今天，我在奈梅亨的内梅亨大学为我的博士论文进行答辩，论文是关于增强LCA中有毒影响建模的方法。这些方法是生命周期评估(LCA)研究的影响评估阶段的描述步骤的一部分。首先，我将简要解释LCA的阶段和步骤，然后我将简要概述我的博士研究所贡献的新发展。

为什么要进行影响评估?

LCA评估和量化产品或服务在整个生命周期内对环境的影响。的LCA的主要阶段包括目标和范围设置、库存分析、生命周期影响评估(LCIA)和解释。清单分析提供了关于所有相关能源和材料投入以及有毒和无毒污染物排放的信息，但仅凭清单分析并不能提供足够的信息来指导决策。为了能够理解这些投入和排放的后果，我们需要将它们转化为环境影响。影响评估阶段提供了这种转换。

影响评估步骤

LCIA阶段由四个连续的步骤组成。

1.分类．所有物质都是根据它们对环境的影响而分类的。因果路径显示了环境干预(例如，某种化学物质的排放)与其潜在影响之间的因果关系。LCA专业人员可以在这一路径的不同阶段选择影响指标，例如，中点或端点．分类是相对简单的，这就是为什么我们没有给它单独的文章。
2.鉴定。所有物质都乘以一个反映它们对环境影响的相对贡献的因子，量化一种产品或服务在每种影响类别中的影响程度。描述是本文的重点。
3.正常化。将量化的影响与某一参考值进行比较，例如，欧洲公民在一年内对环境的平均影响。
4.权重。影响类别被分配一个重要值，结果的数字用于生成单个分数。

描述步骤计算影响

为了量化一个产品或服务在不同的影响类别中有多大的影响，我们使用了表征因子(CFs)。CFs表示干预措施的单个质量单位对影响类别的贡献;例如，1公斤的化学排放会造成多少生态毒性。让我们以生态毒性为例，看看如何计算特征因子。

为了正确评估化学品排放的有毒影响，研究人员需要遵循一个系统的建模程序，通过化学品的命运、暴露和影响。

• 的命运。化学品的环境命运描述了化学品通过环境转移的比例，以及化学品在不同环境介质中停留的时间长度。
• 曝光。生态系统中的不同物种可以通过不同的吸收途径接触到化学物质，例如吸入受污染的空气或摄入受污染的水。化学品的命运和暴露通常采用多媒体命运和暴露模型进行建模。
• 效果。化学物质的作用是由物种对该化学物质的敏感性以及其他因素决定的，并且通常来自实验毒性数据。

环境命运、暴露和影响被合并为一种定量测量，即特定物质表征因子。

表征因子的新进展

在我的博士研究期间，我和我以前的同事开发了新的方法来预测缺失的数据，并改进被忽视的影响途径的包含，以增强LCA中的有毒影响建模。显然，计算cf需要大量的数据，而且常常存在差距。我博士研究的第一个目标是讨论预测LCA缺失数据的方法的实际使用。第二个目标是纳入目前通常被忽视的潜在相关影响途径。

预测缺失数据的方法

在许多情况下，毒性的CFs存在不确定性，因为有关感兴趣的化学品的物理化学和毒性特性的数据不完整。为了增强有限的实验数据集，我们可以从测量数据中推断，例如在化学品、环境介质或动物物种之间。

• 化学物质之间的推断。根据它们在化学结构上的相似性，可以使用定量结构-活性关系(qsar)，从一种化学物质的测量物理化学或毒性推断另一种化学物质。
• 环境介质间的外推。使用所谓的平衡分区方法，我们可以从一种介质的毒性值推断到另一种介质，例如从淡水到土壤。这种方法利用化学物质的吸附平衡。
• 物种间的外推。从一个物种向另一个物种外推测量的化学性质，如毒性，可以用种间相关估计回归来完成。

在我的博士论文中，我对影响评估中的各种不确定性来源进行了量化和比较，例如由于物种样本规模小而导致的不确定性，与回归模型相关的预测不确定性，以及输入数据的不确定性。然后，我讨论了哪种估计方法最适合补充实验数据集，这取决于哪种类型的不确定性对整体不确定性的贡献最大。由于数据估计方法本身也具有不确定性，因此选择一种补充现有数据集的方法非常重要。

我的比较表明，不确定的环境退化半衰期和较小的物种样本量对基于估计方法的毒性影响评估的总体不确定性贡献最大。来自特定化学基团qsar的不确定性通常对总体不确定性的贡献较小。当涉及到评估化学品的影响时，使用估计方法可以有两个重要的优势:增加样本量和增加样本的多样性(代表性)。我发现增强有限毒性数据集进行毒性影响评估的最佳方法是用种间相关性估计补充实验数据。

包括遗漏的影响路径的方法

在目前可用的生态毒性LCIA方法中，一些潜在的相关影响途径经常被忽视。其中一个途径是化学物质在水生食物链中的生物积累。在我的博士研究期间，我的同事和我开发了一种方法，包括化学排放对淡水食物链中温血捕食者的影响。

另一个经常被忽视的途径是职业和消费环境中室内化学品排放的人类毒性。我们开发了一种方法，将这种类型的毒性包括在LCA中，同时考虑到暴露情景的变化。一项关于金属脱脂的案例研究表明，雷竞技官方网站下载为了评估生命周期对人类毒性的影响，室内化学品暴露的毒性是非常重要的。

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