Obiążenia Środowiska w Produkcji Wyrobów Budowlanych

Streszczenie:

W każdej działalności gospodarczej są wykorzystywane zasoby przyrody, co prowadzi następnie do ich przetworzenia w celu uzyskania strumienia wyrobów. W procesach wytwarzania wyrobów budowlanych powstaje wiele substancji i odpadów, które uwalniane bezpośrednio lub odprowadzane do środowiska naturalnego stanowią obciążenie i powodują jego degradację. Degradacja środowiska naturalnego powstaje również w wyniku ubytku zasobów przyrody, pozyskiwanych w celu prowadzenia działalności gospodarczej. Coraz częściej występuje potrzeba prowadzenia analiz energetyczno-ekologicznych w pełnym cyklu istnienia w wielu praktycznych zastosowaniach, w celu określenia obciążeń środowiska i spowodowanych przez nie skutków. W szczególności notuje się rosnące zainteresowanie oceną wyrobów przez określenie ich charakterystyk energetyczno-ekologicznych, publikowanych w formie deklaracji środowiskowych. Definiowana w takich analizach charakterystyka energetyczno-ekologiczna wyrobu jest zbiorem kategorii obciążeń środowiska wybranych do jego oceny. Podstawę do określenia charakterystyk energetyczno-ekologicznych stanowią wskaźniki skumulowanych obciążeń środowiska wyznaczane dla procesów produkcji wyrobu. W pracy zebrano i uporządkowano dostępne informacje w zakresie obciążeń środowiska wywoływanych w procesach wytwarzania wyrobów, w celu ułatwienia ich wykorzystania w analizach energetyczno-ekologicznych wyrobów, usług, obiektów budowlanych i przemysłowych. Omówiono również skumulowane obciążenia środo-wiska oraz skutki środowiskowe wywoływane wprowadzeniem obciążeń. Omówiono obciążenia środowiska spowodowane działalnością gospodarczą, rozumiane jako pozyskiwanie zasobów naturalnych i wprowadzanie zanieczyszczeń. Następnie przedstawiono zagregowane obciążenia środowiska, nazwane kategoriami obciążeń, oraz podano zależności umożliwiające określenie wskaźników kategorii obciążeń. Skumulowane zużycie energii niezbędne do wytworzenia wyrobu określono jako jedno z obciążeń środowiska. Wykorzystano wcześniejsze opracowania odnoszące się do metod określania wskaźników skumulowanego zużycia energii, które po odpowiedniej modyfikacji zostały przystosowane do określania różnego rodzaju obciążeń środowiska. Podano przykłady zastosowania omówionych metod do określania charakterystyk energetyczno-ekologicznych wybranych wyrobów i elementów budowlanych. 

Spis treści:

