产品环境影响评价方法及其在纺织行业中的应用研究进展1）

程光伟　冯竹　刘颖

（江苏省质量和标准化研究院）

产品环境影响评价方法及其在纺织行业中的应用研究进展1）

程光伟冯竹刘颖2）

（江苏省质量和标准化研究院）

本文系统地分析了国内外环境影响评价的标准、方法及其在纺织行业的应用案例，研究纺织品中对环境影响最严重的生命周期阶段，提出通过环境评价试点、起草产品分类规则、建立国家和行业特色生命周期数据库，建立我国的环境影响评价制度的决策建议。

环境影响环境足迹纺织品生命周期评价碳足迹水足迹

1　前言

我国是世界上规模最大的纺织品生产国、消费国和出口国。2015年我国纺织工业加工量占全球的54%，纺织品服装出口额占全球的37%。纺织行业具有高污染高能耗的特点，生产过程排放大量的废水、废气，对环境和人的健康造成严重影响。纺织产品对环境的影响，不仅体现在生产过程，还包括原材料的获取、存储和运输、使用、废弃等阶段，因此需要从全生命周期的视角来全面考察产品的环境影响。生命周期评价（Life Cycle Assessment， LCA）方法是一种评价产品、工艺或活动，从原材料采集，到产品生产、运输、销售、使用、维护和最终处置整个生命周期阶段环境负荷的过程，可用于辨识和量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及排放[1]；基于LCA方法的环境影响评价工具，如碳足迹、水足迹、环境足迹、生态足迹，被用来描述个人、组织、产品或服务对环境的影响。因此，从生命周期角度研究纺织行业及纺织品的环境影响，对于全面降低纺织产品环境足迹、企业节能减排都具有重要意义。

2　产品环境影响评价方法在纺织行业的研究现状

本文主要讨论碳足迹、水足迹、环境足迹三种方法在纺织品环境影响评价中的应用。

2.1碳足迹

大量的研究认为温室气体（Greenhouse Gas，GHG）排放会引起气候变暖、海平面上升、区域旱涝等一系列自然灾害，危害人类生命健康和财产安全以及全球生态系统。2007年，Pertsova C C[2]将产品“碳足迹”定义为：商品和服务生命周期各阶段的直接和间接活动引起的二氧化碳排放；活动主体包括个人、人群、政府、公司、组织、过程、产业部门等。该定义仅考虑CO2的排放量，并未将其他温室气体，如甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、一氧化氮（N2O）纳入考察范围。英国、法国、日本、台湾等国家和地区以及国际标准化组织（ISO）和世界资源研究所等组织都发布产品GHG评价方法（见表1）。

表1　英国、日本、法国等国家/地区/组织发布的GHG评价方法

截至2016年4月，已有英国、法国、中国台湾等10多个国家和地区的企业相继完成产品碳足迹审核，规模最大的为英国连锁超市Tesco。Tesco通过英国Carbon Trust公司，为其1100多种商品进行碳足迹审核[3]；其中不同型号的牛仔裤生命周期内排放的二氧化碳当量（eCO2）为220g～260g。Bevilacqua M[4]等人研究了纺织产业链上碳排放，发现电力和热能的使用及运输过程是碳排放的主要原因，并对研究过程进行不确定性分析和敏感性分析。Zamani B[5]等人研究了瑞典废旧纺织品处理过程的碳排放情况，发现每吨回收利用的纺织品可减少eCO2排放8t，并节省164GJ（1GJ= 1×109J）的能量。孙智庆[6]使用GHG Protocol和PAS 2050对牛仔裤进行碳足迹研究，发现由于边界划分及数据收集范围、方法不同，研究结果出现了较大差异。杨自平等人[7]根据英国PAS 2050：2011，对大麻纤维产品进行从原料种植到产品的碳排放研究，发现每吨精干麻产生的eCO2约为5.499t；种植过程可以贮存碳，生产加工过程中的能源及化学品输入是GHG排放的主要因素。赵年花[8]研究了100kg涤纶长丝织物，从原油开采到印染结束排放的eCO2为2570.10kg。李昕[9]讨论和构建了能源、物料排放系数核算方法和基于影响评价的纺织服装工业碳足迹计算方法，并量化了数据的不确定性。

碳足迹的概念提出较早，其评价方法较为成熟，评价标准也相对完善，因此理论研究方面新成果不多；在纺织行业的研究大多集中在评价法与标准的应用方面，产品范围涉及半成品、成品（如牛仔裤）、回收纺织品等。

