摘要　介绍了LCA(生命周期评价法)的概念和研究方法，并在分析当前TRANBBS城市TRANBBS交通系统现状的基础上，将LCA思想初步应用与城市交通方式选择。
　　关键词　生命周期评价(LCA)　交通环境承载力(TECC)　清洁燃料汽车

LCA and Selection on Urban Traffic Mode

Zhang Xuezhe　Wei Zhenlin(Northern Jiaotong University,Beijing 100044)

　　Abstract　This paper introduces the conception and research method of LCA.Based on the analysis of situation of urban traffic system,LCA is tried to be applied to selection on Urban Traffic Mode.
　　Key words　Life Cycle Assessment(LCA)　Traffic Environmental Carrying Capacity(TECC)　Clean fuel vehicle

　　众所周知，城市交通的发展促进了社会生产力的进步，满足了人们增长的交通消费需求，促进了城市的繁荣，给人类社会带来了巨大的财富。但同时也造成了道路拥挤、事故频繁、大气和噪声污染以及石油危机等等。如何选择适当的城市交通工具，达到降低污染物排放，实现有限环境资源的持续利用，而最终实现交通的可持续发展，是我们当前面临的一大难题。
　　LCA作为一种环境评价方法，强调从产品或行为活动的“全生命周期”来整体分析和评价其对环境的排放、影响，最终寻求改善的方法及措施。本文在简要分析了当前交通的环境影响现状下，将LCA思想初步应用于城市交通工具的选择，尝试解决一些当前的交通环境问题。

1　问题的提出

1.1　交通环境现状
　　现代汽车工业的迅猛发展，彻底改变了整个社会的传统生活习惯和人们的行为方式，汽车给人们带来了巨大的福利和繁荣，推动了社会的发展。然而，汽车交通的普及，也导致了越来越多的社会问题：对城市结构和生活环境的破坏；市内交通占地的拓宽，用地无限制蔓延；交通拥挤、事故频繁，合乎人性的城市生活环境已不复存在。有关资料显示^［1］，在西方发达国家中，汽车排出的污染物占大气污染物总量的60%以上、交通噪声占城市环境噪声的70%以上、汽车能源消耗约占各种运输方式能源消耗的70%～80%，占石油消耗量的40%～70%。
　　中国是一个发展中国家，近年来交通系统在经济发展的推动下得到了很大的改善，机动车保有量急剧增长，这就给城市的生态环境质量造成了巨大的破坏。以北京市为例，截止到1997年底，机动车保有量已突破130万辆，在非采暖期机动车排放的污染物(主要为：一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物)占大气污染物总量的60%以上，汽车排放的尾气成为北京市的主要大气污染源。
1.2　环境的现实约束与交通方式的选择
　　城市交通的发展对于城市生态环境的影响已经得到社会的广泛关注，西方社会各国纷纷在研究汽车交通的出路，既要享受汽车带来的物质文明，又要解决其产生的弊端。如何使交通发展在满足社会经济发展的同时，满足城市生态环境的要求是我们当前面临的主要问题。
　　环境对于交通发展具有一定的承载力，交通环境所能负荷的交通总量是有限的。交通系统发展需要利用环境资源，并向环境排放一定数量的污染物。环境对交通系统的最大负载能力即为交通环境承载力^［2］(TECC)。城市交通的发展，应当在满足社会经济发展需求的同时，不突破城市生态环境的承载力。在城市交通环境容量^［2］一定的情况下，TECC主要取决于单位交通量的排污强度和资源耗费量，它同微观的TRANBBS技术水平紧密相连。
　　为了控制交通量，使它既满足社会发展需要，又满足交通环境承载力，我们在改进技术、加强管理的同时，有必要考查不同的交通方式对环境产生的最终影响，以便调节交通结构、控制污染物总量。这就需要选择适当的环境评价方法进行计算。但是，当前的一些评价方法只考虑了交通工具使用中的环境影响，忽视了其他环节(如生产制造、废物处置等)中的环境影响。如何正确地衡量各类交通方式对环境产生的影响，需要我们作深入的调查。

