環(huán)保購物袋的生命周期評價與環(huán)保性能研究
摘要:“限塑令”實施后，環(huán)保購物袋作為一次性塑料購物袋的替代品大量進入市場，本文運用生命周期評價方法對聚乙烯、牛皮紙、淀粉基塑料、無紡布和棉布等環(huán)保購物袋的環(huán)保性能進行了比較研究，旨在為提高購物袋的環(huán)保性能提供有益參考。
1 前言
隨著“限塑令”的實施，全國范圍內(nèi)一次性塑料購物袋的使用量大大減少，以紙、淀粉基塑料、無紡布和棉布等為原料的環(huán)保購物袋作為一次性塑料購物袋的替代品開始大量進入市場。在環(huán)保購物袋的原料中，淀粉基塑料和紡粘法生產(chǎn)的無紡布更是成為焦點，但是究竟那種原料生產(chǎn)的環(huán)保購物袋更加環(huán)保，一直沒有科學有效的評價和證明。本文運用生命周期評價方法，對聚乙烯（PE）、牛皮紙、棉布、無紡布（PP為主要原料）和淀粉基塑料（淀粉含量為 90%，其余為PE等）五種購物袋的環(huán)境影響進行比較評價，旨在找出既有利于環(huán)保又符合我國現(xiàn)狀的環(huán)保購物袋產(chǎn)品。
2 環(huán)保購物袋的生命周期評價與比較
2.1 生命周期評價及其技術(shù)框架
生命周期評價（Life Cycle Assessment，簡稱 LCA）是用于評價某一產(chǎn)品或服務相關(guān)的環(huán)境因素和潛在的環(huán)境影響的方法，開始于20世紀60年代末，國際標準化組織在開始制定ISO14000系列標準時，即成立 ISO/TC207/SC5（國際標準化組織環(huán)境管理技術(shù)委員會第五分技術(shù)委員會）來負責完善與生命周期評價相關(guān)的國際標準，編號定為ISO 14040-14043[1] 。LCA涉及產(chǎn)品、工藝或活動包括從原材料采集到產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、銷售、使用、回收、維護和最終處置等整個生命周期階段所有的環(huán)境負荷過程，又被稱為“從搖籃到墳墓”的評價。LCA首先辯識和量化整個生命周期階段中能量和物質(zhì)的消耗及釋放，然后評價這些消耗和釋放對環(huán)境的影響，最后辯識和評價減少這些影響的機會，它的最終目的是對產(chǎn)品的任何階段作環(huán)境影響評估及改善的分析，降低人類活動對環(huán)境的危害[2] 。
2.2 環(huán)保購物袋的生命周期評價
2.2.1 研究對象說明
本文選用容積相同或相近的聚乙烯（PE）、牛皮紙、棉布、紡粘法無紡布（PP為主要原料）和淀粉基塑料（淀粉含量為90%，其余為PE等）五種購物袋作為研究對象[3] ，具體規(guī)格見表1。
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2.2.2 環(huán)保購物袋的簡化型生命周期評價
評價中采用簡式評價矩陣方法，其評價系統(tǒng)為一個 5×8的二維矩陣，其中一維代表產(chǎn)品生命周期的5個階段，另一維代表環(huán)境要素，該方案采用8個環(huán)境要素[4] 。
評價時由5位專家組成評定小組，根據(jù)環(huán)境影響程度對每個要素打分（以0、1、2、3、4表示），其中環(huán)境負載最大的取0，環(huán)境負載最小的取4，然后將每個元素所得的數(shù)值求和得到最后的評價指數(shù)。評價結(jié)果見表2。
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由上述評價結(jié)果可見，在整個生命周期過程中，淀粉基塑料購物袋的總分最高，環(huán)保性能最佳，其次是無紡布、PE和棉布三種材料的購物袋，牛皮紙購物袋的總分最低，環(huán)保性能最差。具體到生命周期的各個階段可以看出，在原料獲取階段，牛皮紙購物袋得分最低，原因是獲取造紙原料需要砍伐大量樹木，破壞森林，危害生態(tài)環(huán)境；在生產(chǎn)階段，牛皮紙和棉布購物袋的得分較低，原因是二者水耗大，水污染嚴重；在銷售和使用過程階段，五種原料購物袋的差異較；在回收處置階段，PE和無紡布都比較難降解，造成固體廢棄物污染，因此這一階段，PE和無紡布購物袋的評分較低。牛皮紙購物袋的環(huán)保性能最差，這個結(jié)果似乎與人們的想象大相徑庭。實際上，雖然在回收處置階段，一次性塑料購物袋的大量使用會帶來“白色污染”問題，得分低于牛皮紙購物袋，但是其在生命周期其他階段的得分均高于牛皮紙購物袋。另外，據(jù)美國化學協(xié)會統(tǒng)計，生產(chǎn)相同質(zhì)量的塑料和紙，塑料所需要的能源比紙少91％，且紙的生產(chǎn)多排放70％的廢氣。
