开创性地将LCA应用到EIA过程中： 两个污水处理厂研究案例的经验总结外文翻译资料

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开创性地将LCA应用到EIA过程中：

两个污水处理厂研究案例的经验总结

摘 要

生命周期评估（LCA）作为一种可以在环境影响评估（EIA）的不同步骤中提高环境评估效果的有前途的工具，已经在文献中被证实。然而，很少有出版物提出一种广泛适用的方法，而且没有人将应用了LCA的结论与没有应用LCA的现有环评结论进行过比较。本文提出了一种将LCA应用到EIA内的综合的可操作的方法。根据文献回顾，我们确定了四个理论上可以从LCA的应用中获益的环境影响评估步骤，即（a）替代方案的环境比较，（b）关键影响的确定，（c）影响评估，以及（d）缓解措施的影响。对于这些步骤中的每一步，LCA都是通过定义特定的目标和范围来实现的，这些定义产生了一组特定的指标。该方法已在两个互相形成对照的污水处理厂（污水处理厂）项目中应用，并与现有的环评研究进行了比较。结果表明，两种程序，即在EIA中加入或没有加入LCA，导致了不同的结论。在最初的研究中没有对替代方案和缓解措施进行环境评估，且并未表明有其他可选择的污染程度较低的技术。就范围性环评步骤而言，所选择的环境关注点在本质上是不同的。在原始环境影响评估研究中未考虑气候变化或自然资源枯竭等全球影响。也没有对那些发生在项目地点之外的影响进行评估。与最初的考虑相比，所有这些影响都是值得注意的。另一方面，与目前生命周期评估的应用范围不同的是，环境影响评估通常着重于自然和技术风险以及噪音或气味等邻里干扰，这对项目的公众可接受性非常重要。就影响评估而言，在现场影响方面，不管环境影响评估中有或没有LCA，环评的结论都部分相同，在全球性影响和非现场影响方面，LCA提供了有关全球和非现场影响的重要附加信息，并突出了造成这些影响的过程。最后，通过对两个污水处理厂案例的所有环评步骤的研究，证实了LCA的存在意义。还评估了应用LCA的技术、时间和成本方面的可行性。

1 介绍

1.1背景

环境影响评估（EIA）是一项用于支持地方决策的广泛而合法的程序。根据

筛选（1）

不需要EIA

需要EIA

作用域（2）

（2a） （2b）

项目特性， 选择可能有

替代方案， 重大意义的

环境 影响

可替代方案的环境影响

（a）

识别关键影响

（b）

量化影响，尤其是：

—上下游的生命周期过程（生产工艺和废物）*

—资源*、能源*、气候变化*

*2014/52/EU号指令

（c）

影响评估（3）

（3a） （3b）

环境基线 项目的各种

描述 影响

应对措施的环境影响

（d）

应对措施（4）

报告（5）

复审（6）

作出判定（7）

不通过

重新设计、重新提交

通过

跟进（8）

图1：生命周期评估对环境影响评价程序的潜在贡献（以箭头表示）

欧盟委员会收集的数据，欧盟27国每年对不同类型的项目进行了大约1.6万个环境影响评估，包括基础设施(即：能源、交通、废物和废水处理）以及工业和

城市发展（GHK，2010）。环境影响评价程序在细节上有所不同，但大多数系统的

实际阶段通常如图1所示。首先，筛查（图1中步骤1）确定提案是否需要环境影响评价。例如，欧洲环境影响评价指令广泛地应用于公共和私人项目; 其中一些是强制性的（例如，长途铁路线或危险废物处置设施），而其他一些则是根据具体情况或者根据成员国设定的阈值，由会员国酌情决定。其次，界定范围（图1中步骤2-a）检查项目的特征，并为实现项目的目标建立一个优先选项（欧洲委员会，2001），例如，为项目选择一个可替代的地点或者采用不同的技术或设计方案（环境影响评价范围的指导，2001）。然后识别出可能有重大意义的问题（图1中步骤2-b）。此外，界定范围包括了评估的范围和时间和地理界限。第三,作为程序核心的影响评估阶段,一般分为在项目开始前建立一个环境基线描述 (当前状态)（图1中步骤3-a)以及识别、量化和评估主要的环境影响、社会影响和人类健康影响(图1步骤3-b) (IAIA和IEA,1999)。第四，提出缓解措施以避免、减少或抵消已确定的影响（图1中步骤4）。最后，准备一份报告，并在参考公众意见的审议后，决定批准或否决该项目。

