材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的研究.pdf

1、生命周期評價(jià)(LCA)方法已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展研究、清潔生產(chǎn)評估和環(huán)境審計(jì)的有力工具而被廣泛的使用，并形成了相關(guān)的ISO 14040和GB/T 24040系列標(biāo)準(zhǔn)。然而，生命周期評價(jià)方法應(yīng)用于具體LCA實(shí)踐時(shí)，卻受到較大程度的限制，重要原因在于支撐LCA評價(jià)的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如LCA方法體系數(shù)據(jù)、材料(產(chǎn)品)環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)、資源(能源)系統(tǒng)數(shù)據(jù)等，都必須依賴于本國的實(shí)際情況而呈現(xiàn)出極強(qiáng)的地域性，具體表現(xiàn)為世界各國開發(fā)和建立符合自己國情的生命周

2、期評價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和LCA分析系統(tǒng)的緊迫性和重要性。本論文針對這一現(xiàn)狀，對我國材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、LCA分析系統(tǒng)研發(fā)的相關(guān)科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與研究。 建設(shè)符合國情的材料環(huán)境負(fù)荷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，是我國開展LCA實(shí)踐的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)保障和技術(shù)支撐。論文根據(jù)ISO 14040系列國際標(biāo)準(zhǔn)和'GB/T 24040系列國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于LCA分析的基本框架，從技術(shù)領(lǐng)域、環(huán)境領(lǐng)域和價(jià)值領(lǐng)域分析了LCA實(shí)踐的數(shù)據(jù)要求和計(jì)算需求

3、，并通過對LCA實(shí)踐過程的詳細(xì)剖析和系統(tǒng)抽象，建立了LCA實(shí)踐的相關(guān)數(shù)學(xué)模型，主要包括：以流程和流為核心概念的LCA實(shí)踐關(guān)鍵數(shù)學(xué)模型、旨在保證LCA數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一致性和完整性的基礎(chǔ)物質(zhì)與單位換算數(shù)學(xué)模型、以基準(zhǔn)流和流分配為基礎(chǔ)的生命周期清單分析數(shù)學(xué)模型、指導(dǎo)環(huán)境影響評價(jià)的方法體系數(shù)學(xué)模型、旨在理解LCA實(shí)踐過程和自動計(jì)算的LCA評價(jià)過程數(shù)學(xué)模型。 論文詳細(xì)研究了LCA數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)和應(yīng)用需求，并根據(jù)已建立的LCA相關(guān)數(shù)

4、學(xué)模型，完成了材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(Sinocenter)的總體框架設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括存儲LCA通用數(shù)據(jù)、材料環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)、環(huán)境影響評價(jià)數(shù)據(jù)和研究對象信息的相關(guān)數(shù)據(jù)表、表間關(guān)系、數(shù)據(jù)完整性、一致性約束等數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立了基于Windows 2000 Server、WindowsSQL Server 2000企業(yè)版、面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的我國材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)平臺，并完成約6萬余條材料環(huán)境協(xié)調(diào)性評價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

5、的編輯、審核和入庫。 高效的LCA數(shù)據(jù)管理和分析工具，對于大量LCA數(shù)據(jù)的管理和自動化復(fù)雜計(jì)算具有事半功倍的效果，對LCA方法的應(yīng)用和推廣具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。論文通過用戶需求分析、系統(tǒng)頂層數(shù)據(jù)流分析和LCA評價(jià)過程數(shù)據(jù)流分析，建立了以數(shù)據(jù)庫為核心、流程建模和清單分析為關(guān)鍵技術(shù)的LCA分析系統(tǒng)的總體框架，主要包括系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、流程建模、LCA分析、數(shù)據(jù)輸出與數(shù)據(jù)交換等八個(gè)功能模塊。論文針對LCA實(shí)踐原型系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)及層次關(guān)

6、系，采用數(shù)據(jù)庫遍歷與面向?qū)ο缶幊滔嘟Y(jié)合構(gòu)建和再現(xiàn)原型系統(tǒng)，建立了以單元過程為基礎(chǔ)構(gòu)造主流變量的流程平衡算法和清單分析方法，解決了系統(tǒng)流程建模和清單分析的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)；論文還針對LCl分配問題，分析了共生系統(tǒng)的質(zhì)量比例分配方法和開環(huán)循環(huán)系統(tǒng)的SETAC對等分配方法。采用主流開發(fā)工具(Microsoft Visual.net平臺)和Microsoft Access數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研發(fā)LCA分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了LCA數(shù)據(jù)管理、原型系統(tǒng)建模、生命周期

7、清單分析、環(huán)境影響評價(jià)分析和多種模式數(shù)據(jù)輸出等功能。環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)質(zhì)量是LCA結(jié)果受到影響和質(zhì)疑的主要因素，開展數(shù)據(jù)質(zhì)量的定量評價(jià)與解釋，是近年來國際LCA研究的又一熱點(diǎn)。論文比較分析了目前使用的數(shù)據(jù)質(zhì)量矩陣模型、隨機(jī)模型的特點(diǎn)，采用期望值方法計(jì)算環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)質(zhì)量，建立了較全面反映LCI總體數(shù)據(jù)質(zhì)量的綜合數(shù)據(jù)質(zhì)量模型。論文研究了從確定型LCA模型向隨機(jī)LCA模型的轉(zhuǎn)換方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，以生態(tài)水泥為例建立了基于綜合數(shù)據(jù)質(zhì)量模型的LCI隨機(jī)分布

8、模型，并在此基礎(chǔ)上開展LCI數(shù)據(jù)的不確定性分析和敏感性分析，為決策提供更詳細(xì)的信息支持和動態(tài)變化的規(guī)律，促進(jìn)決策分析可靠性的提高。 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用是建立數(shù)據(jù)庫的最終目標(biāo)，也是數(shù)據(jù)庫價(jià)值的實(shí)現(xiàn)方式。論文開展了LCA數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用研究，建立了基于互聯(lián)網(wǎng)模式的材料環(huán)境負(fù)荷數(shù)據(jù)查詢與資源共享平臺；研究了廣泛使用的LCA數(shù)據(jù)交換SPOLD格式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了SPOLD格式的數(shù)據(jù)交換，便于與國際同行進(jìn)行數(shù)據(jù)交流；論文還基于LCA數(shù)據(jù)庫中比較完整