應用都市代謝與之生命週期評估於都市之環境衝擊計算

應用都市代謝與之生命週期評估於都市之環境衝擊計算 (Implementation of Urban Metabolism and Life Cycle Assessment on the Prediction of Environmental Impact in Cities)
國立臺灣大學環境工程學研究所 沈敬中

「代謝」意指生物體以異營或自營方式，將外界的物質經由攝食或化學作用，轉變為生物體生存所需之養分的過程。而 Kennedy et al. (2007) 定義都市代謝為「一種為維持都市運作，於社會、經濟與環境三個面向中，人們生活所需之食物、能源、建設、生活產品、服務、技術以及處理廢棄物之總和」。

都市代謝目前主要作為永續性指標、溫室氣體估算、預測未來與綜合規劃工具 4 個方面。其應用在於，藉由量化都市物質與能量的輸入與輸出，來達到了解都市內部能源效率、廢棄物管理、物質循環，甚至進一步計算以都市為單位的溫室氣體排放量；另一方面，都市代謝的模式建立完成之後，便可以在規劃新都市時，預測可能需投入之物質與可能排出之廢物，來減少可能的物質與能量浪費。

圖一 都市代謝中三個觀點與永續性。（本文作者沈敬中繪）

生命週期評估 (Life cycle assessment, LCA) 是一種研究某種物質或服務，從原料取得、生產、運輸、消費者使用，以及最終成為廢棄物，這種「從搖籃到墳墓」過程中，總共會對環境產生多少衝擊的工具。

這種方法提供一種量化的結果，來方便使用者比較及分析不同的目標物對特定的受體有什麼差異。一般來說，商業用途的 LCA 會在研發部門中使用，因為這個方法除了可以找到不同物質、服務對環境的衝擊，還可以知道什麼樣的物質、服務的生命週期比較耗費能源。企業因此可以在不影響產品或服務品質之下，使用比較不耗費能源的方法，進而降低成本；政府部門的 LCA，則可以使用在土地使用規劃上，不僅有個量化的依據，還可以作為一個標準作法，避免因為每個單位評估方法的不同，而造成結果難以比較。

整合都市代謝與生命週期評估這兩個方法，便可以都市為單位，來對不同物質與能量的輸入和輸出，計算帶給環境、生態甚至人體健康帶來什麼樣的衝擊。以下舉生命週期評估當中，IMPACT 2002+ 衝擊計算方法為例：

圖二 結合都市代謝與生命週期評估(Chester et al., 2012)

當我們完成都市物質、能量的流出與流入後，我們便將資料轉為生命周期盤查資料；便可依可能造成的不同的衝擊類別，來分別計算對人體健康、生態系統品質、氣候變遷與資源耗用之環境衝擊，進而以分析結果做為決策之參考資料。

參考文獻

1. 期刊：Kennedy, C.A., J. Cuddihy, and J. Engel Yan (2007). The changing metabolism of cities, Journal of Industrial Ecology. May
2. 期刊：Kennedy, C.A., J. Cuddihy, and J. Engel Yan (2007). The changing metabolism of cities, Journal of Industrial Ecology. May
3. 網路：Life-cycle assessment, WIKIPEDIA：https://en.wikipedia.org/wiki/Life-cycle_assessment。
4. 網路：Urban metabolism, WIKIPEDIA：https://en.wikipedia.org/wiki/Urban_metabolism。