环评过程依赖于工具来进行影响识别（范围）或影响预测（影响评估）。在第一点上，不同的工具，如清单、矩阵、网络、与当地利益相关者协商（Ogola，2007）、地图覆盖、地理信息系统、专家系统和专业判断（UNEP，2002）通常被用来确保检测到所有的潜在影响。对于影响评估，预测影响特征的方法包括“最佳估计”的专业判断、定量的数学模型、实验、物理模型和作为参照物或参考点的案例研究（UNEP，2002）。因此，环境影响评价从业人员可以自由使用最佳的可用方法或模型以及他们自己的专业知识来预估项目环境影响（Ogola，2007）。在这些工具中，一些作者建议使用分析工具，例如生命周期评估（LCA）(Bidstrup,2015; Finnveden and Moberg, 2005; Jeswani 等, 2010; Manuilova 等, 2009; Potting等, 2012; Tukker, 2000; Židonienė and Kruopienė,2014)。LCA是一种用于评估产品生命周期中的环境影响的标准化工具，从原料获取到废弃物管理，贯穿了生产和使用阶段（ISO，2006a，2006b）。尽管最初专注于产品和服务，但它的应用领域最近已经扩展到组织机构的生命周期评估，包括特定的网站（ISO，2014）。LCA评估了反映研究系统所提供的量化函数的功能单元的影响。LCA的双重好处是根据生命周期的角度和多准则的方法来量化环境影响。这些关键特性允许识别热点和转移影响类别和生命周期阶段之间的负担（Finnveden等，2009）。

1.2 LCA对环境影响评价程序的潜在贡献：最新进展

根据下文的回顾，图1显示了LCA可以为环评过程的某些步骤带来有价值的贡献。即在界定范围（盒a和盒b）、影响评估（盒c）和缓解措施（盒d）中。

在第一个界定范围阶段，Steinemann（2001）强调，对替代方案的比较应该基于明确的环境因素。从这个意义上说，Manuilova等人（2009）认为LCA可用来深度地测试所有可选方案（参见盒a）。Bidstrup（2015）还强调，标准化的LCA方法可以帮助EIAs更加明确地说明它们的嵌入功能，并为替代方案的定量比较提供一个框架。在比项目更高的层次上（即：计划，方案和政策），由Finnveden等人（2003）开发的战略环境评估（SEA）的方法论框架也表明LCA可以用来支持不同替代方案之间的选择。此外，Manuilova等人（2009）建议LCA可以通过考虑在整个生命周期中的全球和区域性的影响来验证系统边界。在确定应该优先处理的主要问题（图1中的箭头文本框b）时，LCA为界定范围这一步骤增加价值。

对于影响评估阶段，由于在环境影响评价中没有具体或一致的分析工具，生命周期影响评估（LCIA）方法可以有效地提供补充信息（图1中箭头文本框c）。LCIA提供了生命周期的影响导向和定量评估。此外，随着与地点相关的LCIA方法的发展，将这些模型应用于EIA以提高环境评估的详细程度和准确性（Manuilova等，2009）的可能性很大。Tukker（2000）和Manuilova等人（2009）提出，LCA允许包含与供应链上游和下游活动相关的排放和影响，而不仅仅是过程本身的位置。项目的间接影响可能是非常相关的，因为它们可能比直接影响更大（Lenzen等人，2003;Potting等人，2012)。最近的欧洲立法（官方杂志欧洲联盟，2014年）强烈鼓励了这种包容性。关于影响的性质，2014/52/EU号指令强调需要考虑范围广泛的影响类别，包括“资源开发”、“能源”、“气候变化”和“人类健康”。LCIA方法所采用的多准则方法如ReCiPe（Goedkoop等人，2013）或ILCD（欧洲委员会等，2010a）特别适合这一要求。

最后，LCA可以为评估减排替代方案（Tukker，2000）（图1中的箭头文本框d）的影响提供实际的附加值。到目前为止，很少考虑缓解措施及其实施的影响。

尽管如此，即使一些作者认为LCA是一个适用于EIA和SEA的分析工具，但在实践中还没有找到具体的应用。对丹麦85个EIA或SEA报告的回顾显示，22%的报告是由LCA的结果支持的，而只有7%的报告将LCA作为研究方法的一部分来真正应用（Bidstrup，2015）。为了解决这一问题，一些最近出版的刊物提出了正式但部分的程序来进行这种整合。