2　LCA及其应用

2.1　概念与内函
　　LCA的概念^［3］可以定义为：基于某一给定的产品或行为的整个生命周期，即由最初从地球采集原材料到最后所有的残余物返回环境，这一过程进行的产品或行为的环境影响评价。LCA突出强调了产品的“生命周期”，强调对产品进行综合、整体、全面的评价。LCA的特点^［4］在于：
　　(1)它是一种全过程评价，涉及产品或行为的原材料采集、加工、产品制造、使用消费、回收利用以及废物处理全部“生命周期”；
　　(2)它是一种系统评价，以系统的思维来研究产品或行为在其整个“生命周期”中对环境的影响；
　　(3)它是一种环境影响评价，强调分析产品或行为在其“生命周期”各个阶段中对环境产生的影响，包括能源利用、土地占用以及环境排污等等，最后以总量形式来反映产品或行为的环境影响。
2.2　LCA在交通方式选择中的应用
　　LCA作为一种全过程的环境影响评价，主要用于量化和比较分析可替代产品间环境影响，在它已有的应用中，多数是以市场营销为目的，在此，主要就它在交通领域的可能应用作以探讨。
2.2.1　对比分析不同交通工具的环境影响
　　对于任何交通方式的评价既有共性，又有其特性。根据LCA评价思想，在对比分析不同交通工具对环境影响时，可以将其共性排除在外，而仅考虑其特性，这样有利于节约评价的各项成本。下面以评价新型天然气汽车与传统燃油汽车所造成的“温室效应”为例，简述LCA思想的运用。
　　●形成“温室效应”的气体主要有CO₂和CH₄，并且CH₄的吸热能力远高于CO₂；
　　●从生命周期的角度考虑，两种车辆在原材料采集、制造和报废处理阶段所造成的“温室气体”排放极少，并且两者基本相同。因此在做二者对比分析时，可以忽略不计，对汽(柴)油车辆来说，主要在使用中通过尾气排放产生“温室气体”。而天然气(主要成份为CH₄)车辆除去尾气排放外，其燃料运输、储存过程中的泄露也是产生“温室气体”的主要环节；
　　●鉴于CH₄的吸热能力不同于CO₂，因而在评价中以CO₂的总排放量为考察值，将CH₄量乘以一定的权重换算为CO₂量；
　　●最终两种交通工具(单车)对环境“温室效应”的贡献以总的CO₂量为标准计量。
　　按上述思想对同类型车辆使用不同燃料进行考察，其结果为：天然气汽车对地球温室效应的贡献率比汽油车要低20%(见表1)。

表1　同类车型不同燃料的CO₂排放率

资料来源：Nature Gas Vehicles and Global Climate Change Issues.NGV tech update,1998

2.2.2　全面评价一种交通方式的环境影响
　　目前，国内对于交通方式的环境影响评价基本上局限于使用阶段的评价，没有从生命周期的角度进行衡量，这不利于交通方式选择的综合决策。以一新型交通工具为例，如：被称为零排放的电动汽车，在它的使用阶段对环境的影响几乎没有，但是就其整个生命周期来说，还存在着废电池回收、电厂污染的集中控制等问题。将LCA应用在交通方式选择中，其评价内容应包括：交通设备在生产、使用、报废处置和回收利用等阶段的原材料使用、能源消耗及环境排放；交通设施在建设、使用、维护等阶段中的原材料使用、能源消耗及环境排放。只有将这些问题综合起来考虑，才有可能发现特定交通方式对环境的各种潜在危害和影响。
2.2.3　调整交通TRANBBS规划、优化交通结构
　　在单一交通方式评价的基础上，比较不同交通方式的环境影响，结合社会发展对交通运输的需求和交通环境承载力，规划合理的交通结构，实现交通——环境的可持续发展。可建立一个简单的概念模型(如下)来描述它。
　　Min S(N_i)

式中　N_i——代表交通结构对第i种交通工具的分配量
　　　S——代表交通排污总量或交通资源耗用总量，为Ni的函数
　　　Y——代表总的交通供给量，为Ni的函数
　　　Q——代表社会总的交通需求量
　　　n_i，m_i——社会对第i种交通工具需求的上下限量

3　意义

　　LCA引入交通系统工程，具有深远的意义。
　　(1)以LCA评价结果为依据，支持交通管理的宏观决策。LCA可以全面评价各类交通方式的综合影响，宏观管理部门可以以此为依据，有目的的发展资源节约型、环境经济型的交通方式，在经济上予以支持，政策上给以扶持，同时它也是政府部门制订交通环保法律、法规以及交通排放标准的依据。
　　(2)向社会公布LCA结果，引导公众的交通消费方向。环境保护不仅需要政府部门的行政干预，也需要广大社会公众的理解和支持，同时，这也为将来在交通领域实施市场经济下的“绿色环境”标签制度打下了基础。
　　(3)依据LCA结果，加强微观交通管理。例如，控制城市机动车的保有量；建立城市机动车行驶时间、区间规定。同时，改进现有车辆的排放净化装置，积极推广新型燃料车辆的发展。

作者简介：张学哲，男，出生于1971年。1993年7月毕业于上海铁道大学，1995年9月进入北方交通大学攻读在职硕士学位，现为铁道部第十一工程局武广项目部总工程师。
作者单位：(北方交通大学　北京100044)

参考文献

1　吴慈生，刘永.城市交通系统的环境危害分析与经济评价.城市环境与城市生态，1994，7(2)
2　卫振林，申金升，徐一飞.交通环境容量与交通环境承载力的探讨.经济地理，1997，(1)
3　W.Vigon,D.A.Tolle,B.W.Cornaby,et al.Life-cycle assessment.inventory guidelines and principles.Kansas:Franklin Associates,Ltd.
4　Berit S.Ahmad.Aliterature review of life cycle assessment technical report.Cambridge:Department of Chemical Engineering,Massachusetts Institute of Technology,1993