第十二章产品层面的环境管理 第一节产品生态设计 产品生态设计的定义 产品生态设计是20世纪90年代初提出的关于产品设计的新概念,也称为“绿色设计”。 产品生态设计系指将环境因素纳入设计之中,在产品生命周期的每一环节都考虑其可能带 来的环境影响,通过设计改进,使产品的环境影响降为最低,最终引导产生一个更具有可持续 性的生产和消费系统。 二、产品生态设计战略 1.生态产品概念开发战略 产品生态设计战略首先应考虑的就是生态产品概念开发战略。从环境保护方面考虑,生态 设计的最终目标是要寻找到更优化、更合理的方案来持续减少产品对环境的影响。其实现途径 见表12-1。 2.易于清洁、维护和维修 生态设计要点:一是清楚标明产品如何打开以进行维护和维修;二是清楚标明产品的某一 部件应以某种特殊的方式进行清洁或维护;三是应清楚标明产品中需要定期检查的部件;四是 对需要定期更换的部件应易于更换。 3.产品的模块化设计 产品的模块化设计可最大限度地提高产品的可更新性,以满足不断变化的用户需求。 4.尽量利用再循环原料及材料 生态产品设计的一个特点是尽可能利用再循环原料及材料,减少原材料在采掘和生产过程 中的能耗,最大程度地减少资源,降低成本,提高企业经济效益,保护生态环境 5.致力于产品体积的最小化和重量的最轻化 总之,产品生态设计的关键在于使用一切方法,在产品的生产和消费的整个过程中减少对 外部环境的废物排放,尽可能在企业内部乃至整个产业界实现生产一消费和维护一回收一再生 产的封闭大循环。即使不可避兔地要产生废物,也要将废物排放量降到最低或与企业外的一些 生产或生态环节相耦合,实现较大系统范围内的最小化排放。 三、产品生态设计的方法与步骤 产品生态设计过程一般分为产品生态识别,产品生态诊断,产品生态定义和生态产品评价4 个步骤。如图12-1所示
1 第十二章 产品层面的环境管理 第一节 产品生态设计 一、产品生态设计的定义 产品生态设计是 20 世纪 90 年代初提出的关于产品设计的新概念，也称为“绿色设计”。 产品生态设计系指将环境因素纳入设计之中，在产品生命周期的每一环节都考虑其可能带 来的环境影响，通过设计改进，使产品的环境影响降为最低，最终引导产生一个更具有可持续 性的生产和消费系统。 二、产品生态设计战略 1. 生态产品概念开发战略 产品生态设计战略首先应考虑的就是生态产品概念开发战略。从环境保护方面考虑，生态 设计的最终目标是要寻找到更优化、更合理的方案来持续减少产品对环境的影响。其实现途径 见表 12-1。 2. 易于清洁、维护和维修 生态设计要点：一是清楚标明产品如何打开以进行维护和维修；二是清楚标明产品的某一 部件应以某种特殊的方式进行清洁或维护；三是应清楚标明产品中需要定期检查的部件；四是 对需要定期更换的部件应易于更换。 3. 产品的模块化设计 产品的模块化设计可最大限度地提高产品的可更新性，以满足不断变化的用户需求。 4. 尽量利用再循环原料及材料 生态产品设计的一个特点是尽可能利用再循环原料及材料，减少原材料在采掘和生产过程 中的能耗，最大程度地减少资源，降低成本，提高企业经济效益，保护生态环境。 5. 致力于产品体积的最小化和重量的最轻化 总之，产品生态设计的关键在于使用一切方法，在产品的生产和消费的整个过程中减少对 外部环境的废物排放，尽可能在企业内部乃至整个产业界实现生产—消费和维护—回收—再生 产的封闭大循环。即使不可避免地要产生废物，也要将废物排放量降到最低或与企业外的一些 生产或生态环节相耦合，实现较大系统范围内的最小化排放。 三、产品生态设计的方法与步骤 产品生态设计过程一般分为产品生态识别，产品生态诊断，产品生态定义和生态产品评价 4 个步骤。如图 12-1 所示