2.2水足迹

随着资源需求的不断增长以及水资源的日益匮乏，水资源的使用和管理成为各国政府面临的主要资源问题之一。1993年英国学者Tony Allan[10]提出“虚拟水”（Virtual Water）的概念，用于计算食品和农产品在生产及销售过程中的实际用水量。2002年荷兰水资源专家Hoekstra在虚拟水理论研究的基础上，提出涵盖蓝水、绿水和灰水的水足迹概念[11]。

2011年水足迹网络（WFN）发布《水足迹评价手 册 》（Water Footprint Assessment Manual， 2011），ISO也于2014年8月发布《生命周期评价水足迹要求和指南》（ISO 14046：2014）。Chapagain A K等人[12]研究了不同地区消费棉花产生的水足迹情况，发现在1997—2001年，25个欧盟成员国消费的棉花水足迹，有84%是位于欧盟地区之外。Chico D等人[13]研究了一条牛仔裤生命周期内的水足迹，结果显示在纤维生产阶段消耗的水资源最多。水足迹多用来评价农产品对水资源的消耗。目前纺织学界及产业界也在探索纺织品的水足迹。王来力等人[14]研究了七种棉针织印染布的工业水足迹；张音等人[15]研究了纺织服装工业常用能源和常用物料的水足迹系数；严岩等人[16]研究了我国几种典型棉纺织产品的工业水足迹，结果显示漂白布工业水足迹为36.51 L/lB，花灰布为37.84 L/lB，并发现纺织品中蓝水足迹大于灰水足迹，直接工业水足迹大于间接工业水足迹，深色棉布工业水足迹大于浅色布;许璐璐等人[17]研究提出了灰水足迹的3个核算指标。

2.3环境足迹

欧盟通过研究发现，不同成员国的单一环境标签一方面会阻碍欧盟内部市场的产品流通，增加企业的认证负担；另一方面，大量的环保产品会使消费者在购买时感到迷茫，影响消费者的购买决策[18]。2013年4月9日，欧盟委员会发布《建立绿色产品单一市场》公告和《更好促进产品和组织环境绩效信息》的提案，旨在建立基于生命周期评估方法的产品环境足迹（PEF）和组织环境足迹（OEF）的通用评价方法以及信息交流的基本原则，引导成员国、公司、私营组织参与3年试点计划。同年5月，欧盟委员会发布《产品环境足迹（PEF）指南》［Product Environmental Footprint （PEF） Guide］，为产品和服务进行环境足迹评价提供基本原则和方法框架。同年，有280多家企业和组织参与欧盟委员会发起的“环境足迹试点计划”，涉及电池、装饰用油漆、皮革等25种消费品和农产品。根据欧盟的《产品环境足迹（PEF）指南》，产品环境足迹（PEF）是评定某一产品或服务在其整个生命周期过程中环境绩效的一种多指标方法，其目的是发现产品或服务生命周期内的环境影响来源，减少其对环境的影响。

环境足迹目前还没有在纺织行业的应用案例，但国内外学者在其他行业领域进行了基于LCA方法的环境影响评价应用和理论研究。Koehler Annette[19]对比了9种家用护理产品和个人健康产品，研究不同生命周期阶段的生态相关性和环境影响。M.Gaussin等人[20]指出了现有评价方法的不足，建立了一种通用的产品环境影响评价方法。Einar Aalen Hunsager等人[21]通过对27个产品分类规则（Product Category Rule, PCR）计划、556个PCR文件及3614个环境足迹产品声明的分析，建议采用通用的分类系统，要求消费者参与PCR审核小组，公布PCR审核人员潜在的利益冲突。付允等人[22]提出了指标体系评价与生命周期评价相结合的产品环境友好性评价方法。此外，2013年美国李维斯（Levi’s）公司使用生命周期评价法对其牛仔裤产品进行环境影响评价[23]，评价内容包括气候变化、水资源消耗、富营养化、土地使用、臭氧层变化5个方面，各阶段环境影响见表2。

方恺[24]从环境指标的分类与整合两方面对环境足迹进行分析，提出两种环境足迹整合范式。付允和林翎等人[25]介绍了环境足迹的概念、环境足迹评价方法、管理机制，并从开展试点、沟通交流、基础数据库建设、人才培养等方面提出了我国出口产业应对欧盟产品环境足迹制度的建议。陈欢等人[26]介绍了PEF方法学、PEF影响类型、PEF与欧盟现行政策的关系，并提出了我国的应对建议。邓明君等人[27]在分析国内外产品分类规则研究与实践进展的基础上，提出加速建设我国产品分类规则体系的建议。

