基于生命周期评价（LCA）的2种大菱鲆养殖模式对环境影响对比研究

[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,以单尾大菱鲆增重50 g为功能单位,将2种模式分为饲料生产、电力生产和养殖系统排放3个阶段,从能源消耗、全球变暖影响、酸化潜势和富营养化潜势等方面评价2种模式对环境的影响.[结果]流水养殖模式的4种环境影响类型指数分别为2.96×10^-7、1.19×10^-4、4.62 ×10^-5和1.20×10^-3,而循环水养殖模式的4种环境影响类型指数分别为4.43×10^-7、1.85×10^-4、7.00 ×10^-5和5.05×10^-4.2种养殖模式的的综合指数分别为0.001 37和0.000 76.[结论]循环水养殖模式的环境性能优于流水养殖模式.     

4种不同青蟹养殖模式的生命周期评价

利用生命周期评价法量化了国内典型的4种青蟹养殖模式(工厂化循环水单体养殖、稻蟹综合种养、内陆盐碱地鱼虾蟹养殖、沿海池塘虾蟹贝养殖)的资源消耗与污染物排放清单，以获得1 kg青蟹养殖增重为评价的功能单位，分析了能源消耗、全球变暖潜势、酸化潜势、富营养化潜势4种环境影响类型。结果表明，工厂化、稻蟹、盐碱地、虾蟹贝池塘养殖模式的环境影响综合指数分别为2.31×10^-3、9.96×10^-4、9.44×10^-3、3.24×10^-3。我国青蟹养殖模式的环境性能从高到低依次为稻蟹综合种养>工厂化循环水单体养殖>沿海池塘虾蟹贝养殖>内陆盐碱地鱼虾蟹养殖。     

京郊典型作物生产体系施肥环境影响的生命周期评价

以北京市顺义区冬小麦-夏玉米轮作和露地蔬菜两种作物生产体系为对象,采用生命周期评价(LCA)方法,综合考虑全球变暖、环境酸化、水体富营养化、土壤毒性、能源消耗和淡水资源消耗6种环境影响类型,分别以年产1t作物产品干物质和种植1hm2作物为评价功能单元,系统研究了施肥的资源环境影响潜力。结果表明:对于大田作物和露地蔬菜生产系统,年产1t产品(干物质)施肥的综合环境影响指数分别为0.46和2.11,种植1hm2作物施肥的综合环境影响指数则分别为4.74和26.77;农田种植环节环境影响潜力的贡献分别占大田作物和露地蔬菜整个生命周期环境影响潜值的95.1%和99.1%,远远大于肥料生产环节;大田作物和露地蔬菜生产过程中的环境影响潜力均表现为水体富营养化>环境酸化>全球变暖>淡水资源消耗>能源消耗>土壤毒性;肥料氨挥发是引起水体富营养化和环境酸化的主要途径,硝态氮和总磷的淋洗径流损失也是水体富营养化的主要来源。优化施肥量是控制作物生产施肥潜在环境影响的关键。     

太湖地区高产水稻生命周期评价

以太湖地Ⅸ高产水稻典型管理措施为例,应用生命周期评价方法,以生产1 t水稻为评价的功能单元,把水稻生命周期划分为原料阶段、农资阶段和种植阶段进行清单分析与影响评价,考虑了能源消耗、水资源消耗、温室效应、环境酸化和富营养化5种环境影响类型.结果表明,太湖地区高产水稻生命周期环境影响潜力大小依次是水资源消耗、富营养化、温室效应、环境酸化和能源消耗,环境影响指数分别为1.45、0.54、0.52、0.32和0.05,环境影响综合指数为0.54.降低稻田水肥投入,提高水分和养分生产效率是控制太湖地区水稻生产体系生命周期环境影响的关键,它在直接减少种植环节资源消耗与污染排放的同时,也间接减轻了上游生产环节的环境影响,从而减缓生命周期的环境影响.     

