污染場(chǎng)地修復(fù)生命周期評(píng)估程序與模型的研究進(jìn)展

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:污染場(chǎng)地綠色修復(fù)和可持續(xù)管理逐漸成為國(guó)際上倡導(dǎo)的發(fā)展方向，修復(fù)過(guò)程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響日益受到重視。生命周期評(píng)估(LCA)作為一種可評(píng)估項(xiàng)目全過(guò)程環(huán)境影響的新興技術(shù)，可以從污染場(chǎng)地自身環(huán)境改善的角度進(jìn)行效益評(píng)估，同時(shí)解決污染場(chǎng)地修復(fù)工程本身可能在區(qū)域和全球尺度上產(chǎn)生的其他負(fù)面影響，在污染土壤、底泥、地下水修復(fù)管理決策中已有較多應(yīng)用。從評(píng)估程序、評(píng)估模型、不確定性研究等方面對(duì)污染場(chǎng)地修復(fù)LCA進(jìn)行論述，為中國(guó)污染場(chǎng)地綠色修復(fù)和可持續(xù)管理中使用LCA方法提供參考。

關(guān)鍵詞：土壤，地下水，綠色修復(fù)，生命周期評(píng)估，評(píng)價(jià)技術(shù)

綠色修復(fù)和可持續(xù)管理逐漸成為國(guó)際上污染場(chǎng)地修復(fù)倡導(dǎo)的發(fā)展方向。發(fā)達(dá)國(guó)家污染場(chǎng)地修復(fù)管理重視綠色修復(fù)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用和政策扶持，側(cè)重于全過(guò)程的綜合協(xié)調(diào)和利益相關(guān)方的全面參與，倡導(dǎo)可持續(xù)污染場(chǎng)地風(fēng)險(xiǎn)管理和多目標(biāo)決策，強(qiáng)調(diào)修復(fù)工程的整個(gè)生命周期可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，不再僅限于修復(fù)工程實(shí)施單個(gè)方面[1-3]。

而我國(guó)污染場(chǎng)地修復(fù)還處于起步階段，修復(fù)技術(shù)多以高能耗、見(jiàn)效快的異位修復(fù)為主，修復(fù)工程多以實(shí)現(xiàn)修復(fù)目標(biāo)、削減污染場(chǎng)地自身風(fēng)險(xiǎn)為側(cè)重點(diǎn)，鮮有關(guān)于綠色修復(fù)技術(shù)與政策的相關(guān)研究和實(shí)踐的報(bào)道[4-5]?？偨Y(jié)發(fā)達(dá)國(guó)家污染場(chǎng)地修復(fù)生命周期評(píng)估(LCA)的方法和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于開(kāi)展我國(guó)污染場(chǎng)地綠色修復(fù)和可持續(xù)管理研究具有重要意義。

1污染場(chǎng)地修復(fù)LCA概述

LCA從社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境3方面綜合對(duì)污染場(chǎng)地修復(fù)開(kāi)展可持續(xù)管理評(píng)價(jià)，而其他類似評(píng)價(jià)方法，例如凈環(huán)境效益評(píng)價(jià)(NEBA)和費(fèi)用效益分析(CBA)則主要從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)層面開(kāi)展一維或二維評(píng)估。LCA的首要環(huán)境影響是污染場(chǎng)地范圍內(nèi)的污染物健康風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn);二次環(huán)境影響是區(qū)域和全球范圍內(nèi)修復(fù)工程所產(chǎn)生的環(huán)境影響;若考慮三次環(huán)境影響，則將LCA又拓展至經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響評(píng)估。

自1999年起，針對(duì)污染場(chǎng)地修復(fù)LCA框架的研究就已逐漸開(kāi)展并日趨拓展。VOLKWEIN等[6]263-264在其構(gòu)建的污染場(chǎng)地修復(fù)LCA模型框架中將污染場(chǎng)地修復(fù)排放區(qū)分為近域排放范圍和遠(yuǎn)程排放范圍，前者包括污染場(chǎng)地內(nèi)和距污染場(chǎng)地250m內(nèi)產(chǎn)生的排放，近域排放范圍以外的為遠(yuǎn)程排放范圍。