四、产品生态管理 (一)IsO14000环境管理体系是产品生态管理的重要标准 ISOl4000系列标准为组织提供了一体化环境管理的规范,即建立环境管理体系,放弃传统 的末端管理模式,而采取预防的作法。 ISO14000体系体现了产品生命周期思想,即通过对产品“从摇篮到坟墓”的全过程控制,推 动全行业乃至全社会环境行为的改善。ISO14000是一个系列环境管理标准,它包含了面向组织 的3项标准:环境管理体系(EMS);环境审核(EA);环境行为评价(EPE)。面向环境的3项 标准:生命周期评价(LCA):环境标志(EL);产品标准中的环境指标(EAPS)。 (二)产品生态管理 产品生态管理涉及到产业生态领域中产品的设计、生产、销售、维护及回收的各个方面, 管理方法也不尽相同。以表12-2中几个典型的例子来说明产品生态管理。 第二节生命周期评价 、生命周期评价的概念 生命周期评价是对一个产品系统的生命周期中输λ、输岀及其潜在环境影响的汇编和评价 其总体核心是:生命周期评价是对贯穿产品生命周期全过程(即所谓从摇篮到坟墓)从获取原材 料、生产、使用直至最终处置一的环境因素及其潜在影响的研究。 目前已颁布的有关生命周期评价的标准有:ISO14040(环境管理一生命周期评价一原则与 框架),IsO14041(环境管理一生命周期评价一目的与范围确定,清单分析)。我国政府已将上 述两个标准同等转化为我国的国家标准并颁布实施。 (一)生命周期评价的框架 ISO于1997年6月颁布了ISO14040标准,成为指导企业界进入ISO14000环境管理体系的 一个国际标准。该标准将生命周期评价分为互相联系的、不断重复进行的四个步骤:目的与范 围确定、清单分析、影响评价和结果解释,如图12-2所示。 生命周期评价的应用领域 生命周期评价作为一种环境管理工具,其应用范围十分广泛。表12-3 三、产品生命周期评价技术步骤 (一)确定研究目标,界定系统范围 研究的目标和范围决定了生命周期评价的深度和难度。生命周期评价研究目标须明确陈述 其应用意图,包括开展该项研究的理由及其沟通对象(即研究结果的接收者)。 (二)定义产品系统和系统边界 定义产品系统和系统边界指确定研究范围。产品系统是由一系列工艺过程所联系起来的功 能单元,通过物质与能量的利用与循环,为人类提供产品或服务。产品系统由系统内部与系统
2 四、产品生态管理 （一）ISO14000 环境管理体系是产品生态管理的重要标准 ISO14000 系列标准为组织提供了一体化环境管理的规范，即建立环境管理体系，放弃传统 的末端管理模式，而采取预防的作法。 ISO14000 体系体现了产品生命周期思想，即通过对产品“从摇篮到坟墓”的全过程控制，推 动全行业乃至全社会环境行为的改善。ISO14000 是一个系列环境管理标准，它包含了面向组织 的 3 项标准：环境管理体系（EMS）；环境审核（EA）；环境行为评价（EPE）。面向环境的 3 项 标准：生命周期评价（LCA）；环境标志（EL）；产品标准中的环境指标（EAPS）。 （二）产品生态管理 产品生态管理涉及到产业生态领域中产品的设计、生产、销售、维护及回收的各个方面， 管理方法也不尽相同。以表 12-2 中几个典型的例子来说明产品生态管理。 第二节 生命周期评价 一、生命周期评价的概念 生命周期评价是对一个产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价。 其总体核心是：生命周期评价是对贯穿产品生命周期全过程(即所谓从摇篮到坟墓)—从获取原材 料、生产、使用直至最终处置—的环境因素及其潜在影响的研究。 目前已颁布的有关生命周期评价的标准有：ISO14040（环境管理－生命周期评价－原则与 框架），ISO14041（环境管理－生命周期评价－目的与范围确定，清单分析）。我国政府已将上 述两个标准同等转化为我国的国家标准并颁布实施。 （一）生命周期评价的框架 ISO 于 1997 年 6 月颁布了 ISO14040 标准，成为指导企业界进入 ISO14000 环境管理体系的 一个国际标准。该标准将生命周期评价分为互相联系的、不断重复进行的四个步骤：目的与范 围确定、清单分析、影响评价和结果解释，如图 12-2 所示。 二、生命周期评价的应用领域 生命周期评价作为一种环境管理工具，其应用范围十分广泛。表12-3。 三、产品生命周期评价技术步骤 （一）确定研究目标，界定系统范围 研究的目标和范围决定了生命周期评价的深度和难度。生命周期评价研究目标须明确陈述 其应用意图，包括开展该项研究的理由及其沟通对象（即研究结果的接收者）。 （二）定义产品系统和系统边界 定义产品系统和系统边界指确定研究范围。产品系统是由一系列工艺过程所联系起来的功 能单元，通过物质与能量的利用与循环，为人类提供产品或服务。产品系统由系统内部与系统
环境组成。 工艺流程是反映互相联系的工艺子系统的最好方法 (三)生命周期清单分析 清单分析是对产品、工艺或活动在其整个生命周期阶段的资源、能源消耗和向环境的排放 (包括废气、废水、固体废物及其他环境释放物)进行数据量化分析。清单分析的核心是建立 以产品功能为单位表达的产品系统的输入和输出(即建立清单)。图12-3 (四)生命周期影响评价 生命周期影响评价是将清单分析得到的资源消耗和各种排放物对现实环境的影响进行定性 定量的评价。它是生命周期评价的核心内容,也是难度最大的部分。ISO、 SETAO和美国EPA 都倾向于把将环境影响评价分为三个阶段:分类、特征化和量化(加权评估)。 ●分类指根据不同的环境影响类型,对清单分析阶段的结果数据进行归类,一般包括环 境影响类型定义和数据分类。 特征化是在每种环境影响类型内部对数据进行处理和分析,进而反映该影响类型特征 的过程,即根据已有的科学知识,建立环境负荷与环境影响之间的剂量反应关系模型 加权评估指根据一定的加权方法,确定不同环境影响类型的相对严重性程度,对标准 化后的环境影响进行修正 图12-4所示的就是中国科学院生态环境研究中心开发的一种用于生命周期影响评价阶段的 评价模型 第三节产品环境标志 环境标志概述 环境标志是一种标在产品或其包装上的标签,是产品的“证明性商标”,它表明该产品不仅 质量合格,而且在生产、使用和处理处置过程中符合特定的环境保护要求,与同类产品相比, 具有低毒少害、节约资源等环境优势 发展环境标志的最终目的是保护环境,它通过两个具体步骤得以实现: 是通过环境标志向消费者传递一个信息,告诉消费者哪些产品有益于环境,并引导 消费者购买、使用这类产品 二是通过消费者的选择和市场竞争,引导企业自觉调整产品结构,采用清洁生产工艺 使企业环保行为遵守法律法规,生产对环境有益的产品, 环境标志进展 世界上第一个推行环境标志计划的国家是德国(前联邦德国)。德国的“蓝天使”环境标志计 划。加拿大和日本于1988年开始实行环境标志计划。中国,1994年 由此可见,环境标志作为一种指导性的、自愿的、控制市场的手段,成为保护环境的有效 工具。有关环境标志的内容也被列入了ISO14000系列标准之中
3 环境组成。 工艺流程是反映互相联系的工艺子系统的最好方法。 （三）生命周期清单分析 清单分析是对产品、工艺或活动在其整个生命周期阶段的资源、能源消耗和向环境的排放 （包括废气、废水、固体废物及其他环境释放物）进行数据量化分析。清单分析的核心是建立 以产品功能为单位表达的产品系统的输入和输出（即建立清单）。图 12-3。 （四）生命周期影响评价 生命周期影响评价是将清单分析得到的资源消耗和各种排放物对现实环境的影响进行定性 定量的评价。它是生命周期评价的核心内容，也是难度最大的部分。