LCA及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)環(huán)境評估中的應(yīng)用

1、生命周期分析（LCA）及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)環(huán)境評估中的應(yīng)用：進展與挑戰(zhàn)目錄1. 水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展需要系統(tǒng)地分析環(huán)境影響2. 生命周期分析是一個應(yīng)用廣泛的環(huán)境決策輔助工具3. 生命周期分析和水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)性評估4. 應(yīng)用生命周期分析輔助水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展:挑戰(zhàn)和未來研究5. 小結(jié)21.水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展需要系統(tǒng)地分析環(huán)境影響 水產(chǎn)養(yǎng)殖是世界上增長最快的食物供應(yīng)體系。預(yù)計到2030年，水產(chǎn)養(yǎng)殖將供應(yīng)60以上的用于人類直接消費的魚類。 中國2014年的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量為4550萬噸，占全球水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的60%以上(FAO, 2016)。水產(chǎn)養(yǎng)殖正在從粗放型養(yǎng)殖系統(tǒng)向集約化和循環(huán)水系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)

2、的發(fā)展應(yīng)從第一次綠色革命中汲取經(jīng)驗教訓(xùn)第一次綠色革命解決了糧食增產(chǎn)的問題，但對包括環(huán)境在內(nèi)的其它系統(tǒng)產(chǎn)生了負面影響。 為將來設(shè)計負責(zé)任的水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵之一是以系統(tǒng)性思維來分析水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)境問題和發(fā)展環(huán)境友好型技術(shù)。方法之一是利用環(huán)境系統(tǒng)分析工具輔助環(huán)境決策,發(fā)展更積極主動的環(huán)境管理系統(tǒng)。3環(huán)境系統(tǒng)分析工具輔助環(huán)境決策環(huán)境可持續(xù)性的概念生命周期思想(LCT), 生命周期管理(LCM), 環(huán)境化設(shè)計(DfE), 清潔生產(chǎn)(CP),生態(tài)效率(eco-efficiency), 產(chǎn)業(yè)生態(tài)(IE)(環(huán)境)決策過程程序工具分析工具基于物理指標基于非物理指標 環(huán)境管理系統(tǒng) 環(huán)境影響評價 環(huán)境標簽 生態(tài)

3、設(shè)計 生命周期成本分析(LCC) 社會經(jīng)濟評估 多準則分析(MCA) 市場分析 生命周期分析(LCA) 物質(zhì)流動分析(MFA) 環(huán)境風(fēng)險評估(ERA) 環(huán)境投入產(chǎn)出分析 技術(shù)要素物質(zhì)平衡模型, 擴散模型, 環(huán)境歸趨模型,劑量反應(yīng)模型, 生態(tài)模型, 情景分析數(shù)據(jù)4(Wrisberg & Udo de Haes, 2001)生命周期思想（LCT）及相關(guān)分析工具LCSA 生命周期可持續(xù)性評估生態(tài)/資源效率生命周期分析生命周期思想(LCA)(LCT)碳足跡, 水足跡(UNEP, 2010)生命周期思想(LCT) 避免環(huán)境問題的時空轉(zhuǎn)移 公平比較的基礎(chǔ)5(Finkbeiner et al., 2010)

4、排放垃圾flowsflowsflowsflows原材料能源自然資源開采產(chǎn)品使用& 再利用循環(huán) 垃圾/管理材料生產(chǎn)產(chǎn)品制造6“Cradle-to-gate”“Gate-to-gate”“Gate-to-grave”生命周期分析的標準框架（ISO 14040和14070系列)目的與范圍確定Goal & scopedefinition (GSD)直接應(yīng)用:解釋說明q 產(chǎn)品開發(fā)和改進q 策略規(guī)劃清單分析q 公共政策制定q 市場營銷LCIq 其它影響評估LCIA(ISO 14041:2006)7生命周期影響評估（LCIA）的概念模型環(huán)境干預(yù)影響類別傷害類別人類健康資源消耗生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量ReCiPe 200

