基于LCA的黄土高原沼气生态果园环境影响研究

为了综合评估黄土高原沼气生态果园的生命周期环境影响,基于陕北黄土高原地区实际工程案例,利用生命周期评价(LCA)方法计算出黄土高原沼气生态果园系统的能源消耗和污染物排放潜值,并分析了系统在不同功能阶段的环境和经济表现。结果表明:在系统完整生命周期中,环境排放发生在建设阶段和果园生产阶段,沼气利用阶段则创造了显著的生态减排效益,基础设施、田间管理、果园建设及生产是带来环境负荷的主要因素,其中田间管理过程对温室效应、环境酸化、富营养化及能源耗竭潜势分别造成高达83%、55%、43%及59%的排放量,果园生产过程也导致了较高比率的富营养化(40%)、人体毒性(41%)、光化学氧化(66%)及能源耗竭(26%)问题;沼肥还田、沼气发酵及由沼气利用引起的燃煤替代是节能减排的贡献因素,系统的温室效应、环境酸化及富营养化等环境潜值均为负值,相比单一的苹果种植模式具有更强的环境可持续性。此外,利用开发的综合经济效益指标进行核算得到系统的集合经济效益(IBE)为$2 544.25,在建设期、生产期和利用期分别为$-255.11、$2 447.67及$351.47,表明系统前期处于亏损状态,但后期经济效益可观,具有整体上的生命周期经济可持续性。