关于美国环境影响评价的初步申请，Tukker（2000）给出了一些实际使用LCA的例子在荷兰的EIAs或海洋中，并指出了可能受益于LCA的研究，本质上是提供了对过程替代的定量评估同时也对不同的减排方案进行了比较。Cornejo等人（2005）提议使用LCA应用它在一个重大现代化新闻纸厂项目。在评估了项目替代方案对环境的影响后，他们将重要的空气、水和固体废物的排放与环境法规进行了比较。Židonienė and Kruopienė（2014）最近提出了一个完整的LCA-EIA框架，以比较一个项目的几个备选方案。他们比较了不同的材料绝缘生产方案和LCA，以确定环境影响最低的那一种。与Cornejo等人（2005）一致，他们建议评估所选场景与当地条件的兼容性。,即空气污染、水污染、生物多样性、保护区和社会环境的选址。Morero等人（2015）比较了沼气改造过程的影响评估，一方面是LCA，另一方面是一个特定的因果关系模型遵守于阿根廷的环评法律。

关于海洋的初步应用，bjrklund（2012）利用LCA与其他规划工具结合，设计了环境评估的范围，并定义和评估了瑞典城市能源规划的替代方案。Bidstrup等人（2015）提出了一种运用于海洋的LCA程序。他们为丹麦的提取计划定义了几个场景，并在基线场景的两个最重要影响类别的基础上对它们进行了比较。

1.3 论文的目的

首先，本文提出了在环评过程中对LCA的先进集成。许多作者讨论了将LCA应用于环境影响评价中的分析效益，他们中的一些人已经提出了初步的程序，在环评过程的某些特定步骤中与LCA进行部分整合。大多数主要关注于用LCA评估项目备选方案，然后在特定位置的背景下讨论LCA的结果。所提出的程序与先前的研究不同，它不仅考虑了替代评估，还考虑了其他环评步骤。我们提出将文献中所有潜在的LCA分析成果应用到实践中。具体地说，我们首先阐明了标准化的环评过程的哪些步骤可以从LCA中受益，然后提供了完整的方法，为了LCA和EIA全面的整合。

其次，本研究的目的是在实际环境影响评价案例研究（第一阶段实施）中测试这一创新过程的实施，以进一步调查在环评过程中使用LCA的利益和可行性。为了达到这个目的，我们将使用LCA作为分析工具的环境影响评价程序的输出与一个现有的环境影响评价程序的输出进行比较。我们想知道主要的结论是否不同，如果是的话，那么LCA将如何以及在多大程度上影响环评。这一比较是用两种处理污水处理厂的真实案例进行的。这一阶段的实现可以被看作是分析LCA输入环评程序的概念的证明。然而，这第一步并不能替代在环境影响评价过程中实际应用的有效和实际的实现方法，包括与监管部门的互动，以及对决策制定的反馈分析（这超出了本文的范围）。

因此，我们工作的两个主要方面是，LCA与EIA程序整合，以及基于现有案例研究的LCA效益的示范。

2 材料和方法

2.1将LCA的输入集成到四个环评过程步骤

所提出的方法包括通过在不同的步骤（执行前）引入LCA，来重新审视现有的环境影响评价（执行前）。它的目的是在未来的研究中证实包含LCA的EIA程序的附加值和可行性。该方法的最终目标是在一个实际的环境影响评价研究中应用LCA，两者同时进行。

为了演示，LCA是在环评过程的每一步进行的，就好像两个研究同时进行的一样。例如，在步骤（2-a）期间，LCA被用来比较基于标准污水处理工厂（污水处理厂）技术的替代方案。因为在那个时候，要选择的系统和未来精确设计的过程是未知的。然而，在步骤（3-b）期间，假定设计的实际数据是可用的，并且根据实际的数据对这些技术的影响进行了评估。因此，LCA在每个相关的环境影响评价阶段都有一个具体的目标和范围。此外，还提供了不同的指示，如表1所示。端点指示器用于比较或环境问题的识别。中点指标用于生态设计和确定需要缓解的热点地区。

然后将LCA方法的结果与现有的分析方法的结论进行比较，或者与环评中每一个步骤的专家判断进行比较。最后，通过分析LCA整合是否改变了环评研究的整体结论，评估LCA对环境影响评价的可能贡献。讨论了该方法在方法、资源和成本方面的实际可行性。

表1 用于四个所选择的EIA步骤的具体LCA分析

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