豐 翔，孫麗蓉，朱紫嫄，董雪玉，王曉蓬，王來力

（1.浙江理工大學服裝學院，浙江杭州 310018；2.浙江省服裝工程技術研究中心，浙江杭州 310018；3.中國紡織工業(yè)聯(lián)合會社會責任辦公室，北京 100027；4.浙江理工大學科學技術研究院，浙江杭州 310018；5.浙江理工大學浙江省絲綢與時尚文化研究中心，浙江杭州 310018）

紡織產(chǎn)品生產(chǎn)加工鏈長，在原材料獲取、產(chǎn)品加工、運輸、銷售、使用和廢棄等全生命周期階段中消耗水資源、能源和其他資源，并造成溫室氣體排放、水體污染、化學品污染物排放等諸多環(huán)境影響［1-4］。生命周期評價（LCA）法是一種用于評估產(chǎn)品從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用以及廢棄處置等全生命周期對環(huán)境影響的方法，可以識別產(chǎn)品生命周期中的關鍵影響環(huán)節(jié)，促進對產(chǎn)品的可持續(xù)性進行科學有效的管理［5-6］。LCA 法已在紡織領域得到關注和應用，本文采用文獻檢索、統(tǒng)計計量和內(nèi)容分析法，以中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫與Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫中紡織產(chǎn)品LCA 研究文獻為數(shù)據(jù)源，對文獻的發(fā)文量、發(fā)文作者和載文期刊等進行統(tǒng)計，并對文獻中的核算產(chǎn)品、核算邊界、核算數(shù)據(jù)和結(jié)果評價等進行探討，揭示紡織產(chǎn)品LCA 的研究進展，為紡織產(chǎn)品的LCA 研究和應用提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源

在CNKI 數(shù)據(jù)庫中，選擇文獻類型為“期刊”，利用高級檢索，以主題“紡織”“服裝”“織物”“纖維”并含“生命周期評價”進行檢索，結(jié)果有111 條，進一步選擇紡織產(chǎn)品LCA 相關文獻，剔除以建筑材料、包裝材料、紡織產(chǎn)業(yè)等為研究對象的文獻，最后得到68 篇文獻，分布于2002年1月1日—2020年12月31日。

在Web of Science 核心數(shù)據(jù)庫中，選擇文獻類型為“article”，語種為“English”，以“TS=（textile or clothing or garment or apparel or fiber or fabric or yarn or cotton or hemp or flax or silk or wool or polyester or polyamide or nylon or polypropylene or acrylic or viscose）and TS=（life cycle assessment）”進行檢索，得到文獻合計1 164 篇，同樣選擇紡織產(chǎn)品LCA 相關文獻，剔除以復合材料、建筑材料、廢料回收等為研究對象的文獻，最后得到153 篇文獻，分布于2007 年1 月1 日—2021年4月26日。

2 研究現(xiàn)狀

2.1 發(fā)文量

文獻發(fā)文量是衡量紡織產(chǎn)品LCA 研究領域發(fā)展情況的重要指標。由圖1 可知，中文文獻發(fā)文量在2002—2010 年間較少，年均2.11 篇。此階段紡織產(chǎn)品LCA 研究尚處于萌芽期，研究集中在紡織產(chǎn)品LCA概念的梳理、核算邊界的確立以及核算模型的探討等內(nèi)容。2011—2014 年，中文文獻發(fā)文量明顯增多，年均8.50 篇，是2002—2010 年年均發(fā)文量的4.03 倍。此階段隨著紡織產(chǎn)品LCA 理論的發(fā)展、完善，針對紡織產(chǎn)品LCA 的研究不再局限于理論層面，開始轉(zhuǎn)向?qū)徔棶a(chǎn)品全生命周期環(huán)境影響的核算與評價應用。2015—2020 年，中文文獻發(fā)文量稍有下降，年均2.50篇，但是通過對該時間段內(nèi)的文獻進行深入分析后發(fā)現(xiàn)，該階段紡織產(chǎn)品LCA 相關研究方向增多，涉及紡織產(chǎn)品碳足跡、水足跡、化學品足跡等。

