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摘要[目的]评价流水养殖模式与循环水养殖模式对环境的影响。[方法]采用生命周期评价方法，
关键词流水养殖模式；循环水养殖模式；大菱鲆；生命周期评价；环境影响
中图分类号S965.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）14-04380-04
Life Cycle Assessment （LCA） of Environmental Impact for Two Turbot Culture Types
WANG Jie， LIU Ying et al（Qingdao Technological University， Qingdao， Shandong 266033； Institute of Oceanology， Chinese Academy of Sciences， Qingdao， Shandong 266071）
Abstract[Objective] The present study was conducted to compare the potential environmental impacts of two culture types. [Method] Based on the function unit of 50 g weight gain for turbot and with analysis of life cycle assessment（LCA）. Two aquaculture models were consisted of three stages： feed production， electricity production and aquaculture waste discharge. The evaluation of environmental impacts is carried out from four aspects： energy use， global warming potential， acidification and eutrophication potential. [Result] The results show that four kinds of environmental impact indexes of flowthrough aquaculture were 2.96×10-7，1.19×10-4，4.62×10-5 and 1.2×10-3.The four kinds of environmental impact indexes of recirculating aquaculture were 4.43×10-7， 1.85×10-4， 7.00×10-5 and 5.05×10-4.The comprehensive life cycle environmental impact indexes of the aquaculture models were 0.001 37 and 0.000 76. [Conclusion] The environmental impact of recirculating aquaculture is better than flowthrough aquaculture.
Key wordsFlow-through system； Recirculating aquaculture system； Turbot； Life cycle assessment； Environmental impact
3讨论与结论
采用生命周期评价对2种养殖模式的4种环境影响类型进行分析，富营养化潜势是大菱鲆养殖模式的主要环境影响类型，这也是近年来水产养殖业的共识。在流水养殖模式中，富营养化潜势主要来自养殖排放；在循环水式养殖中，富营养化潜势主要来自养殖排放和电力生产阶段。
流水养殖模式中，养殖排放阶段的环境影响指数高于饲料生产和电力生产阶段。Mungkung等[10]试验表明将饵料系数（FCR）从2.1降到1.7，富营养化潜势的潜力可以降低22%。Jerbi等[23]在對黑鲈养殖系统生命周期评价中发现改善黑鲈养殖系统对外界环境影响最重要的方法是通过改进养殖工艺，从而提高饵料利用率。因此，采取降低饵料系数和提高饵料利用率的措施，可以有效减少养殖排放造成的污染。陈德春[24]试验发现采用科学的投饵标准可以减少残饵量。根据养殖对象，在生长过程中按照水温、溶氧 、季节变化、鱼体重，随时调整投饵率和投饵量以及投饵次数和时间，可以有效提高饵料利用率。通过以上方法可以明显降低富营养化对环境造成的影响。
循环水养殖模式中，电力生产阶段的环境影响指数高于饲料生产和养殖排放阶段，因此采取节电处理、避免用电浪费可以有效改善电力生产阶段对环境造成的影响。同时，养殖排放阶段的改进也需要注意。Davidson等[25]试验发现循环水养殖模式的排污量可缩减至系统总水量的2.6%，这对系统单元的处理能力提出了更高的要求。丁建乐等[8]提出近年来涌现出的脱硝反应淤泥浓缩技术和臭氧处理等创新技术，使循环水养殖系统的水处理能力提高，用水废物排放和耗能等又有了进一步减少。因此，提高系统单元处理能力，降低排污量，可以减少N、P排放，降低富营养化潜势在环境影响类型中所占的比重。
综上所述，流水养殖模式与循环水养殖模式面临的主要问题是富养养化对环境造成的影响。其中，流水养殖模式对环境的影响更大。将4种环境影响类型进行综合比较，发现流水养殖模式的环境性能高于循环水养殖模式。陈中祥等[8]在对虹鳟的3种养殖模式的生命周期评价中发现循环水养殖模式对环境造成的影响小于流水养殖模式，这与此次评价的结果是一致的。因此，在对2种养殖模式改进的同时，大力推广循环水养殖工艺是提高环境性能的捷径。 生命周期评价结果表明，流水养殖模式的环境影响综合指数高于循环水养殖。环境影响类型4个方面的环境影响指数由高到低依次为：富营养化潜势>全球变暖影响>酸化潜势>能源消耗。流水养殖模式3个阶段的环境影响指数贡献率由高到低依次为：养殖系统排放>电力生产>饲料生产。循环水养殖模式3个阶段的环境影响指数贡献率由高到低依次为：电力生产>养殖系统排放>饲料生产。流水养殖模式应采取以降低饵料系数、提高饵料利用率为主，节电为辅的措施改善环境性能；循环水养殖模式应采取以节约用电、缩减排污量的措施改善环境性能。
参考文献
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关键词流水养殖模式；循环水养殖模式；大菱鲆；生命周期评价；环境影响
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Abstract[Objective] The present study was conducted to compare the potential environmental impacts of two culture types. [Method] Based on the function unit of 50 g weight gain for turbot and with analysis of life cycle assessment（LCA）. Two aquaculture models were consisted of three stages： feed production， electricity production and aquaculture waste discharge. The evaluation of environmental impacts is carried out from four aspects： energy use， global warming potential， acidification and eutrophication potential. [Result] The results show that four kinds of environmental impact indexes of flowthrough aquaculture were 2.96×10-7，1.19×10-4，4.62×10-5 and 1.2×10-3.The four kinds of environmental impact indexes of recirculating aquaculture were 4.43×10-7， 1.85×10-4， 7.00×10-5 and 5.05×10-4.The comprehensive life cycle environmental impact indexes of the aquaculture models were 0.001 37 and 0.000 76. [Conclusion] The environmental impact of recirculating aquaculture is better than flowthrough aquaculture.
