ГОСТ Р ИСО 14041-2000 Управление окружающей средой. Оценка жизненного цикла. Определение цели, области исследования и инвентаризационный анализ.
ГОСТ Р ИСО 14041-2000
Группа Т58
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Управление окружающей средой
ОЦЕНКА ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА
Определение цели, области исследования и инвентаризационный анализ
Environmental management. Life cycle assessment.
Goal and scope definition and inventory analysis
МКС 13.020
ОКСТУ 0017
Дата введения 2001-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации (ВНИИстандарт) и Всероссийским научно-исследовательским институтом классификации, терминологии и информации по стандартизации и качеству (ВНИИКИ)
ВНЕСЕН Научно-техническим управлением Госстандарта России
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 4 сентября 2000 г. N 212-ст
3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 14041-98 "Управление окружающей средой. Оценка жизненного цикла. Определение цели, области исследования и инвентаризационный анализ"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
0 Введение
Настоящий стандарт рассматривает две фазы оценки жизненного цикла (ОЖЦ) - цель и область исследования, а также инвентаризационный анализ жизненного цикла (ИАЖЦ), как установлено в ГОСТ Р ИСО 14040.
Цель и область исследования устанавливают, для чего выполняется ОЖЦ (включая целевое использование результатов), и описывают систему и категории данных, подлежащие исследованию. Назначение, область исследования и целевое использование результатов исследования будет влиять на направление и глубину исследования, географическую протяженность, временные рамки проведения исследования, а также качество данных.
Инвентаризационный анализ жизненного цикла (ИАЖЦ) включает сбор данных, необходимых для исследования, а также инвентаризацию данных входных и выходных потоков.
Данные ИАЖЦ определяют цель и область исследования, а также необходимость сбора дополнительных данных.
Поскольку ИАЖЦ - это сбор и анализ данных входных и выходных потоков, а не оценка воздействий на окружающую среду, связанных с этими данными, то интерпретация результатов ИАЖЦ сама по себе не может служить основой для заключения о воздействиях на окружающую среду.
Настоящий стандарт может быть использован для:
- оказания помощи организациям в реализации системного подхода к взаимосвязанным продукционным системам;
- формулирования цели и области исследования, описания и моделирования анализируемых систем, сбора данных и составления отчета по результатам ИАЖЦ;
- установления исходных данных для определения экологических характеристик данной продукционной системы* методом количественной оценки потребляемых потоков энергии и сырьевых материалов, выбросов в атмосферу, сбросов в воду, почву (экологические входные и выходные данные) как для системы в целом, так и для системы, разделенной на единичные процессы;
_________________
* Применительно к данному стандарту термин "продукция" используют как синоним термина "продукция или услуга".
- идентификации тех единичных процессов в рамках продукционной системы, в которых используемые потоки энергии, сырьевых материалов и выбросов (сбросов) наиболее значительны, с целью проведения плановых улучшений;
- получения данных с целью последующего их использования при определении критериев экологической маркировки;
- оказания помощи при определении вариантов экологической политики, например в отношении закупок.
Данный перечень обобщает основные причины проведения ИАЖЦ.
В стадии подготовки находятся международные стандарты ИСО 14042 и ИСО 14043, касающиеся дальнейших фаз ОЖЦ, а также готовится технический отчет, содержащий практические примеры выполнения ИАЖЦ как средство подтверждения определенных положений стандарта ИСО 14041.
1 Область применения
Настоящий стандарт разработан в дополнение к стандарту ГОСТ Р ИСО 14040. Стандарт устанавливает требования и процедуры, необходимые для сбора данных и определения цели, области исследования оценки жизненного цикла (ОЖЦ) и интерпретации результатов и отчета по инвентаризационному анализу жизненного цикла (ИАЖЦ).
2 Нормативная ссылка
В настоящем стандарте использована ссылка на следующий стандарт:
ГОСТ Р ИСО 14040-99 Управление окружающей средой. Оценка жизненного цикла. Принципы и структура
3 Термины и определения
В настоящем стандарте использованы термины и определения по ГОСТ Р ИСО 14040, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 дополнительный входной поток (ancillary input): Материальный входной поток, используемый в единичном процессе производства продукции, но не являющийся частью продукции.
ПРИМЕР - Катализатор (a catalyst).
3.2 попутная продукция (co-product): Один из двух или более видов продукции, получаемых в ходе одного и того же единичного процесса.
3.3 качество данных (data quality): Характеристика данных, определяющая их способность соответствовать установленным требованиям.
3.4 энергетический поток (energy flow): Входной или выходной поток применительно к единичному процессу или продукционной системе, количественно выражаемый в единицах энергии.