辽西地区两种玉米生产方式的生命周期评价——以辽宁省建平县为例

应用生命周期评价方法,对辽宁西部地区建平县两种玉米生产方式进行生命周期资源消耗与污染物排放清单分析,在此基础上进行了生命周期评价.结果表明:水浇地玉米生命周期环境影响大小依次为:土壤毒素、寓营养化、全球气候变暖、环境酸化和能源耗竭,环境影响指数分别为0.69,0.19,0.013,0.011,0.000023;坡耕地玉米生命周期环境影响大小依次是:富营养化、全球气候变暖、环境酸化、土壤毒素和能源耗竭,环境影响指数分别为0.087,0.0055,0.0046,0.00055和0.00015.土壤毒素和富营养化主要来源于高耗能的有机肥和化肥的施用.因此,完善水浇地水肥管理,提高玉米肥料和水分利用率,加强坡耕地生态建设,保持水土、提高土壤肥力是降低建平地区玉米生产生态负荷的关键.     

规模化养牛场粪便处理生命周期评价

以某规模化养牛场为例,应用生命周期评价方法,对畜禽粪便两种不同处理方式进行生命周期污染物排放清单分析,在此基础上进行了生命周期环境影响评价.结果表明,畜禽粪便处理过程中主要的环境影响类型是全球变暖,其次是环境酸化和富营养化.其中好氧堆肥工艺的环境酸化和富营养化潜力大于厌氧发酵处理工艺,厌氧发酵工艺全球变暖潜力大于好氧堆肥.综合比较,厌氧发酵的环境影响优于好氧堆肥,其环境影响综合指数分别为0.0112,0.024 3,该养殖场宜采用厌氧发酵工艺处理畜禽粪便.     

农业生产系统氮磷环境影响分析——以安徽省为例

为探讨农业生产过程中氮、磷营养物质流动造成的环境影响,采用生命周期评价方法以农业生产系统中种植和养殖过程中的氮、磷物质流动为研究对象,比较和分析了安徽省2014年农业生产系统氮、磷在不同作物和畜禽生产中造成的能源消耗、全球变暖、酸化和富营养化等环境影响。结果表明:生产1 t水稻、小麦、玉米、大豆和油菜的综合环境影响指数分别为0.35、0.34、0.50、0.63和0.40,生产单位数量猪、牛、羊和家禽的综合环境影响指数分别为0.29、1.21、0.14和0.01。由此,水稻、小麦、羊和家禽的综合环境影响指数较小;从各类农产品总量造成的环境影响来看,水稻、小麦、猪和家禽对整个系统的能源消耗、全球变暖、酸化和富营养化的贡献比较突出,4种农产品之和占各种影响类型的78.45%、70.97%、81.21%和79.79%;再对比种植和养殖两个子系统,种植和养殖分别对能耗和富营养化影响突出,分别占78.53%和72.83%,而二者对全球变暖和酸化的影响大致相同。研究提出改善饮食结构、优化施肥和资源化畜禽粪便等是减轻农业生产氮、磷环境影响的有效途径。     

辽宁省育肥猪生产环境影响的生命周期评价

采用生命周期评价方法,以1000头出栏育肥猪的规模化养殖场为功能单位,对辽宁地区育肥猪生产进行污染物排放清单分析,评价其环境影响。结果表明,1000头育肥猪生产的生命周期环境影响综合指数为56.59,环境影响大小依次为富营养化、酸化、全球变暖,环境影响指数依次为36.31、13.84和6.44;富营养化影响主要来源于猪粪尿中氮、磷的排放,酸化影响主要来源于猪粪尿中NH3的排放,全球变暖影响主要来源于种植饲料作物使用的化肥生产过程中NOx的排放。因此,加强养猪粪污无害化处理,促进养殖业废物资源化,增加育肥猪饲料中青饲料比例,提高饲料作物生产过程中化肥利用率是降低辽宁地区育肥猪生产环境负荷的主要措施。     

华北平原冬小麦生命周期环境影响评价

以华北平原高产粮区——山东省桓台县的冬小麦生产体系为例，应用生命周期评价方法，对冬小麦两种不同管理措施进行生命周期资源消耗与污染物排放清单分析，在此基础上进行了生命周期环境影响评价。结果表明，桓台县冬小麦常规管理措施下环境影响较大的是能源耗竭、环境酸化、全球变暖和水体富营养化，生命周期环境影响指数分别为0．139、0．126、0．093和0．060。采用推荐管理措施可使冬小麦生命周期环境影响综合指数由常规管理措施的0．063降低到0．032。能源耗竭和全球变暖影响主要来源于高耗能的农用化学品生产。环境酸化潜力主要来自过量施氮导致的NH，挥发和农用化学品生产中排放的SO2，水体富营养化潜力主要来自冬小麦生长季施氮引起的NH3挥发。实施化肥的节能与清洁生产并减少氮肥使用量，是控制华北平原冬小麦生命周期环境影响的关键。     

