運(yùn)用生命周期評(píng)價(jià)與生態(tài)效率法評(píng)估湖北省生豬養(yǎng)殖系統(tǒng)研究.pdf

1、養(yǎng)豬業(yè)是湖北省畜牧業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。2016年生豬出欄數(shù)達(dá)到4233.61萬(wàn)頭，居全國(guó)第五位，豬肉產(chǎn)量達(dá)321.2萬(wàn)噸。湖北省萬(wàn)頭以上規(guī)模豬場(chǎng)達(dá)到781個(gè)，居我國(guó)第一位。規(guī)?；B(yǎng)豬比重達(dá)到了76％，領(lǐng)先全國(guó)規(guī)模化平均水平近10個(gè)百分點(diǎn)，5萬(wàn)頭以上的超大規(guī)模豬場(chǎng)呈增加趨勢(shì)。但是，在養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展中需要大量消耗土地、水、物質(zhì)和能源;在生產(chǎn)全過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，對(duì)空氣、水體、土壤等生態(tài)環(huán)境造成破壞。因此，在提高生豬養(yǎng)殖效率的同時(shí)，需要注重其可持續(xù)發(fā)

2、展。生命周期評(píng)價(jià)(Life cycle assessment，LCA)是可持續(xù)發(fā)展的重要尺度，是有效的環(huán)境管理工具，將其應(yīng)用于生豬生產(chǎn)系統(tǒng)的評(píng)估，不僅可以涵蓋廢物的產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的影響，而且可以涵蓋投入品對(duì)環(huán)境的影響，是揭示養(yǎng)豬生產(chǎn)對(duì)環(huán)境影響的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵因素的重要手段，也是評(píng)估不同養(yǎng)殖模式對(duì)環(huán)境影響的重要方法。
　　本研究首先構(gòu)建了生豬產(chǎn)品生命周期評(píng)價(jià)模型;基于該模型評(píng)價(jià)了典型豬舍類型及選材，以及生豬生產(chǎn)系統(tǒng)糞污處理方式對(duì)環(huán)境影響

3、;并利用該模型評(píng)價(jià)了湖北省主要的生豬養(yǎng)殖模式對(duì)環(huán)境的影響。最后運(yùn)用生態(tài)效率方法進(jìn)一步研究了在湖北省生豬不同生產(chǎn)模式下，單位產(chǎn)品所需要的總生態(tài)成本和生態(tài)效率。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　1.依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24040-2008《環(huán)境管理生命周期評(píng)價(jià)原則與框架》確定了系統(tǒng)邊界和范圍，構(gòu)建了生豬生產(chǎn)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)模型。模型中依據(jù)生豬生產(chǎn)工藝連續(xù)性、功能性、相對(duì)獨(dú)立性、生產(chǎn)階段主要特點(diǎn)及相應(yīng)物質(zhì)輸入類型，把生豬生產(chǎn)過(guò)程劃分為豬舍建材投入

4、、仔豬生產(chǎn)、飼料消耗、日常管理、糞污處理五個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。
　　2.應(yīng)用SimaPro(Version7.1)軟件，結(jié)合IMPACT2002+方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)估了豬舍構(gòu)筑物的環(huán)境影響。豬舍構(gòu)筑物依據(jù)有窗和無(wú)窗（卷簾）劃分為半敞式與封閉式兩個(gè)類型，結(jié)合承重結(jié)構(gòu)劃分為半敞式磚木結(jié)構(gòu)、半敞式輕鋼結(jié)構(gòu)、封閉式磚木結(jié)構(gòu)、封閉式環(huán)保磚木結(jié)構(gòu)。主要建材為砂、水泥、鋼、苯板、木材、磚、瓦。其中新型環(huán)保建材為高爐灰渣水泥、蒸壓粉煤灰砂磚、機(jī)制水泥瓦

5、。功能單元為規(guī)格長(zhǎng)*寬*高40m*8m*2.5m，建筑面積為320m2的單體豬舍;系統(tǒng)邊界為豬舍物化階段。四種結(jié)構(gòu)的環(huán)境影響評(píng)分結(jié)果為:半敞式磚木結(jié)構(gòu)(9.52)＜封閉式環(huán)保磚木結(jié)構(gòu)(9.69)＜封閉式磚木結(jié)構(gòu)(10.36)＜半敞式輕鋼結(jié)構(gòu)(11.14)。據(jù)此選擇半敞式磚木結(jié)構(gòu)類型比其他豬舍類型對(duì)環(huán)境的影響較小。在封閉式類型中選用環(huán)保建材比選用傳統(tǒng)建材對(duì)環(huán)境的影響較小，而半敞式鋼構(gòu)對(duì)環(huán)境的影響最大。
　　3.運(yùn)用Eco-indic