圖1 2002—2021 年紡織產(chǎn)品LCA 研究發(fā)文量

英文文獻發(fā)文量在2007—2013 年間相對較少，年均3.29 篇。此階段針對紡織產(chǎn)品LCA 的研究集中在理論層面，聚焦于紡織產(chǎn)品生命周期的階段劃分和清單分析的研究。2014—2017 年，英文文獻發(fā)文量開始上升，年均10.50 篇，增長率達到219.15%。隨著LCA 理論研究的發(fā)展以及核算方法的完善，研究開始轉(zhuǎn)向紡織產(chǎn)品的環(huán)境影響評價，對纖維、織物、成衣的環(huán)境影響都有比較全面的核算與評價研究。2018—2021 年，英文文獻發(fā)文量進一步上升，年均達到22.00篇，是2014—2017年年均發(fā)文量的2.10倍。

2.2 發(fā)文作者

對發(fā)文作者進行分析可以快速識別紡織產(chǎn)品LCA 研究領域的核心研究人員。68 篇中文文獻共涉及143 名作者，發(fā)文量3 篇及以上的作者共9 人，占中文文獻作者總數(shù)的6.29%。153 篇英文文獻的作者共516 名，發(fā)文量3 篇及以上的作者共23 人，占英文文獻作者總數(shù)的4.46%。由表1 可知，9 名中文文獻核心作者中，東華大學3名，北京服裝學院和青島大學各2名，浙江理工大學、中國檢驗認證集團各1 名。學術論文產(chǎn)出機構主要是高校，其中，東華大學不僅核心作者數(shù)量多，而且其發(fā)文量和文獻被引次數(shù)也明顯領先。9 名英文文獻核心作者中，瑞典3 名，新西蘭和法國各2名，瑞士和澳大利亞各1名。

表1 紡織產(chǎn)品LCA 研究中文和英文文獻核心作者分布

2.3 載文期刊

載文期刊是信息傳播的載體和信息交流的平臺，是發(fā)文質(zhì)量的重要表征參數(shù)。68 篇中文文獻和153 篇英文文獻共涉及33 個中文期刊和57 個英文期刊。載文量3 篇及以上的中文期刊共8 個，占中文期刊總數(shù)的24.24%。載文量3 篇及以上的英文期刊共6個，占英文期刊總數(shù)的10.53%。由表2 可以看出，8 個中文期刊和6 個英文期刊的載文量共133 篇，占文獻總數(shù)的60.18%。中文期刊中，載文量5 篇以上的期刊為《紡織導報》和《印染》，載文量分別是10 篇和8 篇，分別占文獻總數(shù)的14.71%和11.76%。英文期刊中，Journal of Cleaner Production載文量最多（35 篇），占英文文獻總數(shù)的22.88%。International Journal of Life Cycle Assessment、Sustainability和Resources Conservation and Recycling的載文量分別是24、17、12 篇，在英文文獻中占比分別為15.69%、11.11%和7.84%。

表2 紡織產(chǎn)品LCA 研究中文和英文文獻期刊分布

3 研究內(nèi)容及評述

3.1 核算產(chǎn)品

對68 篇中文文獻和153 篇英文文獻進行進一步篩選，得到79 篇紡織產(chǎn)品LCA 研究案例的文獻，對其產(chǎn)品類別分布進行分析，結(jié)果如圖2所示。

圖2 紡織產(chǎn)品LCA 研究產(chǎn)品類別分布

由圖2 可知，紡織產(chǎn)品LCA 研究案例涉及棉、聚酯纖維、羊毛和羊絨、麻、再生纖維素纖維、腈綸、氨綸、絲和錦綸等纖維材料的紡織產(chǎn)品，其中棉類紡織產(chǎn)品LCA 研究案例最多，占比約43.56%，其次是聚酯纖維類紡織產(chǎn)品，占比約18.81%，再次是羊毛和羊絨類紡織產(chǎn)品，占比約11.88%。麻纖維和再生纖維素纖維的文獻占比相同，均為6.93%，其中麻纖維類LCA研究文獻涉及苧麻、大麻、亞麻、紅麻和黃麻等材料的紡織產(chǎn)品，再生纖維素纖維類LCA 研究對象包括黏膠、莫代爾的天絲等材料的紡織產(chǎn)品。