DIAMOND等[7]788-789提出的污染場(chǎng)地修復(fù)LCA框架包括原材料和能源消耗、污染場(chǎng)地過(guò)程邊界、廢物管理3部分內(nèi)容。近年來(lái)，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)污染場(chǎng)地修復(fù)LCA進(jìn)一步拓展研究，GUINE等[8]將傳統(tǒng)LCA擴(kuò)展為生命周期可持續(xù)分析(LCSA)。

美國(guó)可持續(xù)修復(fù)論壇(SURF)在2011年的《修復(fù)行業(yè)環(huán)境足跡分析和LCA評(píng)估技術(shù)導(dǎo)則》中構(gòu)建了包括污染場(chǎng)地內(nèi)操作管理(O&M)、監(jiān)測(cè)井(MW)和場(chǎng)地外輸入輸出環(huán)境影響的流程圖[9]43-48，為污染場(chǎng)地環(huán)境可持續(xù)評(píng)估提供了技術(shù)方法。

LEMMING等[10]392-394在綜述前人研究的基礎(chǔ)上，提出場(chǎng)地修復(fù)LCA概念框架包括上游能源和材料消耗(生產(chǎn)階段)、原位或異位直接修復(fù)(使用階段)和下游廢棄物處置(終止階段)3部分。HOU等[11]1083-1085在污染場(chǎng)地修復(fù)LCA方法中提出了結(jié)合環(huán)境、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)主要影響類別的可持續(xù)評(píng)價(jià)體系。總體而言，污染場(chǎng)地修復(fù)LCA旨在涵蓋污染場(chǎng)地修復(fù)管理全過(guò)程，并對(duì)整體過(guò)程中所可能產(chǎn)生的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響開(kāi)展評(píng)估。

2污染場(chǎng)地修復(fù)LCA程序

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)提出的通用LCA程序包括確定目標(biāo)和范圍、清單分析(LCI)、生命周期影響評(píng)估(LCIA)和結(jié)果分析4個(gè)階段[12-13]。SURF針對(duì)污染場(chǎng)地修復(fù)LCA，將具體步驟細(xì)化為九步法：確定目標(biāo)和范圍、確定功能單元、建立系統(tǒng)邊界、建立環(huán)境影響指標(biāo)、LCI、環(huán)境影響評(píng)估、參數(shù)敏感性與不確定性分析、結(jié)果表征、提交評(píng)估報(bào)告，具體程序見(jiàn)圖1。

2.1確定目標(biāo)和范圍

確定目標(biāo)和范圍是LCA過(guò)程中至關(guān)重要的步驟。確定目標(biāo)旨在說(shuō)明開(kāi)展污染場(chǎng)地修復(fù)LCA的目的和原因，以及研究結(jié)果的預(yù)期應(yīng)用領(lǐng)域。通常污染場(chǎng)地修復(fù)LCA的目標(biāo)可分為兩種：

(1)用于修復(fù)活動(dòng)開(kāi)展前的修復(fù)方案比選評(píng)估;(2)在修復(fù)實(shí)施后開(kāi)展生命周期回顧性評(píng)價(jià)。其中，前者可作為污染場(chǎng)地修復(fù)管理決策支持的依據(jù);后者可提供修復(fù)技術(shù)的影響基準(zhǔn)，從而為進(jìn)一步改善修復(fù)技術(shù)提供參照。

確定范圍是為了保證研究的空間、時(shí)間和評(píng)價(jià)深度滿足規(guī)定目標(biāo)。所有的系統(tǒng)邊界、功能單元、評(píng)價(jià)時(shí)間、修復(fù)技術(shù)流程、LCIA模型、影響類型等要素都應(yīng)該在范圍界定中表述清楚。SUER等[14]認(rèn)為評(píng)價(jià)土壤修復(fù)最重要的是界定時(shí)間和空間范圍以及評(píng)價(jià)二次環(huán)境過(guò)程可能產(chǎn)生的環(huán)境影響。而LEMMING[15]則認(rèn)為范圍應(yīng)包括系統(tǒng)邊界、時(shí)間邊界和技術(shù)與環(huán)境邊界，以及LCA類型的選擇(邊際LCA和結(jié)果LCA)。范圍界定的準(zhǔn)確程度和與評(píng)價(jià)目標(biāo)的契合度將影響LCA結(jié)果的可靠性。

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