ISO、SETAC 和美国 EPA 都倾向于把将环境影响评价分为三个阶段：分类、特征化和量化（加权评估）。 ⚫ 分类指根据不同的环境影响类型，对清单分析阶段的结果数据进行归类，一般包括环 境影响类型定义和数据分类。 ⚫ 特征化是在每种环境影响类型内部对数据进行处理和分析，进而反映该影响类型特征 的过程，即根据已有的科学知识，建立环境负荷与环境影响之间的剂量反应关系模型。 ⚫ 加权评估指根据一定的加权方法，确定不同环境影响类型的相对严重性程度，对标准 化后的环境影响进行修正。 图 12-4 所示的就是中国科学院生态环境研究中心开发的一种用于生命周期影响评价阶段的 评价模型。 第三节 产品环境标志 一、环境标志概述 环境标志是一种标在产品或其包装上的标签，是产品的“证明性商标”，它表明该产品不仅 质量合格，而且在生产、使用和处理处置过程中符合特定的环境保护要求，与同类产品相比， 具有低毒少害、节约资源等环境优势。 发展环境标志的最终目的是保护环境，它通过两个具体步骤得以实现： ⚫ 一是通过环境标志向消费者传递一个信息，告诉消费者哪些产品有益于环境，并引导 消费者购买、使用这类产品； ⚫ 二是通过消费者的选择和市场竞争，引导企业自觉调整产品结构，采用清洁生产工艺， 使企业环保行为遵守法律法规，生产对环境有益的产品。 二、环境标志进展 世界上第一个推行环境标志计划的国家是德国（前联邦德国）。德国的“蓝天使”环境标志计 划。加拿大和日本于1988年开始实行环境标志计划。中国，1994年。 由此可见，环境标志作为一种指导性的、自愿的、控制市场的手段，成为保护环境的有效 工具。有关环境标志的内容也被列入了ISO14000系列标准之中
三、环境标志通用原则 环境标志及声明应遵循如下具体原则: (1)环境标志及声明必须是准确的、可验证的、具相关性的和非误导性的: (2)用于环境标志及声明的程序和要求的制订、采纳和应用不得以制造不必要的国际贸易 壁垒为目的 (3)环境标志及声明必须以足够严密、科学的方法学为基础,该方法足够彻底、全面,从 而能够支持所作的声明,并能获得准确和可再现的结果 (4)用来支持环境标志及声明的程序、方法学和准则的信息必须具有可得性,并可应所有 相关方的要求予以提供; (5)环境标志及声明的制定必须考虑产品生命周期的所有相关因素 (6)环境标志及声明不得阻碍能够保持环境行为或具有改善环境表现潜力的革新; (7)任何与环境标志及声明有关的行政要求或信息需求都必须保持在符合适用准则和标准 所需的限度 (8)环境标志及声明的制定过程应是开放的,有相关方参与。在此过程中应做出必要的努 力以求得共识 (⑨)购买方和潜在的购买方必须能从使用环境标志或声明的一方获得与该环境标志或声明 有关的产品和服务的环境因素信息。 四、产品环境标志的目标 产品环境标志的目标包括:①为消费者提供准确的信息:②增强消费者的环境意识;③促 进销售;④推动生产模式的转变;⑤保护环境。 五、产品环境标志的类型 环境标志计划在不同的国家设计和实施的过程中,出现了不同的类型,在ISO14024中将它 们分为三类 (-)类型I即批准印记型 这是大多数国家采用的类型,其特点是:①自愿参加;②以准则、标准为基础:③包含生 命周期的考虑:④有第三方面认证。 (二)类型Ⅱ即自我声明型 其特点在于:①可由制造商、进口商、批发商、零售商或任何从中获益的人对产品的环境 性能做出自我声明;②这种自我声明可在产品上或者在产品的包装上以文字声明、图案、图表 等形式来表示,也可表示在产品的广告上或者产品名册上:③无需第三方认证。 三)类型Ⅲ即单项性能认证型 这些单项性能有:可再循环性、可再循环的成分、可再循环的比例,节能、节水、减少挥 发性有机化合物排放、可持续的森林等。ISO14000系列标准中专门为此制定了ISOl4025标准 与世界上大多数国家一样,我国实施的环境标志制度属于类型Ⅰ即批准印记型
