随着世界包装和物流的迅速发展，包装物流系统对资源和环境的影响问题，包装物流对社会可持续发展应负的责任问题，已非常突出地摆在人们面前，生命周期评价（lifecycle assessment, LCA)理论与方法，对包装物流系统的新技术以及新的结构形式的开发决策是
一个有力的工具。
生命周期评价（LCA)，有时也称为“生命周期分析”、“生命周期方法”、“从摇篮到坟墓”等。生命周期评价方法可追溯到20世纪70年代的二次能源危机。当时，许多制造业认 识到提高能源利用效率的重要性，于是开发出一些方法来评估产品生命周期的能耗问题，以 求提高总能源利用效率。20世纪80年代，生命周期评价方法日臻成熟，到了20世纪90年代，在美国“环境毒理学和化学学会”（SETAC)及欧洲“生命周期评价开发促进会” (SPOLD)的大力推动下，生命周期评价方法在全球范围内得到较大规模的应用。1997年国际标准化组织正式出台了ISO 14040《环境管理——生命周期评价——原则与框架》，以国际标准形式提出对生命周期评价方法的基本原则与框架，进而推动了生命周期评价方法在全世界的推广与应用。
一、生命周期评价的定义
关于LCA的定义，尽管存在不同的表述，但各国际机构目前已经趋向于采用比较一致的框架和内容，联合国环境规划署（UNEP)的定义如下：“LCA是评价一个产品系统生命周期整个阶段——从原材料的提取和加工，到产品生产、包装、市场营销、使用、再使用和产品维护，直至再循环和最终废物处置-的环境影响的工具。”
作为新的环境管理工具和预防性的环境保护手段，生命周期评价主要应用在通过定性和定量化研究能量和物质利用以及废弃物的环境排放来评估一种产品、工序和生产活动造成的环境负载；评价能源、材料利用和废弃物排放的影响以及评价环境改善的方法。
生命周期评价的过程是：首先辨识和量化整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放，然后评价这些消耗和释放对环境的影响，最后辨识和评价减少这些影响的机会。生命周期评价注重研究系统在生态健康、人类健康和资源消耗领域内的环境影响。
二、生命周期评价的特点
(1) 生命周期评价的对象是产品系统在LCA评价中.每个产品均被看成是一个系统，产品的生命周期全过程包括原材料采掘、原材料加工、产品生产、运输销售、产品使用和回收处置6个阶段，又称为产品生命周期系统。
(2) 生命周期评价是针对产品“从摇篮到坟墓”的全过程评价全过程评价可避免局部看问题，避免有失偏颇，如比较纸包装和塑料包装的环境性能，不能只从废弃后去比较，而必须从全过程的资源消耗和“三废”排放去作具体的比较；全过程评价还强调从每一个环节去分析寻找对环境影响的原因和解决方法，再从全过程进行综合性的考虑，以寻找最佳的解决方法。
(3) 生命周期评价是一种系统性的定量化评价方法LCA强调从产品全过程中每一个环节去定量评价资源消耗、废物排放和对环境的影响，通过定量辨识投人、排放物的产生量以及影响产生的环境问题，从而寻找改善对环境影响的机会。
(4) 生命周期评价是一种充分重视环境影响的评价方法LCA强调分析产品在生命周期各阶段对环境的影响，造成的环境问题，并以总量形式反映出产品或行为对环境影响的严重程度。
(5) 生命周期评价的方法论还有待持续改进，不断完善LCA评价虽然有国际标准ISO 14040〜ISO 14043来规范评价的过程，但由于其涉及学科面广泛，包括数学、物理、化学、病毒学、生态学、环境学、统计学等，评价体系又是一个开放系统，在方法论上还存在许多局限，如在评价范围上的局限性、在分析方法上的局限性和在分析数据上的局限性。因此，LCA评价在方法论上还有待持续改进，不断完善。
三、生命周期评价的发展
