农产品生命周期环境影响评价模型和优化方法研究.ppt

农产品生命周期环境影响评价模型与优化方法研究 汇报内容 * * 常州大学 环境与安全工程学院 王明新 研究背景 研究方案 研究进展 1 研究背景 粮食安全与持续农业：集约化、可持续 刚性需求与污染转移：有机农业就一定很环保吗？ 过程导向与产品导向： 初级产业及其环境影响的尺度特征 全球、区域、局地 生命周期评价的必要性 2 研究方案 2.1研究目标 1）建立面向集约化农业生产体系的LCA理论与方法，开发中国农产品清单分析数据库与评价模型。 2）探索面向农业多功能性保护，旨在对农产品生产体系进行多尺度、全过程环境管理的优化方法，提升研究结果的决策支持价值。 2、研究方案 2.2研究内容 ①农产品生命周期影响特征与评价框架研究 ②农田耕作环节清单分析与影响评价方法研究 ③农产品生命周期清单数据库及评价模型研究 ④农产品生命周期全过程多尺度优化方法研究 3、研究进展 1）建立了农产品生命周期评价的框架与方法； 2）研究了农作物典型管理模式的生命周期影响； 3）研究了农产品生命周期影响的区域差异； 4）研究了养分管理对农产品生命周期环境绩效的影响。 目标定义与范围确定：系统边界、评价单元 清单分析：田间试验、模型模拟、调查统计 影响评价：特征化、标准化、综合评价 生命周期解释：关键环节、改进措施 1 2 3 4 农产品LCA：解析伴随农业生产活动而引起的所有物质和能量的投入、产出与可计量的环境负荷之间的关系，以评价农业生产活动的资源消耗、能源消耗以及对环境的综合影响。 3.1农产品生命周期评价的概念框架 3.2农作物典型管理模式的生命周期影响-以太湖流域水稻生产体系为例 3.2.1评价方法 1）系统界定： 边界确定 系统划分 评价单元 3.2.2太湖流域水稻生命周期评价 Figure 1 Location of Taihu Region Table 1. Conventional management practices of the rice production system in Changzhou City 8.876 40.51 3371 94 40 318 Input and output Yield (t hm–2) Diesel (kg hm–2) Irrigation (m3 hm–2) K2O (kg hm–2) P2O5 (kg hm–2) N (kg hm–2) management practices Figure 2 Life cycle global warming potential of rice Figure 3 Life cycle acidification potentials of rice Figure 4 Life cycle aquatic eutrophication potentials of rice Table 2. Life cycle energy and water depletion of the rice production system 431.1 379.7 51 0.4 Water depletion(t/t) 3526 106 3287 133 Energy depletion(MJ/t) Total AF Subsystem APT Subsystem MEPT Subsystem Table 3. Environmental indices of the rice production system. Values were calculated by dividing the indicator values per ton of grain by reference values, which are the respective indicator values per person in the world. 3.46 0.46 0.22 0.68 0.05 Environmental impact index Aquatic eutrophication Acidification Global warming Water depletion Energy depletion Environmental impact category 3.3.3农作物生命周期环境影响的区域差异-以东北、华北玉米生产体系典型管理模式为例 华北：河南、河北、山东、山西 东北：辽宁、吉林、黑龙江 3.3.4 养分管理对农产品生命周期环境绩效的影响 研究地点：山东桓台 评价对象：不同施氮处理的玉米生产体系 四个水平：4个氮肥处理用量分别是0、100、200、300 kg/hm2?a，分别以N0、N1、N2、N3表示。 图2 夏玉米生命周