3.2 核算邊界

核算邊界的一致性直接決定紡織產(chǎn)品LCA 結(jié)果的可比性。由圖3 可知，核算邊界為“纖維生產(chǎn)→廢棄”階段的文獻占比最高，約15.19%，其次較為集中的是“種植（養(yǎng)殖）→纖維生產(chǎn)”階段和“種植（養(yǎng)殖）→廢棄”階段，文獻占比均約12.66%。現(xiàn)有紡織產(chǎn)品LCA 研究案例的核算邊界尚不統(tǒng)一，其差異直接影響紡織產(chǎn)品LCA 結(jié)果的可比性［7］。Santos 等［8］認為只有針對搖籃到墳墓的核算邊界，才能充分評估產(chǎn)品全生命周期階段的環(huán)境影響。然而現(xiàn)有研究針對紡織產(chǎn)品進行生命周期評價時，界定的核算邊界差異較大，導致評價結(jié)果的參考價值較低，也不具可比性。例如，F(xiàn)idan 和Lin 等［9-10］都對棉織物生命周期的水環(huán)境影響進行了評價，但前者包括原材料的獲取階段，即棉花種植階段，后者只包括棉織物織造環(huán)節(jié)，研究結(jié)果之間沒有可比性。Wang 和Zhang 等［11-12］都對純棉襯衫的碳足跡進行了核算，但前者沒有涉及服裝廢棄階段，而后者對純棉襯衫全生命周期的碳排放進行了核算，核算結(jié)果同樣不具有可比性。

圖3 紡織產(chǎn)品LCA 研究案例核算邊界分布

3.3 核算數(shù)據(jù)

紡織產(chǎn)品加工生產(chǎn)鏈長，投入的物料、資源和能源種類繁多，需要大量清單數(shù)據(jù)支撐紡織產(chǎn)品LCA的研究。79篇紡織產(chǎn)品研究案例文獻中，共有53篇文獻應用了7種LCA數(shù)據(jù)庫。由表3可知，紡織產(chǎn)品LCA研究案例中應用的LCA 數(shù)據(jù)庫有瑞士的Ecoinvent、德國的GaBi、澳大利亞的AusLCI、荷蘭的IDEMAT、歐盟的ELCD、中國的CLCD和美國的USA input-output。Ecoinvent 是紡織產(chǎn)品LCA 研究中應用最多的數(shù)據(jù)庫，使用率約占53 篇文獻的59.38%，其次是GaBi，占比約17.19%。2 個數(shù)據(jù)庫對歐洲、美國、中國等區(qū)域都有涉及，但是針對歐洲的基礎能源、原材料、運輸和廢棄物處理等內(nèi)容的數(shù)據(jù)更全面，針對其他區(qū)域基礎能源、原材料等的單元過程數(shù)據(jù)相對較少。AusLCI、IDEMAT、ELCD、CLCD 和USA input-output 等是基于澳大利亞、歐洲、中國和美國等特定地區(qū)的背景數(shù)據(jù)，區(qū)域性特征明顯，無法代表其他區(qū)域的生產(chǎn)水平以及環(huán)境狀況。由于地區(qū)之間經(jīng)濟發(fā)展水平和自然本底環(huán)境條件的差異，針對某個地區(qū)建立的LCA 數(shù)據(jù)庫在其他地區(qū)的適用性較差，因此，構建不同地區(qū)的本土化LCA 數(shù)據(jù)庫可以減少產(chǎn)品生命周期評價結(jié)果的不確定性［13］。