5、8 LCIA 方法框架(示范)9生命周期分析的多學(xué)科特性模擬技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域Technosphere模擬環(huán)境機制考慮主觀選擇環(huán)境生態(tài)價值觀EcosphereValuesphere10生命周期思想/分析（LCA/LCT）和歐盟環(huán)境政策 LCA/LCT 是歐盟環(huán)境政策的一個核心理念。 The Integrated Product Policy (IPP) communication (COM 2003)“Life Cycle Assessments provide the best framework for assessing the potentialenvironmental impacts

6、 of products currently available.” The Environmental Technology Action Plan (COM 2004) The Waste Framework Directive (EC 2006) Sustainable Consumption and Production Action Plan (COM 2008) The Ecodesign Directive (2009) 2010年，歐洲的LCA平臺（The European Platform on LCA ）出版了國際生命周期數(shù)據(jù)系統(tǒng)（ILCD）手冊(JRC-IES 2010)

7、 進一步確認了LCA是一個重要的環(huán)境輔助決策工具，尤其是在產(chǎn)品研發(fā)和歐盟環(huán)境政策制定等領(lǐng)域。11生命周期思想和我國國家政策體系 2015年9月，中共中央、國務(wù)院 生態(tài)文明體制改革總體方案 將目前分頭設(shè)立的環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水、循環(huán)、低碳、再生、有機等產(chǎn)品統(tǒng)一整合為綠色產(chǎn)品，建立統(tǒng)一的綠色產(chǎn)品標準、認證、標識等體系 認監(jiān)會：循序漸進，最終覆蓋生命周期全綠色指標 2015年5月，國務(wù)院 中國制造2025 五大方針之一“綠色發(fā)展”、五大工程之一“綠色制造工程”，“強化產(chǎn)品全生命周期綠色管理”、“推行生態(tài)設(shè)計”、“打造綠色供應(yīng)鏈” 2016年7月，國務(wù)院 十三五國家科技創(chuàng)新規(guī)劃 發(fā)展綠色化設(shè)計技術(shù)、基礎(chǔ)加

8、工工藝技術(shù)、機電產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)、再制造與再資源化技術(shù)等，構(gòu)建基于產(chǎn)品全生命周期的綠色制造技術(shù)體系 2016年7月，工信部 工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年） 加快構(gòu)建綠色制造體系，發(fā)展壯大綠色制造產(chǎn)業(yè)：強化產(chǎn)品全生命周期綠色管理12(王洪濤, 2016)3. 生命周期分析(LCA)和水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)性評估(Journal articles on ScienceDirect, search results on 2016-10-13, in title, abstract and keywords )LCA 109 135 120 161 176 234 289 357 488 544 797

9、 910 973文章 第一篇正式發(fā)表的跟水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)的LCA文章是在2004年, 側(cè)重討論鮭魚飼料生產(chǎn)的環(huán)境問題(Papatryphon et al., 2004).13水產(chǎn)養(yǎng)殖LCA案例常用的系統(tǒng)邊界垃圾/排放成品活魚4LCA文獻案例和選取的方法文獻種類系統(tǒng)國家法國挪威功能單元LCA軟件Functional unitAubin et al., 2006 大菱鲆循環(huán)系統(tǒng)網(wǎng)箱1噸成品活魚SimaPro 6.0Ellingsen andAanondsen, 2006 鮭大西洋200克新鮮魚片 SimaPro 6.0Ayer et al., 2009大西洋鮭開放網(wǎng)箱, 流過式 加拿大水道, RAS,

