公路建设对环境影响的定量评估.pdf

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1、环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineering公路建设对环境影响的定量评估张文清(中国地质T程集团公司，北京100093)摘要：采用ISO14000中的生命周期评估法(LeA—LifeCycleAssessment)，并依据公路生命周期中不同阶段的能源消耗与排放对环境的影响程度，将公路生命周期分为建材加工、施T建设、维护与修补和拆除重建等阶段。根据各阶段的能源排放因数，分别量化能量消耗，定量评估相应的环境负荷及影响。结果表明：建材加工阶段的能耗最大，对环境影响也最严重。关键词：公路建设；能源消耗；建材加工；生命周期评估法中图分类号：X8

2、20．3文献标志码：B文章编号：1009—7767(2010)06-0107埘QuantitativeAssessmentoftheInfluencesofHighwayConstructiononEnvironinentaIZhangWenqing公路建设中。各类原材料、施丁辅助材料以及用于施工的机械和设备都因消耗能源而对环境产生了重要的影响。本文分析了公路建设各个阶段的能源需求和环境负荷，采用ISO14000中的生命周期评估法，并根据笔者在某国参与的某公路建设项目的真实数据．研究和探讨了公路建设对环境影响的定量负荷。1方法框架此次研究的目的在于评价公路生命周期消耗能源

3、与由此导致环境增加的定量负荷之间的量化联系。生命周期评估法是1种对某种材料、产品或服务的整个生命周期进行分析和评估的研究方法，一般包括4个步骤：确定目标和范围、编录分析、影响分析和改进评估。到目前为止，在世界范围内尚未完全建立系统的生命周期评估方法，本研究采用当今现行的编录分析法。该法以某工程建设所耗用的实际生产材料编录明细表。计算出从生产原材料到最终路面拆除回收所产生的环境负荷。生命周期编录分析、量化环境负荷的方法有2种，即：过程分析法和投入产出(10)分析法。本文综合两者并以1km双车道公路作为功能单位(FU)。公路生命周期及系统边界见图1。其中，公路施工阶段义分为土

4、方工程、排水工程、结构工程、路面工程及杂项等。图1公路生命周期及系统边界2编录分析2．1原料生产阶段投入产出分析法将公路建设过程中加工和生产筑路材料所耗费的能量作为消耗输入。并据此进行能量输入和输出分析。以2000---2003年承建的某混凝土路面公路项目材料消耗量为依据，建材能耗以《2002年某国国家投入产出表》和《2002年能量平衡表》做参考，计算出定量的功能单位能耗，见表1。表l主要材料加工能耗表材料类别直接能耗／TOE总计能耗／TOE，：钢筋／t0．026700．39767钢材冷轧钢板^加工热冷轧钢板／t结构钢管／m0．019630．01758O．Ooo020．3

5、77050．43702O．0【)o552010@第6期(11一)第28卷啼荭盎木一ET107器环境保护工程EnvironmentalProtectionEngineering续表：材料类别直接能耗／TOE总计能耗flOE。砂，m30．00040O．00075碎石砾石，m30．000450．00084及水碎石／m30．00240O．0034l泥加成品混凝土，m30．00277O．02597工水泥／t0．045680．06619构件混凝土／项0．000190．00118注：ToE表示吨油当量。2．2公路施工及维护阶段公路施工大量使用专用机械设备，能源直接通过设备运转消耗掉。以

6、上述公路混凝土路面工程为例，主要建材能量消耗比例见图2。l一砂；2一砾石；3一碎石；4一成品混凝土；5一水泥；6一构建混凝土。图2主要建材能量消耗比例公路维护阶段主要包括面层维修、结构修补、基础及毁坏的路段修复。运营能量消耗见表2。表2运营能量消耗Z施工机械及设备能耗／(x10句TOE／Q)：l混凝土搅拌车(6m3)2．32479翻斗车(15t)2．02208混凝士摊铺机1．05978混凝土泵车0．69000推土机(32t)0．34753混凝土切割机0．15493轮式挖掘机0．14453夯实机0．13265挖掘机(1．0m3)0．11383水车(5000L)O．“l381

7、08．事芩发毒一盯2010No．6(Nov．)V01．28续表施1=机械及设备能耗／(x104TOE／Q)平地机0．19799震动碾0．05799胶轮碾0．04523注：Q为每种设备的工作盒。此次研究的混凝土路面公路生命周期按照当地标准为15年，从竣T起距离周期结束还有10年时间。为了保证分析评估的完整性。对于该公路建设开工至今的能耗采用实际发生的真实数据，而对于以后lO年的主要能耗采用经验类比的数据。各类路面摊铺施工所需能耗详见表3。表3路面摊铺施工能耗施工过程单位描述能耗i猁懒面∞E篙三挚币434．0笳23。5。。00双幅