菜籽油生产的生命周期能源、碳和水足迹分析

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fulingshu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
曝气滴灌是一种可依据作物水肥气实时需求,通过地下滴灌系统定量向作物根区协调输送水、肥、气的新型灌溉技术,可实现作物水肥高效利用,对作物增产提质有重要意义。曝气滴灌改变了土壤有效氧含量,影响着土壤微生物的数量和活性,进而影响着土壤硝化、反硝化过程,导致N2O排放发生改变。然而,这种新型灌溉技术对土壤N2O排放的影响及其主要影响因子仍不清楚。研究中设置了施氮、灌水和增氧3因素2水平试验,通过室内土培试
学位
滦河因特殊的地理及气候原因,导致洪涝灾害频繁发生,严重威胁了流域内人民的生命安全,并造成了巨大的社会经济损失。潘家口水库位于滦河干流,在对下游洪水的防控中起主要作用,实际上承担了下游主要防洪任务。对潘家口水库防洪调度存在的实际问题,本文在分析汛期洪水特性的基础上,对水库进行科学合理的防洪调度研究。针对潘家口水库现状洪水调度没有充分考虑下游防洪要求的问题,本文将研究的重点集中于区域的汛期洪水特性和水
学位
我国是一个农业大国,每年年产玉米秸秆约2.16亿吨,大量玉米秸秆直接焚烧,造成环境污染和资源浪费。以玉米秸秆为原料通过厌氧发酵制备富含甲烷的生物气,不仅有效处理固体废弃物玉米秸秆,且产生可利用生物能源,具有重要生态意义。然而玉米秸秆复杂的纤维素结构特点决定了玉米秸秆厌氧发酵产气效率低。预处理是一种有效的方法,能够破坏玉米秸秆的木质素纤维素结构,提高厌氧发酵性能。特别是尿素氨化预处理,不仅能够有效破
学位
厌氧发酵方式已被广泛的用于木质纤维素类生物质的无害化处理和资源化利用,并已获得了一定的效益。然而,在遗传基因与生长环境等因素的影响下,不同木质纤维素类生物质的有机组成成分(纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、脂肪等)存在较大差异,而有机组成成分是直接决定底物生物可降解性和厌氧发酵产甲烷潜能的重要因素。在实际生产中,不同种类的木质纤维素类废弃物的厌氧发酵特性因此缺乏一致性和规律性,给这类生物质的高效资
在“互联网+”现代农业和智慧农业的时代背景下,畜牧业也正逐步进入到以信息化、智能化和无人值守为特征的4.0时代。奶牛养殖业作为畜牧业的重要组成部分,近年来得到了迅速发展,在国民经济和社会发展中具有重要地位。然而在奶牛养殖过程中由于对日粮饲喂效果缺乏准确的预测和正确的评价,进而导致缺乏精准的日粮配合、饲喂管理和科学决策,并由此表现出日粮利用率低、饲喂浪费严重、粪污排放大和环境污染重等现象普遍存在,对
学位
中国是一个传统的农业大国,农作物产量居世界首位,每年都要产生数亿吨的农作物秸秆。近年来,随着我国农业经济的迅速发展,农民的生产和生活方式的巨大转变,农作物秸秆的污染和处理问题日趋突出。另一方面,秸秆又是十分宝贵的可利用资源,目前农作物秸秆综合利用主要有5种途径。基于秸秆有多元化利用方式,秸秆的收集就显得尤为重要,恰逢国家近年来注重环境保护,对秸秆的回收有很大的补贴力度,秸秆回收迫在眉睫。秸秆回收最
学位
油菜除油用外,其饲用、菜用、肥用、花用和蜜用等功能不断被开发和利用。针对饲用油菜生物量变化大、含水率高,缺乏适用的收获机械的问题,结合饲用油菜植株高粗、脆嫩的生物学特性,研制了一种适用于小地块经营模式的饲用油菜收获机,确定了其基本结构、工作过程及工艺流程。为实现物料在切碎过程滑切省力,提出了一种“人”字形排布的滚刀式切碎器结构和一种交错排布的甩刀式切碎器结构,开展了台架对比试验确定了滚刀式切碎装置
随着近几十年人口剧增与社会经济的快速发展,大量含有氮磷等元素的营养物质输入水体,水体富营养化愈加严重,导致某些藻类及蓝细菌异常增殖,形成蓝细菌水华现象。铜绿微囊藻是水华蓝细菌中的优势种,它在生长过程中会产生微囊藻毒素,使水体水质受到影响,直接危害人类健康。蓝细菌水华的发生受到多种环境因子的影响,如氮磷营养盐的浓度、温度、光照等。而蓝细菌这一古老的微生物本身也具有应对外界环境变化的响应机制,比如细胞
含油废水作为工业生产的副产品来源广泛,其来源包括石油和天然气、食品和饮料、航运和海事、制革、纺织、金属和机械加工等行业。含油废水的肆意排放会对生态环境造成不利影响,导致巨大的经济损失。含油废水的处理是环境工程领域亟需解决的问题。  与传统技术相比,膜技术具有渗透通量高,占地面积小,自动化程度高,不需要额外的化学品投入等优点,是一种经济有效处理乳化含油废水的技术。然而,传统的膜技术由于油滴在膜表面沉
学位
硫化氢是一种无色,具有毒性、腐蚀性和臭鸡蛋气味的气体。它主要存在于自然界和工业生产活动中。硫化氢不仅会增加天然气、合成气等有价值的能源或化学产品转化的成本,还会破坏臭氧层,造成严重的温室效应,对人的眼睛和呼吸系统以及农作物造成严重的损害。该研究为了解决生产工艺过程中释放的二次污染物中普遍存在恶臭气体硫化氢的问题,共构建了三种绿色新型的脱硫体系,分别为W、V取代型的杂多化合物/水溶液的体系、以硫为中
学位