Примечание - Энергетический входной поток называют входной энергией, энергетический выходной поток - выходной энергией.
3.5 запасенная (внутренняя) энергия (feedstock energy): Теплота сгорания входного сырьевого материала, который не используется в качестве источника энергии в продукционной системе.
Примечание - Запасенная энергия выражается в терминах высшей или низшей теплоты сгорания.
3.6 конечная продукция (final product): Продукция, которая не требует дополнительного преобразования перед использованием.
3.7 фугитивный выброс (сброс) (fugitive emission): Неконтролируемый выброс (сброс) (загрязняющих веществ) в воздух, воду или почву.
ПРИМЕР - Утечки вещества из соединения трубопроводов.
3.8 полуфабрикат (intermediate product): Входная или выходная продукция применительно к единичному процессу, требующая дальнейшего преобразования.
3.9 энергия процесса (process energy): Входная энергия, необходимая для совершения единичного процесса или обеспечения работы оборудования в рамках этого процесса, за исключением энергии, необходимой для производства и поставки этой энергии.
3.10 базовый поток (reference flow): Мера необходимых выходных потоков процессов в данной продукционной системе для выполнения функций, выражаемая функциональной единицей.
3.11 анализ чувствительности (sensitivity analysis): Системная процедура оценки влияния на результаты исследования выбранных методов и данных.
3.12 анализ неопределенности (uncertainty analysis): Системная процедура установления и количественной оценки неопределенности, внесенной в результаты инвентаризационного анализа жизненного цикла кумулятивными эффектами неопределенности входного потока и изменчивости данных.
Примечание - Для оценки неопределенности результатов используют диапазоны отклонений или распределения вероятностей.
4 Элементы ИАЖЦ
4.1 Основные положения
В настоящем разделе определены основные элементы ИАЖЦ.
4.2 Продукционная система
Продукционная система представляет собой совокупность единичных процессов, связанных между собой потоками полуфабрикатов, выполняющих одну или более заданных функций. На рисунке 1 приведен пример продукционной системы. Описание продукционной системы включает в себя описание единичных процессов, элементарных потоков и потоков продукции через границы системы (направленные в систему или из нее), а также потоков полуфабрикатов внутри системы.
Существенное свойство продукционной системы характеризуется ее функциями и не может быть определено исключительно в терминах конечной продукции.
Рисунок 1 - Пример продукционной системы
4.3 Единичный процесс
Продукционные системы подразделяют на совокупности единичных процессов (рисунок 2). Единичные процессы соединяются между собой потоками полуфабрикатов и/или потоками отходов, предназначенных для переработки, потоками продукции - с другими продукционными системами и элементарными потоками - с окружающей средой.
Рисунок 2 - Пример совокупности единичных процессов
в продукционной системе
Примерами элементарных потоков, входящих в единичный процесс, являются сырая нефть и солнечное излучение элементарных потоков, выходящих из единичного процесса, - выбросы в атмосферу, сбросы в воду и излучение, потоков полуфабрикатов - сырьевые материалы и подсборки.
Разделение продукционной системы на единичные процессы упрощают идентификацию входных и выходных потоков продукционной системы. Во многих случаях некоторые входные потоки используют как составные части выходной продукции, тогда как другие (дополнительные входные потоки) используют в единичном процессе, но не составляют часть выходной продукции. Как результат своей деятельности, единичный процесс также создает другие выходные потоки (элементарные потоки и/или продукцию). Границы единичного процесса определяет уровень детальности моделирования, необходимый для достижения целей исследования.
Поскольку система представляет собой физическую систему, то в каждом единичном процессе должны соблюдаться законы сохранения массы и энергии. Балансы массы и энергии представляют собой полезный инструмент для проверки достоверности описания единичного процесса.
4.4 Категории данных
Собранные данные, измеренные, расчетные или оцененные, используют для количественного описания входных и выходных потоков единичного процесса и классифицируют следующим образом:
- входные энергетические потоки, входные сырьевые потоки, дополнительные входные потоки, другие физические входные потоки;
- продукция;
- выбросы в атмосферу, сбросы в воду, сбросы в почву, другие экологические аспекты.
В дальнейшем могут быть выделены категории данных, удовлетворяющие цели исследования. Например, под рубрикой "выбросы в атмосферу" могут быть выделены такие категории, как моноксид углерода, диоксид углерода, оксиды серы, оксиды азота и т.п. Описание категорий данных приведено в 5.3.4.
