有广泛应用基础。相比之下，国内有关产品LCA方法和软件工具的研究和应用虽然取得了一定进展，但总的说来，仍然与欧美国家有较大的差距，主要表现在产品回收再利用、研究对象深度和广度、研究方法和研究手段、方法本体研究、数据库建立五个方面。

从现在起，欧盟将再开展三年的试验期，召集企业和行业组织，制订各种产品的评价规则，开展上述评价工作，编制产品PEF报告，并将用于产品环境标志、产品生态设计等体系的评价方式。欧盟建议各成员国、企业、行业、认证机构、金融组织等市场相关方，在评价绿色产品时统一采用上述方法，从而建立统一的绿色产品市场。

2 产品环境足迹（PEF）

PEF基于LCA，产品环境足迹的评价需要从产品的原材料开始，至产品生命末期结束。以下从PEF的评价体系、最新进展、潜在影响及计算方法方面加以介绍。

（1）PEF是欧盟最新的绿色产品评价标准体系和产品环境标识体系。PEF体系基于产品生命周期评价（LCA）方法框架，并进一步为各种产品制订专门的PEF评价标准，评价指标涵盖产品全生命周期的温室气体、酸化、颗粒物、光化学臭氧生成、富营养化、生态毒性、人体毒性、电离辐射、自然资源等10多种评价指标。

（2）PEF的最新进展：2018年5月欧盟委员会批准了首批PEF产品评价标准，包括电池、涂料、皮革、保温材料、IT设备以及瓶装水、葡萄酒、啤酒、牛奶等，其他制定中的产品标准也将陆续发布。目前，行业领先企业正在按照PEF标准编制产品报告和产品PEF标识，并将用于市场宣传。欧盟环境署正在研究将PEF纳入欧盟循环经济、产品环境标识、政府绿色采购、环境管理体系等政策体系中。

（3）PEF的潜在影响：①在学术研究方面，LCA一直是环境科学与各行业的交叉研究热点，SCI论文数量持续增长。PEF标准体系是对LCA方法框架的重要补充和发展，对全球LCA研究有引导作用；②在环境政策方面，PEF为多种相关环境政策提供了基础性方法，是建立统一的绿色管理体系的基础之一，为全社会绿色发展提供体系支持；③在企业应用方面，可能成为领先企业增强绿色竞争力的重要工具，对于中国出口欧盟产品可能产生直接影响，甚至可能像欧盟RoHS、REACH指令一样逐渐影响到全球产业链；④PEF的计算方法：在制造、分销、零售、使用阶段或使用后使用产品的废物应包括在产品生命周期的整体建模中。基于产品的资源利用和排放框架，每分析单位的循环足迹计算公式由三个部分组成，它们分别为：

材料方面：

能量方面：

处理方面：

其中，Erecycled—每分析单位再循环材料的再循环过程中的排放和资源消耗；ErecyclingEoL—在产品生命结束阶段的再循环过程，每分析单位原材料的排放和资源消耗；Ev—每分析单位原材料的获取和预处理的排放和资源消耗；—在产品生命结束阶段，每分析单位原材料的获取和预处理的排放和资源消耗；ED—每分析单位费料处理的排放和资源消耗。其它符号意义详见参考文献[9]。

PEF方法能科学计算资源消耗量，为产品设计、产品生产流程以及产品生命周期的优化提供了市场营销的方法支持和行业内部各个环节数据保障。

3 展望

欧盟在重点关注的环境领域制定了法律政策，在综合考虑资源环境时，需要一种评价方法，以制定方法和指南为载体，吸引各行业、各国家参与其中。通过采用全生命周期评价方法，欧盟从全生命周期系统全面看待资源环境问题。方便企业公平竞争是欧盟产品环境足迹开展的动力。在我国实施PEF时需要进一步完善与关注以下几个方面：

（1）PEF方法要避免没有抓住重点的评价指标。

（2）对于整个LCA方法，要抓大放小，企业可以判断哪个指标甚至哪个指标的哪个环节重要，可以判断再生之后的经济效益，可以区分什么时候用统计数据，什么时候用供应商数据。

（3）要计划建立第三方审核体系，从标准→审核→认证→标识，将PEF方法尽可能应用到各行各业中。

（4）要监控标准如何在企业中实施，希望与机构、行业协会、企业、政府合作。

（5）要建立“中国绿色产品”标识与认证体系，从而形成国际互认、欧盟通行的绿色产品标识与认证体系，促进“一带一路”发展战略的实施。

（6）通过研究产品环境足迹的相关要求，提高产品供给质量，实现要素最优配置，提升经济 增长的质量。

4 结论

《中国制造2025》明确提出，全面推行绿色制造，实施绿色制造工程，全面推进绿色制造体系建设，以企业为主体，推动全面实现制造业高效清洁低碳循环和可持续发展。我国许多出口企业已经在过去几年接触了一系列的绿色法规，在减少有害物质、提高产品回收利用方面取得了很好的成效，部分企业也进行LCA研究，开展了产品碳足迹、水足迹、III型环境声明（EPD）等工作。本文介绍了欧盟产品环境足迹（PEF）的主要内容，对我国企业而言，欧盟推行的产品环境足迹无疑是一个很大的挑战，对提升中国制造的国际竞争力，对中国出口产品将造成深远的影响。