2.2.3 環(huán)保購物袋的清單數(shù)據(jù)比較
在生命周期評價中采用清單數(shù)據(jù)定量比較的方法，將每種購物袋的環(huán)境負載分配到每次使用中。根據(jù)實際使用情況，設(shè)定聚乙烯塑料購物袋和淀粉基塑料購物袋使用1次，牛皮紙購物袋循環(huán)使用3次，無紡布購物袋使用10次，棉布購物袋使用20次，其循環(huán)系數(shù)分別為1、1、0.33、0.1和0.05，五種購物袋的生命周期數(shù)據(jù)清單見表3（研究過程中未考慮固體廢棄物的影響）。
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由上述評價結(jié)果可見，在沒有考慮固體廢棄物的情況下，聚乙烯塑料、無紡布和淀粉基塑料購物袋的主要環(huán)境指標優(yōu)于其它兩種購物袋；牛皮紙購物袋的能耗大，水污染也較嚴重；棉布購物袋的主要環(huán)境問題是水耗大。如果考慮固體廢棄物，則淀粉基塑料和牛皮紙購物袋可以在自然條件下降解，無紡布購物袋和棉布購物袋的循環(huán)使用次數(shù)越多，其環(huán)保性能也就隨之提高。
3 結(jié)語
（1）生命周期評價是一種有效的評價產(chǎn)品環(huán)境性能的工具，其中簡式生命周期簡便可行，但存在著主觀性等問題；詳細型生命周期清單比較結(jié)果較詳實可靠，但需要大量數(shù)據(jù)。
（2）傳統(tǒng)的一次性聚乙烯塑料購物袋最大的環(huán)境問題是廢棄后較難處置，而可自然降解的淀粉基塑料購物袋的出現(xiàn)，解決了聚乙烯塑料購物袋的缺點，其環(huán)保性能在五種購物袋中最好。
（3）牛皮紙購物袋在整個生命周期中的環(huán)境影響較其他四種購物袋嚴重，雖然其在廢棄后可以自然降解，但其在原料獲取和生產(chǎn)加工中的生態(tài)問題嚴重。大量的使用紙類購物袋不僅會消耗大量的森林資源，還會帶來嚴重的水污染和大氣污染。另外，紙類購物袋的堅牢度、防水性等性能都不如其它四種購物袋，因此大規(guī)模的以紙代塑不可取。
（4）在循環(huán)使用20次的條件下，棉布購物袋的主要環(huán)境指標介于PE和牛皮紙購物袋之間，如果循環(huán)使用次數(shù)更多，其每次使用所承擔的環(huán)境負載將更小。棉布購物袋的主要問題是水耗大、成本高，可以通過改進結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工工藝，進一步降低生產(chǎn)成本，提高棉布購物袋的使用性能，增加重復使用的次數(shù)。
（5）目前市場上使用較多的環(huán)保購物袋是利用紡粘法生產(chǎn)的無紡布購物袋。經(jīng)過評價發(fā)現(xiàn)，其環(huán)境指標和一次性聚乙烯塑料購物袋基本相同，但是無紡布購物袋可以多次使用，一般在10次以上，且其生產(chǎn)工藝短，基本不產(chǎn)生廢水廢氣。因此，如果循環(huán)使用次數(shù)增加，其環(huán)保性能會明顯優(yōu)于一次性聚乙烯塑料購物袋。
參考文獻：
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[4] 陳士明，劉正乾. 塑料與紙包裝材料的生命周期評價研究[J].南昌航空工業(yè) 學院學報，2000，(9):82-84.
[5] 郭琳，湯傳毅，李楠.一次性塑料購物袋的替代研究與環(huán)保方案論證[J].環(huán)境 保護，2003，(8):55-58.
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