生命周期评价概念提出后，SETAC于1992年负责成立了5个研究工作组，对IXA方法论展开全面深人的研究工作。第1组（美国）负责总体概念研究；第2组（德国）负责生 命周期清单分析（LCI)的总概念研究；第3组（日本）负责研究LCA的具体操作；第4 组（瑞典）负责环境影响分析研究；第5组（法国）负责改善评价研究。1993年，根据在 葡萄牙举行的关于LCA研究的学术会议的主要结论，SETAC出版了一本纲领性报告《生 命周期评价纲要：实用指南》，为生命周期评价的方法提供了一个基本技术框架，是LCA 方法论研究起步的一个里程碑。美国国家环境保护局（EPA)在1993〜1995年也相继出版了三部著作：《生命周期评价——清单分析的原则与指南》，《生命周期分析质量评价指南》，《生命周期影响评价：概念框架、关键问题和方法简介》。这些都丰富了LCA方法论，使IXA进人实质性的推广阶段。
1997年国际标准化组织推出了ISO 14040《环境管理——生命周期评价——原则与框 架》，1999年又推出了ISO14041〈〈环境管理——生命周期评价目标与范围的确定，清单分析》，2000年又推出了ISO14042《环境管理——生命周期评价——生命周期影响评价》和ISO 14043《环境管理——生命周期解释》。我国于1999年和2000年参照ISO 14040和 ISO14041 推出了GB/T 24040—1999 和 GB/T 24041—2000，2002 年又参照ISO 14042 和ISO 14043 公布了GB/T 24042—2002 和GB/T 24043—2002 等标准。
四、生命周期评价法的基本原则
生命周期评价的总目标是比较一个产品在生产过程前后的变化或比较不同产品的设计，为此它应满足以下原则：
① 运用于产品的比较；
② 包括产品的整个生命周期；
③ 考虑所有的环境因素；
④环境因素尽可能定量化。
五、生命周期评价程序
1.目标和范围的确定
该阶段的主要任务是确定本次评价研究的目标，用途；确定产品的起点、终点；确定分 析的时间范围和地理边界。
研究范围的确定要足以保证研究的广度、深度与要求的目标一致，涉及的项目有：系统的功能、功能单位、系统边界、数据分配程序、环境影响类型、数据要求、假设条件、约束 条件、原始数据质量要求、对结果的评议类型、研究所需的报告类型和形式等。
生命周期评价是一个反复的过程，在数据和信息的收集过程中，可以修正预先确定的范围来满足研究的目标，在某些情况下，也可以修正研究目标本身。
2.清单分析
清单分析是量化和评价所研究的产品、工艺或活动的整个生命周期阶段资源和能量使用以及环境释放的过程。一种产品的生命周期评价将涉及其每个部件的所有生命阶段，包括原材料采掘、原材料加工、产品生产、运输销售、产品使用和最终废弃物的处置（包括循环、复用、焚烧或填埋等）等过程。
3. 生命周期影响评价
国际标准化组织、美国“环境毒理学和化学学会”以及美国环保局都倾向于将影响评价定为一个“三步走”的模型，即分类、特征化和量化。
(1) 分类分类是将清单中的输人和输出数据组合成相对一致的环境影响类型。影响类型通常包括资源耗竭、生态影响和人类健康三大类，在每一大类下又有许多亚类。生命周期各阶段所使用的物质和能量以及所排放的污染物经分类整理后，可作为胁迫因子，在定义具 体的影响类型时，应该关注相关的环境过程，这样有利于尽可能地根据这些过程的科学知识来进行影响评价。
(2) 特征化特征化主要是开发一种模型，这种模型能将清单提供的数据和其他辅助数据转译成描述影响的叙词。目前国际上使用的特征化模型主要有：负荷模型；当量模型；固有的化学特性模型；总体暴露-效应模型；点源暴露-效应模型。
(3) 量化量化是确定不同环境影响类型的相对贡献大小或权重，以期得到总的环境影响水平。
4.改进评价
改进评价是识别、评价并选择能减少所研究的系统在整个生命周期内能源和物质消耗以及环境释放机会的过程。这些机会包括改变产品设计、原材料的使用、工艺流程、消费者使用方式及废弃物管理等。美国环境毒理学和化学学会建议将改进评价分成3个步骤来完成，即识别改进的可能性、方案选择和可行性评价。在进行分析时，还必须包括敏感性分析和不确定性分析的内容。目前，对改进评价的理论和方法研究较少。
