彭國勛，侯俊，林偉清

（江蘇省無錫市正新和包裝技術(shù)研究院有限公司，無錫 214194）

1 概述

1.1 挑戰(zhàn)

當(dāng)今全球的環(huán)境問題面臨八大公害：1）溫室效應(yīng)與全球變暖；2）臭氧層破壞；3）淡水資源缺乏與水污染；4）海洋污染；5）酸雨；6）生態(tài)環(huán)境惡化與生物多樣性喪失；7）危險(xiǎn)廢物越境轉(zhuǎn)移；8）城市環(huán)境問題。

1972年，聯(lián)合國在瑞典斯德戈?duì)柲φ匍_了人類環(huán)境大會(huì)。大會(huì)成立了一個(gè)獨(dú)立的委員會(huì)，即“世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)”。1985年荷蘭率先提出建立企業(yè)環(huán)境管理體系的概念，1988年試行實(shí)施，1990年進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化和許可制度。1993年6月29日生效和1995年4月起實(shí)施的歐盟通過的第1836/93號(hào)歐洲經(jīng)濟(jì)共同體(European Economic Community, EEC)法規(guī)，成為更有效地實(shí)施歐盟各國工業(yè)企業(yè)的環(huán)境法例，將其在環(huán)境方面所定的目標(biāo)和做出的努力向公眾公布，使之變成各國能自愿加入的一種體系。該法規(guī)2001年發(fā)布了第二版，2010年發(fā)布了最新修訂的第三版。2013年歐盟發(fā)布了《建立綠色產(chǎn)品單一市場(chǎng)》的公告和《更好促進(jìn)產(chǎn)品和組織》。

面對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境挑戰(zhàn)，為了貫徹科學(xué)發(fā)展觀，2012年11月8日，時(shí)任中共中央委員會(huì)總書記胡錦濤在“十八大”上作的報(bào)告中提出，必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)各方面和全過程，努力建設(shè)美麗中國，實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展。

1.2 生態(tài)文明建設(shè)指導(dǎo)思想

習(xí)近平總書記進(jìn)一步把生態(tài)文明建設(shè)納入國家發(fā)展總體布局，建設(shè)美麗中國已經(jīng)成為中國人民心向往之的奮斗目標(biāo)。中國生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)入了快車道，天更藍(lán)、山更綠、水更清將不斷展現(xiàn)在世人面前?？v觀人類文明發(fā)展史，生態(tài)興，則文明興，生態(tài)衰，則文明衰。工業(yè)化進(jìn)程創(chuàng)造了前所未有的物質(zhì)財(cái)富，也產(chǎn)生了難以彌補(bǔ)的生態(tài)創(chuàng)傷。殺雞取卵、竭澤而漁的發(fā)展方式走到了盡頭，順應(yīng)自然、保護(hù)生態(tài)的綠色發(fā)展昭示著未來。[1]

2 面向環(huán)境管理的系列標(biāo)準(zhǔn)

1990年歐盟在慕尼黑的環(huán)境圓桌會(huì)議上專門討論了環(huán)境審核問題。1992年在巴西里約熱內(nèi)盧召開“環(huán)境與發(fā)展”大會(huì)，183個(gè)國家和70多個(gè)國際組織出席會(huì)議，通過了“21世紀(jì)議程”等文件。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1993年6月成立了ISO/TC 207環(huán)境管理技術(shù)委員會(huì)，正式開展環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)ISO 14000的制定工作，以規(guī)范企業(yè)和社會(huì)團(tuán)體等所有組織的活動(dòng)、產(chǎn)品和服務(wù)的環(huán)境行為，支持全球的環(huán)境保護(hù)工作。因此，ISO在成功制定ISO 9000系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，開始著手制定標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)為14000的系列環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)。歐洲發(fā)達(dá)國家積極推行的BS 7750、EMAS以及ISO 9000的成功經(jīng)驗(yàn)是ISO 14000系列標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。

ISO 14000是一個(gè)環(huán)境管理系列標(biāo)準(zhǔn)，它包括了環(huán)境管理體系、環(huán)境審核、環(huán)境標(biāo)志、生命周期分析等國際環(huán)境管理領(lǐng)域內(nèi)的許多焦點(diǎn)問題，旨在指導(dǎo)各類組織（企業(yè)、公司）取得和表現(xiàn)正確的環(huán)境行為。ISO 14000系列標(biāo)準(zhǔn)分七個(gè)系列，其編號(hào)為ISO14001-14100，已經(jīng)發(fā)布到ISO 14073，計(jì)劃備用號(hào)到ISO 14100。該系列標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成分為7分技術(shù)委員會(huì)，第7分技術(shù)委員會(huì)WG（工作組1）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的環(huán)境因素重新開發(fā)了溫室氣體和碳中和等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3 生命周期評(píng)價(jià)軟件開發(fā)

生命周期評(píng)價(jià)軟件開發(fā)工具依賴于對(duì)LCA數(shù)據(jù)的訪問，這些數(shù)據(jù)通常存放在諸如GABI和SimaPro等LCA軟件程序中。這些數(shù)據(jù)庫和單獨(dú)的數(shù)據(jù)條目可以非常詳細(xì)，并且是從各種數(shù)據(jù)源，如LCA報(bào)告、已發(fā)表的文章和直接計(jì)算等編譯而成的。包裝專用LCA設(shè)計(jì)工具，如包裝影響快速評(píng)價(jià)工具(PIQET)和比較包裝評(píng)價(jià)工具(COMPASS)，利用來自生命周期清單和一些主要數(shù)據(jù)的聚合數(shù)據(jù)集。這些設(shè)計(jì)工具依賴于在Simapro中進(jìn)行的材料生命周期影響計(jì)算，然后將影響評(píng)價(jià)特征值匯總導(dǎo)入PIQET和COMPASS數(shù) 據(jù)庫。