10、 1噸成品活魚1噸干貽貝肉1噸成品活魚?Iribarren et al.,2010筏式養(yǎng)殖西班牙SimaPro 6.0SimaPro 7.1藍貽貝蝦Cao et al. 2011半集約, 集約中國Mungkung et al.,2013鯉魚，羅非魚網(wǎng)箱印度尼西 1噸成品活魚亞Samuel-Fitwi et al., 虹鱒魚2013粗放, 集約, RAS德國,丹麥1噸成品活魚1噸成品活魚1噸成品活魚SimaPro 7.2SimaPro 7.0Wang et al. 2015海參鮭魚室內(nèi)/室外, 粗放/ 中國集約McGrath et al.2015封閉式漂浮養(yǎng)殖加拿大SimaPro 7.115生命

11、周期環(huán)境影響的文獻數(shù)據(jù)(1噸成品活魚)種類系統(tǒng)位置Eut.kg PO -eq kg SO -eq MJAcd.CED BRURef.GWkg CO2-eqkg Sb-eq42大西洋 Flow-through Canada5 4103133 132-Ayer,Tyedmers, 2009鮭tankNet penCanada2 0702 7503566181927-鱒魚Flow-through Franceraceway78 62 200dOrbcastel et al.,2009Recirculating Francetank2 040211363 28 100虹鱒魚 intensiveGerm

12、any3 5616011-Samuel-Fitwi etal., 2013循環(huán)水養(yǎng)殖 DenmarkRAS13 622441鯰魚鱸魚Flow-through Vietnampond8 93065482513-Bosmaet al.,2011Sea cageGreece3 60010954 71 400Aubin etal., 2009GW=全球變暖, Eut.= 富營養(yǎng)化, Acd. =酸化, CED=累積能量需求,BRU=生物資源利用16水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境影響的貢獻分析(文獻數(shù)據(jù))(a)(b)(c)(a) Marine net-pen,(b) Land-based flow-through(c)

13、Land-based recirculating(Sour1c7e: Ayer &Tyedmers, 2009)4. LCA輔助水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展:挑戰(zhàn)和未來研究 LCA是當(dāng)前比較成熟的基于生命周期思想的環(huán)境系統(tǒng)分析工具,可輔助環(huán)境規(guī)劃、決策和可持續(xù)性發(fā)展。 LCA當(dāng)前還主要應(yīng)用于陸基系統(tǒng)/產(chǎn)品的環(huán)境影響分析。 海產(chǎn)品/海基生命周期分析研究是近十年來才開展的。 水產(chǎn)養(yǎng)殖生命周期分析需要面對的挑戰(zhàn): 目前發(fā)表的文獻主要側(cè)重于能源/氣候變化方面的討論，很少涉及水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化。 LCIA評估還沒有考慮本地的生態(tài)影響（生物多樣性，棲息地），社會經(jīng)濟影響（像社會福利） 水產(chǎn)養(yǎng)殖LCA的未來

14、研究重點 應(yīng)用LCA評估水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境影響和輔助環(huán)境決策，需要囊括跟水產(chǎn)養(yǎng)殖密切相關(guān)的直接影響 疾病的傳播，野生魚類的過度開發(fā)，逃逸，使用抗生素和水產(chǎn)藥品，死亡率，底拖網(wǎng)的影響； 鮭魚虱蔓延，等等。 針對不同地域的環(huán)境評價（Spatially-differentiated ） 同樣的污染物在不同的地域可能會有不一樣的環(huán)境影響因子 未來的LCA可能傾向于先進行不同區(qū)域的環(huán)境影響評估，然后再歸納跨地域的影響總和。 生命周期可持續(xù)性評價(LCIA) 環(huán)境生命周期分析（Environmental LCA）+生命周期成本法（LCC）+ 社會生命周期分析（Social-LCA） 更好地與其它環(huán)境評估工具結(jié)合使用， 優(yōu)勢互補。195. 小結(jié) 生命周期分析(LCA)是當(dāng)前被廣泛應(yīng)用的環(huán)境系統(tǒng)分析工具, 可輔助發(fā)展可持續(xù)的海產(chǎn)品生產(chǎn)和消費