Streszczenie ...6
Summary ...7
Podstawowe oznaczenia i definicje ...8
1. Wstęp ...13
1.1. Wprowadzenie i cel pracy ...13
1.2. Działania na rzecz wyrobów przyjaznych dla środowiska ...15
1.3. Przegląd literatury ...18
2. Procesy wytwarzania wyrobów a obciążenie środowiska ...22
2.1. Procesy wytwarzania materiałów i wyrobów ...22
2.2. Oddziaływanie procesów przemysłowych na środowisko ...25
2.3. Obciążenie środowiska w wyniku wykorzystania zasobów naturalnych ...31
2.3.1. Rodzaje zasobów środowiska ...31
2.3.2. Wykorzystanie surowców nieenergetycznych ...32
2.3.3. Wykorzystanie surowców energetycznych ...33
2.3.4. Wykorzystanie zasobów wody ...34
2.3.5. Wykorzystanie zasobów gruntu ...35
2.3.6. Wykorzystanie zasobów gleby ...36
2.4. Charakterystyka zanieczyszczeń wprowadzanych do środowiska ...37
2.4.1. Powstawanie i przenoszenie zanieczyszczeń ...37
2.4.2. Główne zanieczyszczenia chemiczne ...39
2.5. Inne obciążenia środowiska ...45
3. Skutki w środowisku wywołane wprowadzeniem obciążeń ...55
3.1. Interwencje środowiskowe a skutki obciążeń w środowisku ...55
3.2. Uszczuplenie zasobów naturalnych ...58
3.3. Oddziaływanie zanieczyszczeń na zdrowie ludzi ...60
3.4. Zmiany klimatyczne ...63
3.4.1. Efekt cieplarniany ...63
3.4.2. Degradacja stratosferycznej warstwy ozonowej ...65
3.5. Skażenie środowiska ...67
3.5.1. Zakwaszenie środowiska ...67
3.5.2. Smog letni i zimowy w atmosferze ...68
3.5.3. Eutrofizacja środowiska ...69
3.6. Oddziaływanie zanieczyszczeń środowiska na materiały i budowle ...71 
3.7. Inne skutki środowiskowe ...72
3.7.1. Uciążliwość zapachów ...72
3.7.2. Lokalne podgrzanie wód powierzchniowych ...73
3.7.3. Skutki oddziaływania promieniowania jonizującego ...74
3.7.4. Skutki oddziaływania hałasu i drgań ...75
4. Charakterystyka obciążeń środowiska w produkcji wyrobów ...77
4.1. Podstawowe określenia ...77
4.2. Obciążenia środowiska powstające w systemie wyrobu ...78
4.3. Skumulowane obciążenia środowiska ...82
4.4. Kategorie oddziaływania na środowisko i ich podział ...84
4.5. Określanie skumulowanych równoważnych oddziaływań na środowisko  ...86
4.5.1. Wprowadzenie ...86
4.5.2. Określenie równoważnych oddziaływań na środowisko ...87
4.5.3. Normalizacja oddziaływania na środowisko ...91
4.5.4. Wskaźnik równoważnego obciążenia środowiska ...91
4.6. Charakterystyki energetyczno-ekologiczne wyrobów ...92
5. Określanie kategorii oddziaływania na środowisko ...95
5.1. Uszczuplenie zasobów naturalnych ...95
5.1.1. Uszczuplenie zasobów abiotycznych ...95
5.1.2. Uszczuplenie zasobów energetycznych ...98
5.1.3. Uszczuplenie zasobów gruntu ...99
5.1.4. Uszczuplenie biotycznych zasobów naturalnych ...99
5.2. Toksyczność w odniesieniu do ludzi i środowiska ...100
5.2.1. Toksyczność w odniesieniu do ludzi ...100
5.2.2. Toksyczność w odniesieniu do środowiska ...101
5.3. Zmiany klimatyczne ...101
5.3.1. Globalny potencjał cieplarniany ...101
5.3.2. Degradacja stratosferycznej warstwy ozonowej ...103
5.4. Szkodliwość dla środowiska ...104
5.4.1. Zakwaszenie środowiska ...104
5.4.2. Fotochemiczne utlenianie w troposferze ...105
5.4.3. Eutrofizacja środowiska ...106
5.5. Inne kategorie obciążeń ...107
5.5.1. Uciążliwość zapachów w powietrzu ...107
5.5.2. Lokalne podgrzewanie wód powierzchniowych ...108
5.5.3. Oddziaływanie promieniowania jonizującego ...108
5.6. Uwagi końcowe ...109
6. Określanie skumulowanych obciążeń środowiska w produkcji wyrobów ...110
6.1. Metody określania skumulowanych obciążeń środowiska ...110 
6.2. Metoda analizy procesów - tradycyjna ...112
6.2.1. Omówienie metody ...112
6.2.2. Przykład określania wskaźnika skumulowanej emisji dwutlenku węgla w produkcji cementu ...114
6.3. Analiza procesów stosowana w metodologii LCA ...117
6.3.1. Podstawowe określenia ...117
6.3.2. Uwagi do opisu systemu wyrobu ...119
6.3.3. Przyporządkowanie strumieni wejść i wyjść do poszczególnych wyrobów ...122
6.4. Metoda układu równań bilansowych dla pojedynczego wyrobu ...122
6.5. Metoda układu równań bilansowych dla wielu wyrobów ...131
6.6. Metoda układu równań bilansowych określania skumulowanego zużycia wody ...135
7. Określanie skumulowanych obciążeń środowiska w przypadku elementów budowlanych ...138
7.1. Określanie skumulowanych obciążeń środowiska ...138
7.2. Określenie skumulowanych obciążeń środowiska na przykładzie okna z tworzyw sztucznych ...140
8. Podsumowanie ...146
Literatura i dokumenty ...148
Dodatki ...157
Przykład D 1. Określenie charakterystyki energetyczno-ekologicznej zewnętrznej przegrody budowlanej ...157
Przykład D 2. Charakterystyka energetyczno-ekologiczna ceramicznego pustaka stropowego ...166