4.5 Моделирование продукционных систем
Для исследования ОЖЦ разрабатывают модели, описывающие ключевые элементы физических систем. Часто бывает нецелесообразно исследовать все взаимосвязи между всеми единичными процессами в продукционной системе или все взаимосвязи между продукционной системой и окружением системы. Выбор элементов физической системы для моделирования зависит от цели и области исследования. Используемые модели должны быть описаны, допущения, положенные в основу сделанного выбора, идентифицированы.
5 Цель и область исследования ОЖЦ
5.1 Общие положения
Цель и область исследования ОЖЦ должны быть четко определены в соответствии с предполагаемым использованием результатов в соответствии с требованиями 5.1 ГОСТ Р ИСО 14040:
5.2 Цель исследования
Цель исследования ОЖЦ должна недвусмысленно указывать на целевое использование, причины выполнения исследования и предполагаемого потребителя результатов исследования.
5.3 Область исследования
5.3.1 Основные положения
К области исследования относят вопросы, предусмотренные ГОСТ Р ИСО 14040, 5.1.2.
Исследование ОЖЦ - итеративный процесс, и по мере сбора данных и информации различные аспекты области исследования могут потребовать модификации для соответствия исходной цели исследования. Цель исследования может быть пересмотрена из-за появления непредвиденных обстоятельств и ограничений или в результате получения дополнительной информации. Такие модификации и причины, их вызвавшие, должны быть соответствующим образом документированы.
5.3.2 Функция, функциональная единица и базовый поток
При определении области исследования ОЖЦ должны быть четко сформулированы требования к функциям (функциональным характеристикам) продукции.
Для количественной оценки таких функций используют функциональную единицу.
Основная цель функциональной единицы - создание базы, на которую нормализуют (в математическом смысле) количественные оценки входных и выходных потоков. Поэтому функциональная единица должна быть четко определенной и измеряемой величиной.
Для определенной функциональной единицы необходимо определить количество продукции, требуемое для выполнения функции. Результатом такого количественного определения является базовый поток.
Базовый поток используют для расчета входных и выходных потоков системы. Сравнения систем проводят на основе одной и той же функции, количественно оцениваемой одной и той же функциональной единицей в виде их базовых потоков.
ПРИМЕР
Для функции сушки рук исследуют варианты сушки с помощью бумажного полотенца или с использованием воздухосушилки. Выбранная функциональная единица может быть выражена количеством пар рук, осушенных обеими системами. Для каждой системы можно определить базовый поток, например среднюю массу бумаги или средний объем горячего воздуха, требуемых, соответственно, для однократной сушки рук. Для обеих систем формируют перечень входных и выходных потоков на основе базовых потоков. В случае бумажного полотенца это будет количество израсходованной бумаги, в случае воздухосушилки - количество энергии на входе в воздухосушилку.
Если дополнительные функции любой из этих систем при сравнении функциональных единиц не учитывают, такие допущения должны быть документированы. Например, системы А и В выполняют функции x и y, которые представлены выбранной функциональной единицей, однако система А выполняет также функцию z, которая не представлена в функциональной единице. Следует документально зафиксировать, что функция z исключена из функциональной единицы. Как вариант, системы, связанные с выполнением функции z, могут быть включены в границы системы В, чтобы сделать системы более сравнимыми. В таких случаях выбранные процессы должны быть документированы и обоснованы.
5.3.3 Границы исходной системы
Границы системы определяют единичные процессы, включаемые в моделируемую систему. Идеальную продукционную систему следует моделировать таким образом, чтобы входные и выходные потоки на ее границе были элементарными. Так как во многих случаях для проведения такого исследования нет достаточного времени, данных или ресурсов, принимают решение относительно того, какие единичные процессы будут смоделированы в исследовании и с каким уровнем детальности должны быть исследованы. Нет необходимости тратить ресурсы на количественную оценку входных и выходных потоков, которые не приведут к значительному изменению общих выводов исследования.
Также принимают решения относительно того, какие выбросы в окружающую среду и с каким уровнем детальности должны быть оценены. Границы системы, определенные изначально, должны быть уточнены на основе результатов предварительных работ (см.6.4.5). Критерии выбора входных и выходных потоков должны быть легко понимаемы и описаны.
Любое решение о том, чтобы не учитывать стадии жизненного цикла, процессы или входные/выходные потоки, должно быть четко сформулировано и обосновано. Критерии установления границ системы определяют степень доверия к результатам исследования, чтобы они не были скомпрометированы и цель исследования была достигнута.
