2.1 实验目的

(1) 了解农业生产与生态环境的相关性与重要性。

(2) 了解生命周期评价的原理。

(3) 培养学生开展田野与农户调查的能力。

(4) 掌握运用生命周期评价软件进行建模、数据搜集、运算与结果发布。

2.2 实验原理

生命周期评价衡量的是产品全生命周期内的资源环境效率，其原理为人类的各种生产消费活动，在产品(实物或非实物或服务)的生命周期过程，包括资源开采与原材料生产、零部件和产品制造、运输与分发、使用与维护、循环再生与最终废弃等阶段，都会直接或间接地消耗自然资源或产生环境排放。通过清单分析与中间流回溯，可全部还原为直接来自自然的资源与直接排放到环境的环境排放物质(基准流)。通过为人类关心环境问题而建立的环境影响模型，可以确定相关物质及其影响效果(即特征化因子)。根据不同环境影响类型，对相关物质进行加和，并以基于效果参数的一种基准物质来表征最终的环境影响，从而全周期地、涵盖各种环境影响类型地计算出某一活动或产品的环境影响水平。

2.3 实验软件

目前生命周期评价领域的专用软件较多，如Simapro、GaBi、openLCA等，其原理及操作差异不大。实验教学中使用的是中国本土化的生命周期分析软件--由亿科环境公司研制的eBalance，该软件开发了中国生命周期核心数据库(Chinese Reference Life Cycle Database，CLCD)，且加入了国际生命周期数据库网络，能为PEF这样的评价项目提供数据支持[12]。同时软件还设计了针对中国实际情况的归一化方案与加权综合方法，因而其分析结果更为客观与准确[13]。

2.4 实验内容与操作步骤

实验按照ISO对于生命周期评价的界定，实验主要分为目标与范围定义、清单分析、生命周期影响评价、结果解释4个步骤进行。

2.4.1 目标与范围定义

实验以评价1 kg紫花苜蓿鲜草生产的环境影响为目标，教学中用不同的范围定义对比来加深对概念的认知。如果范围定义为从原材料生产到紫花苜蓿鲜草运出农户，则评价包含的主要过程为：原材料生产、紫花苜蓿鲜草种植、收获；如果范围定义为紫花苜蓿鲜草全生命周期环境影响分析，则评价包含的主要过程为：原材料生产、种植、收获，此外还要包括运输、销售使用及废弃物处理或回收过程。不同的范围定义，生命周期评价的过程不同，计算结果也会明显不同。

2.4.2 建模

范围定义为1 kg紫花苜蓿鲜草从农资生产到运出农户(不含农业设施、农业机械等的制造)，根据主要生产过程，在实验机房计算机eBalance软件中建立实验模型，结果如图2所示。

图2 1 kg紫花苜蓿鲜草生产环境影响的生命周期评价模型(eBalance)

2.4.3 清单分析与数据搜集

实验以清单物质分析、列表、搜集、录入等步骤，模拟数据获取的各种主要途径，使学生掌握进行生命周期评价清单分析的能力。以单元过程为基础，具体列举每一过程消耗的原始自然资源(如水)、中间物质(如自来水)及产生的各种环境排放物，以表格形式列出，并留注计量单位、数量、生产者与生产地、来源等信息空格待填。1 kg紫花苜蓿鲜草生产需要的清单物质数据，按来源主要分为3类：

(1) 优先使用实景数据，即尽量测量或统计每一个单元过程的实际物质消耗与排放。各种清单物质的用量要与课时安排相结合，如课时充裕或教学目标需要，可开展实地调研。将学生分成数个小组，深入农户或公司，以问卷调查的形式，统计出相关清单数据。部分对结果敏感度较大，特别重要的清单数据，也可安排相关实验进行实际测量。

(2) 中间流产品如燃油、自来水、化肥等制成品，由于各项资源消耗与环境排放实验课难以一一测量统计，则选用软件自带的中国生命周期参考数据库，它内置了化肥、电力、燃油等大宗原材料、能源、化学品以及其上游资源开采、运输和废弃物处置等数据，可使用物质名录管理器在单元过程中直接进行添加。

(3) 少量数据如实景难以获取，内置数据库也未包含，如田间各种温室气体的排放，则查阅相关文献资料，取生产条件近似的数据做适当修正后使用，尽量补充完善。各项数据填入后，进行完整性和物料平衡检查。

2.4.4 生命周期影响评价

通过对特征化方案的选择与计算，使学生了解环境影响类型与特征化指标的关系，掌握操作方法。模型中各单元过程的清单数据添加完成后，从LCAI指标管理器中选择并运算特征化方案，查看结果并在试验纸上记录(见表1)。特征化操作后一般了解归一化方案与综合指标的用途、计算原理与操作。

文章来源：《茶叶科学》 网址: http://www.cykxzz.cn/qikandaodu/2020/0916/436.html

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