六、生命周期评价的应用
生命周期评价是20世纪90年代出现的新的环境管理工具，是可持续发展的具体化和技术化，已成为国际上环境管理的重要支持工具，被广泛应用于环境保护和绿色产品设计、生产、评价的各个领域。
(1) 开创企业环境管理的新模式IXA作为新的环境管理工具，使企业的环境管理继污染末端控制模式和重视过程管理的清洁生产污染预防模式之后，进人了以产品为核心的全生命周期环境管理模式。它采用IXA的清单分析和影响评价方法，定量化分析产品在生命周期各个阶段对环境造成的污染及可能造成的环境问题，从而研究减少资源消耗、污染排放及对环境影响的改善方法，因此是一种先进的环境管理模式。
(2) 对产品系统进行生态辨识与诊断LCA可用于对产品系统进行生态辨识，包括对其结构、物流、能流、性能进行系统的分析与评价。其目的是最大限度地减少产品系统在其生命周期内的资源消耗和污染排放。在对产品生态环境影响有了定量和定性认识的基础上，可对产品系统进行生态诊断，根据生态诊断结果，即可改变对环境影响最大的部件结构，重新选择原材料，采取措施，减轻最严重的环境污染和最严重阶段的污染，为设计新的绿色生态产品打下基础。在生态辨识的基础上，也可对产品环境性能进行比较，或比较同一产品的不同方案或对产品的替代工艺进行比较，以环境影响最小化为目标，选择环境性能最佳的产品、方案或工艺。
(3) 促进产品绿色设计将LCA应用于产品设计中即产品生命周期设计，它是指从产品概念形成、材料选用、产品制造乃至废弃物的回收再利用的各个阶段均要引人环境准则，在考虑并保证产品基本功能、使用寿命、经济性和质量等的同时，要着重考虑产品的环境属性，包括对自然资源的利用、对环境和人类的影响、产品的可拆卸性、可循环利用性和环境友好性。对产品进行生命周期评价，进行量化辨识，对产品绿色设计的过程及方案的完善都有重要的指导作用。
(4) 促进清洁生产的实施将LCA应用于清洁生产中，可以实现对产品在生产过程中的资源消耗、污染排放和潜在的环境影响进行量化辨识，提供产品在各个单元过程的详细输人输出数据，为找出高物耗、髙能耗、高污染的原因提供依据；通过LCI (Life-Cycle Inventory) 和LCIA (Life Cycle Impact Assessment), 可识别和分析出造成资源消耗和环境 影响最严重的生产单元，找出废弃物产生的环节，从而有针对性地采取措施，对生产过程进行优化。
(5) 促进生态环境材料的开发研究环境材料在资源和能源的有效利用，减少环境负荷方面具有很大的优势，是实现材料产业可持续发展的一个重要发展方向，而环境材料的评价 方法是环境材料研究的基础，LCA方法是环境材料评价的重要工具。利用LCA和其他方法 可对环境材料进行综合计算评价，为环境材料的改进和完善提供重要的参考依据。
(6) 制定环境标志产品的认证标准国际标准化ISO推荐以产品LCA所获参数为基础制定认证标准，目前世界上多数国家以定性LCA (采用5X8二维矩阵）或简式定量LCA 法分析产品生命周期中主要环境污染因素及污染严重阶段所造成的主要环境问题，然后针对削减这些环境影响而制定环境标志产品的认证标准。我国目前主要是对单个危害环境严重的因素进行限制，今后仍应按生命周期评价的思想和方法来制定环境标志产品的认证标准。
(7) 供政府和环境管理部门决策时使用政府和环境管理部门可借助于tCA评价制定 有关环保的法律政策。如基于LCA进行政府采购，推行绿色环保产品；借助LCA制定 “面向产品的环境政策”；实施环境标志计划及基于IXA制定产品环境标志的认证标准；基于LCA，制定优先回收利用的废弃物层次管理原则；开发以LCA为基础的污染防治评价方法；向公众提供有关产品和原材料的“生态指标”等资源信息。
除LCA的应用外，在生命周期思想不断扩展的情况下一些新的理念和技术手段迅速 发展，如生命周期设计（LCD)、生命周期工程（IXE)、生命周期管理（LCM)、生命周期 成本分析（IXC)、面向环境的设计（DFE)、面向再循环的设计（DFR)等。