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3讨论与结论
采用生命周期评价对2种养殖模式的4种环境影响类型进行分析，富营养化潜势是大菱鲆养殖模式的主要环境影响类型，这也是近年来水产养殖业的共识。在流水养殖模式中，富营养化潜势主要来自养殖排放；在循环水式养殖中，富营养化潜势主要来自养殖排放和电力生产阶段。
流水养殖模式中，养殖排放阶段的环境影响指数高于饲料生产和电力生产阶段。Mungkung等[10]试验表明将饵料系数（FCR）从2.1降到1.7，富营养化潜势的潜力可以降低22%。Jerbi等[23]在對黑鲈养殖系统生命周期评价中发现改善黑鲈养殖系统对外界环境影响最重要的方法是通过改进养殖工艺，从而提高饵料利用率。因此，采取降低饵料系数和提高饵料利用率的措施，可以有效减少养殖排放造成的污染。陈德春[24]试验发现采用科学的投饵标准可以减少残饵量。根据养殖对象，在生长过程中按照水温、溶氧 、季节变化、鱼体重，随时调整投饵率和投饵量以及投饵次数和时间，可以有效提高饵料利用率。通过以上方法可以明显降低富营养化对环境造成的影响。
循环水养殖模式中，电力生产阶段的环境影响指数高于饲料生产和养殖排放阶段，因此采取节电处理、避免用电浪费可以有效改善电力生产阶段对环境造成的影响。同时，养殖排放阶段的改进也需要注意。Davidson等[25]试验发现循环水养殖模式的排污量可缩减至系统总水量的2.6%，这对系统单元的处理能力提出了更高的要求。丁建乐等[8]提出近年来涌现出的脱硝反应淤泥浓缩技术和臭氧处理等创新技术，使循环水养殖系统的水处理能力提高，用水废物排放和耗能等又有了进一步减少。因此，提高系统单元处理能力，降低排污量，可以减少N、P排放，降低富营养化潜势在环境影响类型中所占的比重。
综上所述，流水养殖模式与循环水养殖模式面临的主要问题是富养养化对环境造成的影响。其中，流水养殖模式对环境的影响更大。将4种环境影响类型进行综合比较，发现流水养殖模式的环境性能高于循环水养殖模式。陈中祥等[8]在对虹鳟的3种养殖模式的生命周期评价中发现循环水养殖模式对环境造成的影响小于流水养殖模式，这与此次评价的结果是一致的。因此，在对2种养殖模式改进的同时，大力推广循环水养殖工艺是提高环境性能的捷径。 生命周期评价结果表明，流水养殖模式的环境影响综合指数高于循环水养殖。环境影响类型4个方面的环境影响指数由高到低依次为：富营养化潜势>全球变暖影响>酸化潜势>能源消耗。流水养殖模式3个阶段的环境影响指数贡献率由高到低依次为：养殖系统排放>电力生产>饲料生产。循环水养殖模式3个阶段的环境影响指数贡献率由高到低依次为：电力生产>养殖系统排放>饲料生产。流水养殖模式应采取以降低饵料系数、提高饵料利用率为主，节电为辅的措施改善环境性能；循环水养殖模式应采取以节约用电、缩减排污量的措施改善环境性能。
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