表3 紡織產(chǎn)品LCA 研究應用的數(shù)據(jù)庫

3.4 結(jié)果評價

紡織產(chǎn)品LCA 的結(jié)果包括足跡類、問題導向類和損傷導向類，不同類型的LCA 結(jié)果所依據(jù)的方法和研究文獻情況見表4。

表4 紡織產(chǎn)品LCA 結(jié)果類型

足跡類評價結(jié)果通常聚焦單一類型的環(huán)境問題，如Cottle 等［14-16］都對綿羊養(yǎng)殖和羊毛生產(chǎn)過程的碳足跡進行了核算，分析羊毛產(chǎn)品生產(chǎn)造成的全球氣候變暖影響。問題導向類結(jié)果是在中間點水平進行多維環(huán)境影響分析，如Fidan 等［9］通過全球變暖潛勢、酸化潛勢、富營養(yǎng)化潛勢、用水和累積能量需求等5 個中間點影響類別對牛仔布的多維環(huán)境影響進行分析。損傷導向類結(jié)果則是在終點水平進行環(huán)境影響分析，如Subramanian 等［17］針對聚酯纖維回收對人體健康損傷、生態(tài)系統(tǒng)損傷和資源耗竭等3 個類別的終點環(huán)境影響進行分析研究。以棉紡織產(chǎn)品為例，其LCA 結(jié)果見表5。

表5 棉紡織產(chǎn)品LCA 結(jié)果［11，18-21］

由表5 可以看出，棉紡織產(chǎn)品的足跡類LCA 結(jié)果可以單獨應用，例如棉襯衫的碳足跡，也可以與損傷導向類LCA 結(jié)果組合應用，從全球變暖、酸性化、富營養(yǎng)化、生態(tài)毒性等多維層面分析環(huán)境影響，但是各類影響指標的單位往往不統(tǒng)一，難以進行產(chǎn)品間環(huán)境影響大小的比較［22］。損傷導向類LCA 結(jié)果將環(huán)境影響轉(zhuǎn)換到終點水平，包括生態(tài)系統(tǒng)損傷、人體健康損傷以及資源消耗3 個方面，而且可以加權歸一為統(tǒng)一單位，以實現(xiàn)不同產(chǎn)品、不同工藝在終點水平的環(huán)境影響比較［23］。

4 結(jié)論

（1）紡織產(chǎn)品LCA 研究的文獻發(fā)文量整體呈上升趨勢，研究態(tài)勢良好，文獻載文期刊分布和核心作者機構分布較集中，但是機構間研究團隊的合作較少。通過創(chuàng)立專門的紡織產(chǎn)品LCA 研究期刊，增進機構之間的學術交流與合作，可以更好地促進紡織產(chǎn)品LCA 研究的進一步發(fā)展。

（2）紡織產(chǎn)品LCA 研究對象涉及天然纖維紡織產(chǎn)品和化學纖維紡織產(chǎn)品，其中對棉纖維類紡織產(chǎn)品LCA 的研究案例最多。如果增加對麻、絲等天然纖維紡織產(chǎn)品和再生纖維素纖維、腈綸、氨綸、錦綸等化學纖維紡織產(chǎn)品的LCA 研究，將可以更好地開展不同纖維類別紡織產(chǎn)品環(huán)境表現(xiàn)的比較評價，為綠色紡織產(chǎn)品的篩選提供參考。

（3）紡織產(chǎn)品LCA 研究涉及紡織產(chǎn)品生命周期各階段的核算與評價，其中對紡織產(chǎn)品“纖維生產(chǎn)→廢棄”生命周期階段的LCA 研究最多，如果加強針對種植（養(yǎng)殖）、使用和廢棄生命周期階段的研究，將可以更好地對紡織產(chǎn)品全生命周期的環(huán)境表現(xiàn)進行全面且客觀的評價。

（4）紡織產(chǎn)品LCA 研究核算邊界不一致、核算數(shù)據(jù)區(qū)域性特征明顯和評價指標差異性大是紡織產(chǎn)品LCA 結(jié)果不可比的主要原因。為了更好地評估紡織產(chǎn)品的環(huán)境影響，提高LCA 結(jié)果的可比較性，需要確立統(tǒng)一的紡織產(chǎn)品LCA 核算邊界，開發(fā)區(qū)域化、全球化的數(shù)據(jù)庫，構建統(tǒng)一化、標準化的LCA 指標體系，完善終點水平環(huán)境影響的評價方法。