4 生態(tài)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)(Eco-design for product, ECD)又稱“環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)”。通過生態(tài)產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以獲得幾方面好處：1）限制有害物質(zhì)的使用，提高能源利用效率，采用高效的工藝過程，減少廢棄物的處理，降低成本；2）提高員工的工作能力和產(chǎn)品知識(shí)，促進(jìn)產(chǎn)品革新和創(chuàng)新，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力；3）改善產(chǎn)品功能，滿足或超越消費(fèi)者的期望，提高品牌形象；4）通過減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，改善與執(zhí)法者的關(guān)系；5）改善內(nèi)外信息交流，密切與供應(yīng)鏈的關(guān)系，保障產(chǎn)品質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)；6）提高投資方的信任度。

生態(tài)文明建設(shè)指標(biāo)體系包括：資源利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、年度評(píng)價(jià)結(jié)果、公眾滿意程度和生態(tài)環(huán)境事件等5個(gè)類別，可分為單位GDP能源消耗降低等具有不同分值的23個(gè)子目標(biāo)。

在面臨百年未有之大變局的情況下，立足新發(fā)展階段，構(gòu)建新發(fā)展格局，不能用延緩制造業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)升級(jí)、降低制造業(yè)增加值比重的代價(jià)，來換取服務(wù)業(yè)增加值比重的提升，更不能因?yàn)閺?qiáng)調(diào)服務(wù)業(yè)增加值比重指標(biāo)，導(dǎo)致制造業(yè)衰落、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)升級(jí)受挫甚至產(chǎn)業(yè)空心化。正是基于這一考慮，“十四五”規(guī)劃綱要取消了這一指標(biāo)?！笆奈濉币?guī)劃綱要提出，全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入增長年均大于7%，力爭(zhēng)投入強(qiáng)度指標(biāo)高于“十三五”時(shí)期實(shí)際，也就是高于現(xiàn)在的2.4%。研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度指標(biāo)不僅取決于研發(fā)經(jīng)費(fèi)的增長，也與GDP總量增長密切相關(guān)?！笆奈濉币?guī)劃綱要為進(jìn)一步完善全員勞動(dòng)生產(chǎn)率增長指標(biāo)，將全員勞動(dòng)生產(chǎn)率從相對(duì)數(shù)改為增長數(shù)。十四五時(shí)期我國社會(huì)發(fā)展重要指標(biāo)有國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)增長等20項(xiàng)指標(biāo)。

生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)如圖1所示。該標(biāo)識(shí)為葉片和地球組合而成的綠色圖案，其含義是通過生態(tài)設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。[2]

圖1 生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)

5 生態(tài)設(shè)計(jì)中的碳足跡分析

生態(tài)設(shè)計(jì)目前對(duì)碳足跡分析要求最迫切。生命周期評(píng)價(jià)是微觀層面（產(chǎn)品尺度）最主要的碳足跡計(jì)算方法。因?yàn)榛谏芷诘奶甲阚E計(jì)算方法不僅考慮系統(tǒng)的直接排放，還考慮了系統(tǒng)在整個(gè)生命周期內(nèi)的間接排放，精度很高。但是，在一些宏觀層面數(shù)據(jù)的獲取上會(huì)存在較大的問題和障礙。

以框架木箱包裝三坐標(biāo)測(cè)量儀構(gòu)成的物流包裝系統(tǒng)為案例進(jìn)行碳足跡分析。該物流包裝系統(tǒng)由木箱和包裝輔料構(gòu)成，框架木箱由膠合板制成，主要的包裝輔料由EPE和鋁箔袋組成。對(duì)該產(chǎn)品的包裝碳足跡，包裝材料進(jìn)行生命周期分析可按步驟進(jìn)行，包括確定系統(tǒng)邊界和描述生命周期過程。

碳足跡計(jì)算包括：數(shù)據(jù)收集、原材料的采購和生產(chǎn)耗能、加工過程能耗、運(yùn)輸過程能耗。然后根據(jù)各種碳足跡要素碳排放量系數(shù)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，計(jì)算出各種碳足跡要素的碳排放量。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，框架木包裝箱五個(gè)生命周期階段的二氧化碳排放總量如表1和表2所示。

表2 運(yùn)輸碳排放總量

根據(jù)表1和表2可以得到圖2和圖3?？梢?，原材料生產(chǎn)以及運(yùn)輸階段碳排放量所占百分比高達(dá)67%，框架木箱加工生產(chǎn)以及運(yùn)輸階段為31%，原材料廢棄階段為2%；由圖4可知，原材料生產(chǎn)階段二氧化碳排放量在生命周期過程中占的比重最大，由此可以找到優(yōu)化碳足跡最小的有效途徑。[3-5]

表1 碳排放總量/kg

圖2 三個(gè)階段碳排放量百分比

圖3 全生命周期過程碳排放量百分比

圖4 全生命周期過程碳排放量

6 結(jié)論

通過根據(jù)最新國際標(biāo)準(zhǔn)介紹的方法為基礎(chǔ)開發(fā)的智能軟件，對(duì)典型產(chǎn)品的環(huán)境績效指標(biāo)之一的碳足跡進(jìn)行了詳細(xì)的定量分析，為產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)提供了科學(xué)的依據(jù)。