4 三、环境标志通用原则 环境标志及声明应遵循如下具体原则： （1）环境标志及声明必须是准确的、可验证的、具相关性的和非误导性的； （2）用于环境标志及声明的程序和要求的制订、采纳和应用不得以制造不必要的国际贸易 壁垒为目的； （3）环境标志及声明必须以足够严密、科学的方法学为基础，该方法足够彻底、全面，从 而能够支持所作的声明，并能获得准确和可再现的结果； （4）用来支持环境标志及声明的程序、方法学和准则的信息必须具有可得性，并可应所有 相关方的要求予以提供； （5）环境标志及声明的制定必须考虑产品生命周期的所有相关因素； （6）环境标志及声明不得阻碍能够保持环境行为或具有改善环境表现潜力的革新； （7）任何与环境标志及声明有关的行政要求或信息需求都必须保持在符合适用准则和标准 所需的限度； （8）环境标志及声明的制定过程应是开放的，有相关方参与。在此过程中应做出必要的努 力以求得共识； （9）购买方和潜在的购买方必须能从使用环境标志或声明的一方获得与该环境标志或声明 有关的产品和服务的环境因素信息。 四、产品环境标志的目标 产品环境标志的目标包括：①为消费者提供准确的信息；②增强消费者的环境意识；③促 进销售；④推动生产模式的转变；⑤保护环境。 五、产品环境标志的类型 环境标志计划在不同的国家设计和实施的过程中，出现了不同的类型，在 ISO14024 中将它 们分为三类。 （一）类型Ⅰ即批准印记型 这是大多数国家采用的类型，其特点是：①自愿参加；②以准则、标准为基础；③包含生 命周期的考虑；④有第三方面认证。 （二）类型Ⅱ即自我声明型 其特点在于：①可由制造商、进口商、批发商、零售商或任何从中获益的人对产品的环境 性能做出自我声明；②这种自我声明可在产品上或者在产品的包装上以文字声明、图案、图表 等形式来表示，也可表示在产品的广告上或者产品名册上；③无需第三方认证。 （三）类型Ⅲ即单项性能认证型 这些单项性能有：可再循环性、可再循环的成分、可再循环的比例，节能、节水、减少挥 发性有机化合物排放、可持续的森林等。ISO14000 系列标准中专门为此制定了 ISO14025 标准。 与世界上大多数国家一样，我国实施的环境标志制度属于类型Ⅰ即批准印记型
六、实施产品环境标志制度的基本方法 产品环境标志制度已经成为当今的世界潮流。实施这一制度(类型∏)的方法和步骤,可以用 图12-5框图表示。 (一)确定授予环境标志的产品类别 (二)确定授予标志的标准和尺度 (三)制定标准图形 我国的Ⅰ型环境标志图形于1993年发布。它由青山 绿水、太阳和10个环组成。其中心结构表示人类赖以生 存的环境:外围的10个环紧密结合,环环相扣,表示公 众参与,共同保护;10个环的“环”字与环境的“环”同字 寓意为全民联合起来,共同保护我们赖以生存的环境.三 如图12-6所示。 我国从1994年开始实施的环境标志认证是Ⅰ型环境 标志,其最大的特点是对产品从设计、生产、使用一直到 废弃处理的整个生命周期都有严格的环境要求。实施8年 图12-6中国I型环境标志图 有400多家企业的1000多种产品拿到了这种标志 我国的Ⅱ型环境标志主要针对资源有效利用,企业可以从国际标准限定的“可堆肥、可降解 可拆卸设计、延长生命产品、使用回收能量、可再循环、再循环含量、节能、节约资源、节水 可重复使用和充装、减少废物量”等12个方面中,选择一项或几项做出产品自我环境声明,并 需经第三方验证。ⅢI型环境标志则是企业可根据公众最感兴趣内容,公布产品的一项或多项环 境信息,并需经第三方检测,如企业称自己产品的甲醛含量低,必须要公布具体的数据。如表 12-4所示,每一类型的环境标志都有各自不同的目标市场对象,类型Ⅰ环境标志和类型Ⅱ自我 声明的环境声明主要面向零售级别的消费者,类型Ⅲ环境声明ED的目标市场对象主要是工厂 和零售级别的消费者。 