沈阳地区水稻生产的生态环境影响研究

为明确沈阳地区水稻生产对环境的影响,促进水稻清洁生产水平提升,采用生命周期评价法,以1 t稻谷为功能单位,对沈阳地区水稻生产系统的原料开采、农资生产和水稻种植阶段的10种潜在环境影响进行评价。结果表明,水稻生产对环境影响潜力较大的是水体毒性、富营养化、土壤毒性和人体毒性,环境影响指数分别为16.278、1.558、1.457和0.960。加权处理后,环境影响综合指数为2.267。水稻种植阶段化肥和农药的大量使用,增加了该阶段对环境酸化、富营养化、水体毒性和土壤毒性的影响潜值;其中化肥的大量投入,尤其是氮肥的大量投入,加重了其上游生产环节的能源消耗,从而提高了农资生产阶段对全球变暖的贡献率;而生产阶段能源的大量消耗又扩大了原料需求量,从而增加了原料开采阶段重金属排放量,使得潜在人体毒性成为原料开采阶段的主要环境影响。因此,减少化学肥料和农药的使用,是控制水稻生产潜在环境影响的关键。     

我国水产养殖对环境的影响及其可持续发展

近年来,我国水产养殖业有了突飞猛进的发展,但同时也对水环境造成了一定的影响。通过分别论述池塘、湖库、海水等不同养殖系统对自身养殖水体及周围水域的影响,探讨了环境友好的工厂化养殖和生态养殖模式的现状及发展前景,提出我国水产养殖业的可持续发展方向:结合生态养殖和封闭式循环水工厂化养殖模式,应用危害分析与关键控制点(HACCP)管理系统,发展有机健康养殖模式。在此基础上,对我国水产养殖业可持续发展所需的理论研究及法律法规支持进行了归纳。     

环境友好的水产养殖业——零污水排放循环水产养殖系统

目前的水产养殖业正逐渐向集约化，农牧化并以提高产量，质量和生态效益的方向发展，渔业生态环境受到高度重视，作者综述了与水产养殖有关的一些环境问题，以及可用于集约式工厂化养殖的水产养殖环境工程与技术，并介绍了以发展环境友好的水产养殖业为目标，运用水生生态学原理从工程，工艺角度出发开发零污水排放的水产养殖模式系统，最后提出了集约化水产养殖中有待关注的一些问题。     

水产养殖环境的污染及其控制对策

在分析当前中国水产养殖环境污染状况的基础上,阐述了污染的来源及其对水产养殖业和水域环境的影响。水产养殖环境污染由外源性污染和养殖自身污染构成。外源性污染主要由工业污染、农业面源污染和生活污染导致,而自身污染主要由养殖过程中的肥料、饲料、鱼药等投入品以及生物排泄物和底泥等引发。介绍了目前在水产养殖环境污染控制过程中常用的原位修复和异位修复技术,针对污染来源并结合中国国情,提出了水产养殖环境污染防控的对策和建议,以期为保证水产品质量、推动水产养殖业可持续发展提供思路。     

能值分析在贻贝养殖生态系统的应用

以能值理论为基础,选择舟山市东极贻贝养殖生态系统为研究对象,在定量分析贻贝养殖生态系统的物质流和能量流的基础上,通过建立能值评价指标体系,综合评价东极贻贝养殖对环境的影响及其可持续性。结果表明：东极贻贝养殖生态系统的太阳能值转化率TR为3.35E＋09sej/g,环境负荷率ELR为0.45,能值产出率EYR为3.22,能值投入的生产效率PEEI为9.60E-10g/sej,系统可持续发展指数ESI为7.16。最后将其与其它四种养殖系统进行比较,分析得出贻贝养殖生态系统能值产出率和可持续性均较高。     