Учитывают следующие стадии жизненного цикла, единичные процессы и потоки:
- входные и выходные потоки основной последовательности процесса изготовления/обработки;
- распределение/транспортирование;
- производство и использование топлива, электричества и тепла;
- использование и техническое обслуживание продукции;
- удаление продукции и отходов производства;
- утилизация использованной продукции (включая повторное использование, рециклинг и получение энергии за счет утилизации отходов);
- производство дополнительных материалов;
- производство, техническое обслуживание и вывод из эксплуатации основного оборудования;
- дополнительные работы, такие как освещение, отопление;
- другие факторы, относящиеся к оценке воздействия (если таковые имеются).
Полезно представить систему в виде блок-схемы, иллюстрирующей единичные процессы и их взаимосвязь. Каждый из единичных процессов должен быть изначально описан, чтобы определить:
- где берет начало единичный процесс, с точки зрения получения сырьевых материалов или полуфабрикатов;
- природу преобразований и операций, являющихся частью единичного процесса, и
- где заканчивается единичный процесс с точки зрения получения конечной продукции или полуфабрикатов.
Следует решить, какие входные и выходные данные должны быть отнесены к другой продукционной системе, включая решения о распределении. Система должна быть описана детально и ясно, чтобы другие специалисты могли продублировать инвентаризационный анализ.
5.3.4 Описание категорий данных
Состав данных, необходимых для исследования оценки жизненного цикла, зависит от цели исследования. Данные могут быть собраны на производственных площадках, связанных с единичными процессами в границах системы, получены или рассчитаны на основе данных из опубликованных источников. На практике все категории данных могут включать в себя совокупность измеренных, расчетных или оцененных данных. Основные виды входных и выходных данных (4.4) количественно характеризуют каждый единичный процесс в границах системы. Эти категории данных следует рассмотреть при принятии решения о выборе данных для использования в исследовании. Отдельные категории данных должны быть в дальнейшем детализированы, чтобы соответствовать целям исследования.
Входные и выходные энергетические потоки следует рассматривать как любой другой входной или выходной поток ОЖЦ. Различные виды входных и выходных энергетических потоков должны включать входные и выходные потоки, относящиеся к производству и поставке топлив, запасенной (в материалах) энергии и энергии процессов, используемых в рамках моделируемой системы.
Выбросы в воздух, сбросы в воду и почву часто представляются исходящими из точечных или распределенных источников после прохождения через регулирующие устройства. В эту категорию должны быть также включены фугитивные выбросы и такие показатели, как биологическая потребность в кислороде (БПК).
Другие категории данных, для которых могут быть собраны входные и выходные данные, включают данные о шуме и вибрациях, землепользовании, радиации, запахах, использованном тепле и т.п.
5.3.5 Критерии начального учета входных и выходных потоков
При определении области исследования для инвентаризационного анализа выбирают исходную совокупность входных и выходных потоков. На практике не всегда надо включать в модель продукционной системы каждый входной и выходной поток. Идентификация входных и выходных потоков в/из окружающей среды, т.е. идентификация единичных процессов, производящих входные потоки или получающих выходные потоки, которые должны быть включены в состав исследуемой продукционной системы, является итеративным процессом. Начальная идентификация обычно делается на основе имеющихся данных, более точно входные и выходные потоки идентифицируют после сбора дополнительных данных в ходе проводимого исследования, а затем подвергают анализу чувствительности (6.4.5).
Критерии и допущения, на которых они основаны, должны быть четко описаны. Потенциальное влияние выбранных критериев на результаты исследования также должно быть оценено и описано в отчете.
Для материальных входных потоков анализ начинают с выбора исследуемых входных потоков. Такой выбор основан на идентификации входных потоков, связанных с каждым из моделируемых единичных процессов. Эта попытка может быть предпринята на основе собранных данных о конкретной производственной площадке или на основе данных из опубликованных источников. Цель состоит в идентификации наиболее важных входных потоков, связанных с каждым единичным процессом.
Чтобы принять решение о том, какие входные потоки исследовать, в практике ОЖЦ используют следующие критерии, среди которых: а) масса, б) энергия, в) экологическая значимость. При выполнении начальной идентификации входных потоков только на основе массы может оказаться, что при этом упущены другие важные входные потоки. Поэтому энергию и экологическую значимость потоков также следует использовать в качестве критериев в этом процессе:
а) масса - при принятии решения об использовании массы в качестве критерия потребуется включить в исследование все входные потоки, доля которых во входном потоке массы моделируемой продукционной системы не превышает определенного процента;
б) энергия - при принятии решения об ее использовании в качестве критерия потребуется включить в исследование все входные энергетические потоки, доля которых во входном энергетическом потоке продукционной системы не превышает определенного процента;
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.