6、ator99方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)估了好氧堆肥還田與厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣兩種糞污處理方法對(duì)環(huán)境的影響效應(yīng)。功能單元為1t鮮豬糞;好氧堆肥還田方法的生命周期過(guò)程包括糞便收集、糞便混合、翻堆通風(fēng)過(guò)程、后熟干燥以及廢棄物處理過(guò)程。厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣方法的系統(tǒng)邊界為厭氧發(fā)酵階段、沼氣廚用階段、沼液沼渣處理階段。研究結(jié)果為:好氧堆肥還田的環(huán)境評(píng)分為4.65分，厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的環(huán)境評(píng)分為1.11分。因此糞污處理采用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣方式有利于降低環(huán)境影響。

7、
　　4.運(yùn)用Eco-indicator99方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)估了湖北省三種生豬生產(chǎn)系統(tǒng)整體和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的環(huán)境效應(yīng)。選擇1萬(wàn)頭、5萬(wàn)頭、規(guī)模戶（150頭）三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)為研究對(duì)象。采用第二章構(gòu)建的評(píng)價(jià)模型;功能單元為100kg商品豬;輸入功能單元的數(shù)據(jù)清單采取現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和查閱文獻(xiàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式收集?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)定豬舍規(guī)格、鑒別建材種類，調(diào)查豬群結(jié)構(gòu)、水耗、電耗、飼料和糞污處理方面的數(shù)據(jù)。研究結(jié)果為:
　　(1)萬(wàn)頭規(guī)模、五萬(wàn)頭規(guī)

8、模和規(guī)模戶三種生豬生產(chǎn)系統(tǒng)整體環(huán)境評(píng)分依次為40.05分，41.48分，39.91分，三種規(guī)模養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境影響評(píng)分無(wú)明顯差異。
　　(2)三種“終點(diǎn)”影響類型占環(huán)境評(píng)分的比重。萬(wàn)頭規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)中:人體健康類型占19.17％，生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量類型占63.17％，資源消耗類型占17.66％。五萬(wàn)頭規(guī)模養(yǎng)殖系統(tǒng)中:人體健康類型占22.16％，生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量類型占63.55％，資源消耗類型占14.29％。規(guī)模戶養(yǎng)殖系統(tǒng)中:人體健康類型占14.

9、88％，生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量類型占59.41％，資源消耗類型占25.71％。
　　(3)關(guān)鍵環(huán)節(jié)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)整體環(huán)境評(píng)分的貢獻(xiàn)依次是:飼料消耗、仔豬生產(chǎn)、日常管理、糞污處理與建材消耗;斷奶前比重(18.23％)小于斷奶后比重(81.77％)，表明育肥階段所導(dǎo)致的環(huán)境影響更大。
　　(4)仔豬生產(chǎn)階段環(huán)境影響評(píng)分與母豬年提供斷奶仔豬數(shù)之間呈明顯負(fù)相關(guān)，母豬終身繁殖性能影響仔豬生產(chǎn)階段的環(huán)境影響評(píng)分。
　　(5)對(duì)三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)

10、境評(píng)分貢獻(xiàn)較大的單元過(guò)程是玉米小麥秸稈還田的漚肥過(guò)程，玉米小麥種植及加工與氮肥施用過(guò)程。
　　5.利用生態(tài)效率方法對(duì)三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。借助SimaPro(Version7.1)軟件獲得三種生產(chǎn)系統(tǒng)輸入物質(zhì)、能源和廢棄物排放數(shù)據(jù)，結(jié)合Eco-costs2012數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)生態(tài)效率=產(chǎn)品或服務(wù)的價(jià)值/生態(tài)成本*100公式計(jì)算獲得三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)的生態(tài)效率值。萬(wàn)頭規(guī)模、五萬(wàn)頭規(guī)模和規(guī)模戶三種生豬生產(chǎn)系統(tǒng)每生產(chǎn)100k

11、g生豬的總生態(tài)成本分別為1067.1元、1120.2元和1024.2元，相應(yīng)的生態(tài)效率值為131.2％、125％和136.7％。生態(tài)效率值越小表明每產(chǎn)出單位產(chǎn)品或價(jià)值對(duì)環(huán)境的影響越大。因此可以判斷對(duì)環(huán)境影響最大的是五萬(wàn)頭規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)，萬(wàn)頭規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)次之，規(guī)模戶生產(chǎn)系統(tǒng)的影響最小。
　　綜上所述，半敞式環(huán)保磚木結(jié)構(gòu)豬舍利于降低環(huán)境影響。厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的糞污處理方法更利于降低環(huán)境影響。三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境影響評(píng)分表明對(duì)環(huán)境的影響