七、中国的环境标志制度 1994年5月17日由国家技术监督局授权国家环境保护局负责设立的环境标志产品认证委员 会( CCCEL)正式在北京成立,这是代表国家对环境标志产品进行认证的惟一的第三方认证机构 我国产品环境标志的申请和授予程度比较严格。目前优先开展认证的六类产品如下 (1)国际履约类 (2)可再生、回收类 (3)改善区域环境质量类:主 (4)改善居室环境质量类 (5)保护人体健康类 (6)提高资源、能源利用率类
5 六、实施产品环境标志制度的基本方法 产品环境标志制度已经成为当今的世界潮流。实施这一制度(类型Ⅰ)的方法和步骤，可以用 图 12-5 框图表示。 （一）确定授予环境标志的产品类别 （二）确定授予标志的标准和尺度 （三）制定标准图形 我国的Ⅰ型环境标志图形于 1993 年发布。它由青山、 绿水、太阳和 10 个环组成。其中心结构表示人类赖以生 存的环境；外围的 10 个环紧密结合，环环相扣，表示公 众参与，共同保护；10 个环的“环”字与环境的“环”同字， 寓意为“全民联合起来，共同保护我们赖以生存的环境”。 如图 12-6 所示。 我国从 1994 年开始实施的环境标志认证是Ⅰ型环境 标志，其最大的特点是对产品从设计、生产、使用一直到 废弃处理的整个生命周期都有严格的环境要求。实施 8 年 有 400 多家企业的 1000 多种产品拿到了这种标志。 我国的Ⅱ型环境标志主要针对资源有效利用，企业可以从国际标准限定的“可堆肥、可降解、 可拆卸设计、延长生命产品、使用回收能量、可再循环、再循环含量、节能、节约资源、节水、 可重复使用和充装、减少废物量”等 12 个方面中，选择一项或几项做出产品自我环境声明，并 需经第三方验证。III 型环境标志则是企业可根据公众最感兴趣内容，公布产品的一项或多项环 境信息，并需经第三方检测，如企业称自己产品的甲醛含量低，必须要公布具体的数据。如表 12-4 所示，每一类型的环境标志都有各自不同的目标市场对象，类型Ⅰ环境标志和类型Ⅱ自我 声明的环境声明主要面向零售级别的消费者，类型 III 环境声明 ED 的目标市场对象主要是工厂 和零售级别的消费者。 七、中国的环境标志制度 1994年5月17日由国家技术监督局授权国家环境保护局负责设立的环境标志产品认证委员 会(CCCEL)正式在北京成立，这是代表国家对环境标志产品进行认证的惟一的第三方认证机构。 我国产品环境标志的申请和授予程度比较严格。目前优先开展认证的六类产品如下。 (1) 国际履约类： (2) 可再生、回收类： (3) 改善区域环境质量类：主 (4) 改善居室环境质量类： (5) 保护人体健康类： (6) 提高资源、能源利用率类： 图 12-6 中国Ⅰ型环境标志图
八、环境标志在环境管理中的应用成效 对于实施环境标志制度带来的成效可从三个方面加以评估: 消费者行为的改变程度; 生产者行为的改变程度 对环境的好处。 经调査证明,环境标志培养了消费者的环境意识,强化了消费者对有利于环境的产品的选 择,促进对环境影响较少的产品的开发,达到了减少废物、减少生活垃圾、减少污染的目的。 第四节产品生态设计案例 一日本产品生态设计
6 八、环境标志在环境管理中的应用成效 对于实施环境标志制度带来的成效可从三个方面加以评估： ⚫ 消费者行为的改变程度； ⚫ 生产者行为的改变程度； ⚫ 对环境的好处。 经调查证明，环境标志培养了消费者的环境意识，强化了消费者对有利于环境的产品的选 择，促进对环境影响较少的产品的开发，达到了减少废物、减少生活垃圾、减少污染的目的。 第四节 产品生态设计案例 ——日本产品生态设计
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