深远海设施养殖装备技术进展与展望

为了加快推进中国深远海养殖的健康可持续发展,促进海水养殖空间拓展和海洋渔业产业转型升级。该文阐述了中国深远海养殖设施装备技术的发展现状,列举了重力式网箱、桁架类网箱、养殖工船等主要深远海养殖模式的技术进展以及典型设施。对应深远海养殖生产体系构建的技术要求,分析阐明了国内外在品种培育、苗种生产、养殖设施、生产管理装备等方面的科技创新进展与发展趋势。进一步围绕中国深远海养殖如何实现可持续健康发展,剖析阐明了目前主要存在良种缺乏、学科融合不足、设施设备技术成熟度不够、设计建造缺少规范等问题。并在此基础上提出了中国深远海养殖要实现安全、养多、养好以及走深走远,未来在品种、设施、设备、产业链等方面,需要突破的技术关键点。旨在为加快推进中国深远海养殖高质量发展提供参考。     

我国水产养殖业环境成本信息披露的现状与对策

近年来,水产养殖业发展迅猛,由其引起的环境污染问题已成为其发展瓶颈,日益得到重视。如何改善现状,让养殖业走持续发展之路,这就必须让养殖业准确地认识到由其带来的环境成本,并对其进行披露,在公开信息下要求养殖业向环境友好型转变。该文以水产养殖业上市公司为研究对象,在总结现状的前提下分析其环境成本信息披露存在的问题,并进一步给出相应的对策建议。     

水产养殖环境中抗生素抗性基因污染及其研究进展

抗生素不仅能防治水产生物的细菌性疾病,还能促进养殖生物的生长,因此在水产养殖业中的使用极为广泛。中国作为世界水产养殖大国,近年来养殖生态环境所遭受的抗生素污染日益严重,并由此诱导产生了一种新型的环境污染物--抗生素抗性基因。此类污染物可通过基因水平的转移进入人体,最终危害人类的健康,正引起国内外的广泛关注。在了解水产养殖环境中抗生素使用情况的基础上,阐述了抗生素抗性基因的来源、作用机制、传播扩散机制及污染危害影响,并对未来抗生素抗性基因的研究方向进行了展望,以期引起相关研究人员的重视,为保护水产养殖环境和水产品质量安全提供依据。     

杂交金鳟苗种的制备及其生长、抗病性能的研究

为获得生产性能优良的金鳟品系,开展硬头鳟和金鳟的正反杂交实验,并对杂交子代苗种的生长速度、抗病性能与亲本进行对比。结果表明:杂交子代均为金鳟体色;硬头鳟自交组及硬头鳟♀×金鳟♂杂交组受精卵发眼率为59.47%~62.52%,金鳟自交组及金鳟♀×硬头鳟♂的杂交组受精卵发眼率为76.91%~81.22%,4个实验组苗种孵化率保持在91.55%~94.25%;硬头鳟自交组、硬头鳟♀×金鳟♂杂交组、金鳟♀×硬头鳟♂杂交组、金鳟自交组绝对增重率分别为0.106、0.103、0.101和0.073,正反杂交组苗种的绝对增重率略低于硬头鳟自交组(P0.05),但显著高于金鳟自交组,2个正反杂交组间无显著差异;鳗弧菌攻毒后硬头鳟自交组、硬头鳟♀×金鳟♂杂交组、金鳟♀×硬头♂杂交组、金鳟自交组死亡率分别为54.5%、60.8%、61.6%、100%,正反杂交组苗种抗鳗弧菌病性能比硬头鳟自交组苗种稍差,但显著优于金鳟自交组苗种(P0.05),正反杂交组子代苗种间无明显差异。     

豹纹鳃棘鲈工厂化养殖试验

利用闲置的鲍鱼养殖池进行豹纹鳃棘鲈工厂化养殖模式的研究。养殖池长宽高为9 m×3 m×2 m,有效水深约1.7 m,设3个进水口,采用下排上溢的排水方式,在距池底高20 cm处建3排6个进气管,管上打孔增氧。在池中放置一长宽高为6.0 m×3.0 m×1.5 m的网箱,将豹纹鳃棘鲈放在网箱中养殖,有效水体深1.2 m。养殖用水处理:海边沙滤井→沉淀池→三级过滤池→紫外线消毒池→活化珊瑚石过滤→养殖池(下排上溢)→上溢养殖废水用于东风螺或双壳贝类养殖,下排养殖废水进入污水沉淀处理池。在2011年7月放养9 000尾全长10 cm的优质豹纹鳃棘鲈苗种,经过约15个月的养殖,共养成每尾平均体重约742 g的商品鱼5 710 kg,养殖成活率达85.5%,单位产量达12.4 kg·m-3。