表2　Levi’s牛仔裤生命周期各阶段环境影响

3　产品环境影响评价方法在纺织行业的应用研究

3.1应用推广情况

LCA方法的建立和完善已有20多年的历史，目前已广泛应用于各个行业[28,29]。然而基于该方法的碳足迹、水足迹和环境足迹等环境影响评价工具才刚刚出现，评价规范和标准还在进一步的完善中。尤其是环境足迹，虽然欧盟发布了目前唯一指南性文件，然而目前仅用于试点计划。

国际社会对气候变化关注的逐渐升温，使得碳足迹评价方法的应用相对广泛，在纺织行业的应用研究多于理论研究。除了《环境管理水足迹原则、要求和指南》（Environmental management—Water footprint—Principles, requirements and guidelines，ISO 14046：2014）和《水足迹评价手册》（Water Footprint Assessment Manual，2011），水足迹目前缺少国家层面的评价方法或标准；纺织行业的水足迹研究成果既有基础理论的研究，也有应用研究。欧盟《产品环境足迹评价指南》目前仅在试点计划中；仅有个别环境责任意识较强的纺织企业使用LCA方法研究了产品的环境影响。

3.2适用范围

碳足迹、水足迹和环境足迹3种环境影响评价工具在范围上也有区别。根据正式发布的标准和指南文件，碳足迹评价方法目前还不能应用于针对群体和行业的碳排放评价，环境足迹仅适用于针对过程、产品/服务和机构/组织的评价中；而水足迹的应用范围最广，具体见表3。

表3　碳足迹、水足迹和环境足迹应用范围的对比

3.3评价内容

碳足迹和水足迹为单一指标环境影响评价方法，环境足迹为多指标评价方法。水足迹包含蓝水足迹、绿水足迹和灰水足迹3个二级指标；而环境足迹评价项目包括气候变化、臭氧层破坏、生态/人体毒性、酸化、富营养化、资源枯竭、土地利用等14个方面，在实际应用过程中，需要根据评价结果选择最重要的几个环境影响类别进行披露。

从披露的内容来看，环境足迹为消费者提供了最丰富的产品环境信息，有利于消费者对环保产品的选择；然而由于评价过程和内容的复杂性，产品环境足迹研究的人力、物力和时间成本也更高。碳足迹和水足迹分别适合能耗高、耗水多的产品。

4　结论与建议

国外环境影响评价制度的建立，将对我国出口产业，尤其是高能耗高污染的传统加工和出口产业形成绿色壁垒。国内虽然也有学者研究，但是由于种种原因未能推广开来；国内企业也极少披露产品的环境影响信息。为了增加我国纺织行业及其他传统行业企业的出口竞争力，减少企业对环境的影响，应从以下方面构建我国的环境评价制度：

（1）征集各行业生产/出口企业、行业协会和研究及检测机构，开展以LCA方法为基础的环境评价试点计划，总结适合我国各行业的产品环境足迹影响的基本原则和评价方法，构建产品环境影响评价制度；针对不同行业，尤其是纺织、化工等传统

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[6]孙庆智. 纺织品工业碳足迹研究与示范[D]. 上海：东华大学，2011.高能耗、高污染行业，制定具有行业特色的环境足迹评价方法。

（2）为实现环境影响信息的一致性、可比性，LCA方法要求评价过程在特定的系统边界内进行。系统边界一般是在PCR文件中进行描述，如法国、英国、日本等国家碳足迹认证制度以及欧盟环境足迹评价指南都要求在PCR/PEFCR中明确研究的系统边界。参考现有的PCR文件，以我国的产品分类法为基础，构建适合我国国情的产品分类规则体系与产品环境影响评价方法的科学基础。

（3）在具体产品的LCA分析中，经常需要上游生产过程或废弃物处理过程中大量的清单数据。而由于生产技术水平的地域差异，LCA基础数据库的适用范围具有地域局限性。因此，需要联合企业、行业协会和研究机构，加快我国基础/行业生命周期数据库的研究建设；引入第三方检验和审核，保证基础数据库的质量。

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[9]李昕. 纺织服装产品工业碳足迹核算中若干关键问题的研究[D]. 上海：东华大学，2014.

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Product Environmental Impact Assessment Methods and their Application in Textile Sector

Cheng Guangwei, Feng Zhu, Liu Ying
( Jiangsu Institute of Quality and Standardization )

This paper reviewed the latest research and application examples on environmental impact of products in textile sector, aiming to fi nd out the main environmental contributor stage of textile life cycle, and propose to set up environmental impact assessment system by piloting, drawing up product category rules and developing national/ sector life cycle inventory database in China.

environmental impact, environmental footprint, textile, life cycle assessment, carbon footprint, water footprint

1）基金项目：本文受江苏省质量技术监督局科技计划项目（编号：KJ155414）资助。

2）通讯联系人：刘颖，liuyingtbt@163.com。