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菜籽油是我国需求量和消费量最大的食用油之一,近年来,人们对菜籽油的需求量逐年递增,我国菜籽油产业快速发展,我国也成为了全球最大的食用菜籽油生产国和消费国。然而由于中国的菜籽油生产全过程中(包括农业种植过程、工业加工生产过程和运输等过程)面临着不可忽视的环境问题,且随着国家对环境保护工作的愈加重视,对菜籽油产业的环境影响进行评价势在必行。因此,本研究以生命周期评价方法为框架,对菜籽油生产全过程的能源、碳和水足迹进行评价,以量化分析菜籽油生产全过程的环境影响。通过结合菜籽油生产企业的原始生产数据、全国层面的农业种植过程数据以及本土化的背景数据,构建出了完整的菜籽油生产全过程的生命周期清单。研究共考虑了八个中间点影响类别和三个终点影响类别,通过对中间点和终点影响类别进行特征化评价,识别出了菜籽油生产全过程中造成环境影响的关键因子,同时针对于农业种植过程进行了全国层面的终点影响类别的空间分析。为了保证结果的可靠性,研究对菜籽油生产全过程的能源、碳、水足迹进行了不确定性和敏感性分析。
特征化结果表明,每吨菜籽油生产全过程的能源和碳足迹值分别为726.07kgoileq和3889.75kgCO2eq;在水足迹方面,对酸性化、水体富营养化、致癌性、淡水生态毒性、水稀缺和非致癌性影响类别造成的环境负荷分别为14.24kgSO2eq,4.53kgPO43-eq,6.72×10-5Case,5.43×104PAF.m3.d,437.62m3deprived,和1.88×10-5case;在终点类别,其对生态系统质量,人体健康和资源的影响值分别为1.74×10-4Species.year,4.35×10-3Daly和2258.05$。关键因素识别结果表明,菜籽油生产全过程的能源、碳和水足迹影响大部分来自于农业种植过程,包括农业种植的直接种植过程、化肥和柴油的生产等间接过程。此外运输过程也对菜籽油生产全过程有一定程度的影响。主要污染物为农业种植阶段排放的面源污染物(化学需氧量等)以及化肥和柴油生产过程中排放的重金属物质和温室气体。在终点影响类别,人体健康影响类别主要由碳足迹所贡献,生态系统质量影响类别主要由水足迹中的淡水生态毒性所贡献,而资源影响类别则主要由新鲜水消耗所贡献。
我国油菜籽主产省份农业种植阶段的能源、碳、水足迹终点类别的空间分布结果表明,单位质量油菜籽种植所带来的环境负担较高的地区为内蒙古、甘肃、青海、湖南和江西等省份,地区油菜籽种植总环境负担较高的地区主要集中在四川、湖南、湖北和江西四省。此外,对人类健康和生态系统质量与化肥施用量和农药损失展开了相关性分析,结果表明化肥施用量与人类健康和生态系统质量影响值的大小存在正相关关系,农药损失量与生态系统质量影响值的大小存在正相关关系。因此,减少农业种植过程中的化肥和农药施用量对于降低环境负担是十分有必要的。
本研究提出以下措施,以降低菜籽油生产全过程中的环境影响:1)加强平衡施肥、合理施肥的农业培训,增加有机肥的使用;2)推广节水农业、建设农业节水工程;3)调整燃料结构,采用藻类生物柴油替代柴油,采用电动机械代替燃油机械;4)调整产业布局,增加西北地区的菜籽油加工企业的数量,缩短运输距离;5)提高油菜籽低产区精细化种植程度;6)减少南方山地丘陵地区农药的使用。
特征化结果表明,每吨菜籽油生产全过程的能源和碳足迹值分别为726.07kgoileq和3889.75kgCO2eq;在水足迹方面,对酸性化、水体富营养化、致癌性、淡水生态毒性、水稀缺和非致癌性影响类别造成的环境负荷分别为14.24kgSO2eq,4.53kgPO43-eq,6.72×10-5Case,5.43×104PAF.m3.d,437.62m3deprived,和1.88×10-5case;在终点类别,其对生态系统质量,人体健康和资源的影响值分别为1.74×10-4Species.year,4.35×10-3Daly和2258.05$。关键因素识别结果表明,菜籽油生产全过程的能源、碳和水足迹影响大部分来自于农业种植过程,包括农业种植的直接种植过程、化肥和柴油的生产等间接过程。此外运输过程也对菜籽油生产全过程有一定程度的影响。主要污染物为农业种植阶段排放的面源污染物(化学需氧量等)以及化肥和柴油生产过程中排放的重金属物质和温室气体。在终点影响类别,人体健康影响类别主要由碳足迹所贡献,生态系统质量影响类别主要由水足迹中的淡水生态毒性所贡献,而资源影响类别则主要由新鲜水消耗所贡献。
我国油菜籽主产省份农业种植阶段的能源、碳、水足迹终点类别的空间分布结果表明,单位质量油菜籽种植所带来的环境负担较高的地区为内蒙古、甘肃、青海、湖南和江西等省份,地区油菜籽种植总环境负担较高的地区主要集中在四川、湖南、湖北和江西四省。此外,对人类健康和生态系统质量与化肥施用量和农药损失展开了相关性分析,结果表明化肥施用量与人类健康和生态系统质量影响值的大小存在正相关关系,农药损失量与生态系统质量影响值的大小存在正相关关系。因此,减少农业种植过程中的化肥和农药施用量对于降低环境负担是十分有必要的。
本研究提出以下措施,以降低菜籽油生产全过程中的环境影响:1)加强平衡施肥、合理施肥的农业培训,增加有机肥的使用;2)推广节水农业、建设农业节水工程;3)调整燃料结构,采用藻类生物柴油替代柴油,采用电动机械代替燃油机械;4)调整产业布局,增加西北地区的菜籽油加工企业的数量,缩短运输距离;5)提高油菜籽低产区精细化种植程度;6)减少南方山地丘陵地区农药的使用。