花卉产业中生命周期评价方法应用进展_刘景安.pdf

热带农业科技Tropical Agricultural Science&Technology2023,46(3)：62-67花卉产业中生命周期评价方法应用进展刘景安（北京市花木有限公司，北京 100044）摘要摘要：在生态环境效益评价方法中，生命周期评价方法（LCA）是一种普遍接受的方法。利用生命周期方法评价花卉产业的生态环境效益，国外已有较多研究，而中国则非常缺乏。文章总结了国外花卉产业中切花和盆栽花卉生命周期评价应用研究进展，分析中国花卉产业生命周期评价研究现状，并对中国花卉产业开展生命周期评价提出建议。当前中国生命周期评价应用研究处于起步阶段，急需在花卉产业中主要花卉上开展相关研究。关键词关键词：花卉产业；生命周期评价（LCA）；研究进展中图分类号：S629；F326.13文献标识码：A文章编号：1672-450X（2023）03-0062-06Progress of Life Cycle Assessment(LCA)Application in Floral IndustryProgress of Life Cycle Assessment(LCA)Application in Floral IndustryLIU JinganBeijing Florascape Co.,Ltd.Beijing 100044,ChinaAbstract:Abstract:Life cycle assessment(LCA)was a method that had been widely accepted in the evaluation of ecological and envi-ronmental benefits.A lot of researchon evaluating the ecological and environmental benefits of the flower industry usinglife cycle methods had been studied abroad,while was very lacking for China.The research progress on the application oflife cycle assessment of cut and potted flowers in the foreign flower industry was summarized firstly and then the currentresearch status of life cycle assessment of Chinas flower industry was analyzed.Suggestions for carrying out life cycle as-sessment in Chinas flower industry were suggested finally.Compared with foreign countries,the current research on theapplication of life cycle assessment in China was in infancy through comprehensive analysis,it is urgent to carry out rele-vant research on the main flowers in the flower industry.Key wordsKey words:flower industry;life cycle assessment(LCA);research progress收稿日期：2023-03-15作者简介：刘景安（1981），男，工程师，博士，研究方向为花卉技术开发与管理。E-mail：DOI:10.16005/ki.tast.2023.03.012随 着 中 国 提 出 将 于 2030 年 实 现 碳 达 峰 和2060 年实现碳中和的目标，碳排放问题已是各行业发展中必须面对的问题。花卉产业是生态友好型产业，但在生产、包装、运输和交易产业链中也存在碳排放问题。中国是世界花卉栽培面积第一大国1，也是世界第二大切花和盆栽植物销售国2，如何综合评价花卉产业的生态环境效益，是未来实现花卉产业可持续发展需要克服的一个关键问题。生命周期评价（Life Cycle Assessment，LCA）方法是当前普遍接受的可持续发展评价方式3，国外花卉产业生命周期评价方法应用研究开展较早。在 21 世纪初，Russo 和 De Lucia Zeller4已利用 LCA 评价方法对玫瑰和仙客来 2 种花卉进行了环境影响评估。当前国外花卉产业生命周期评价研究虽然已不少，研究也相对系统，但总体上仍处于方兴未艾的阶段。与世界花卉强国相比，中国在花卉产业生命周期评价方面的研究非常少，这与我国为世界花卉生产大国的地位不符，同时也不利于未来花卉产业的生态效益评价和可持续发展。本文针对当前国内外花卉产业生命周期评价方面的研究进展进行综述，旨在为中国花卉产业可持续发展研究及产业发展提供参考。刘景安：花卉产业中生命周期评价方法应用进展2023,46(3)1 生命周期评价概述生命周期评价方法是当前由国际标准界定、被国际科学界广泛接受，可以应用到包括农业在内的诸多领域的一种评价环境负担的方法5-6。利用该方法可用于评价一个产品，或产品生产过程，或者产品从原材料、生产、加工、运输及最终处置等整个过程对环境的影响7-8。生命周期评价理论的应用可追溯到 20 世纪60 年代，初始阶段主要用作资源和环境的分析。20 世纪 90 年代前，生命周期评价研究和应用发展比较缓慢，之后随着对该方法进一步认知，其应用研究开始明显增多。进入 21 世纪后，生命周期评价方法在各行业得到广泛应用，相关研究报道快速增加9-12，开始应用到观赏园艺植物上13-14。利用生命周期评价方法可以评价与环境有关的一系列影响因素：地球变暖潜能（global warmingpotential，GWP）15、非生物损耗（abiotic depletion，简称 AD）16、空气酸化（air acidification，AA）17、富 营 养 化（eutrophication，EU）18、光 化 学 氧 化（photochemical oxidation，PO）19、臭 氧 损 耗（ozonedepletion，OD）20、人体毒性（human toxicity，HT）、淡 水 水 生 生 物 毒 性（freshwater aquatic ecotoxicity，FA）21、海 洋 生 态 毒 性（marine ecotoxicity，MAET）22,陆 地 生 态 毒 性（terrestrial ecotoxicity，TE）22,碳足迹（CO2footprint）23和水足迹（waterfootprint）23等。在观赏植物生产过程中，生命周期评价可以用来评价观赏植物生产中每个阶段投入（能量和材料的投入）和输出（如对大气、土壤和水等影响）对环境的影响。2 国外花卉产业中生命周期评价（LCA）应用研究进展在国外花卉产业生命周期评价应用研究中，根据花卉的最终利用形式可分为切花花卉、观赏盆栽花卉及观赏植物的应用研究（树木类）24。本文仅涉及切花和观赏盆栽花卉 2 类。2.1 切花花卉中的应用根据已有报道，整个切花生产过程对环境的影响包含以下 4 个方面24：第一，温室建设材料、化学材料、肥料、堆肥、水培基质和繁殖材料在生产和运输过程中消耗的能量和产生的碳排放；第二，处理和包装过程中材料和能源的消耗造成的环境影响，如花卉冷藏和包装过程中水、材料和能量的消耗；第三，运输过程产生的环境影响，指的是花卉运输到大型市场或者花店、园艺中心、超市等零售目的地或最终消费端过程中的能量消耗对环境的影响；第四，切花生产中所用的燃料、水、电、肥料、杀虫剂等对环境的影响。在切花生产和管理过程中，产生的环境碳排放主要与非生物损耗（AD）、空气酸化（AA）、富营 养 化（EU）、全 球 变 暖（GW）和 光 化 学 氧 化（PO）有关。切花生产和运输中消耗的材料（建设材料、基质、穴盘、育苗材料等）及栽培过程中消耗的材料（燃料、电、水、肥等）均与上面 5 个因素相关，而切花采后储藏控制和运输过程中造成的环 境 碳 排 放 主 要 与 AD、GW、AA、PO 等 因 素 有关。根据已有报道，切花生产中是否加热、冷藏时 间 长 短 等 生 产 条 件 显 著 影 响 环 境 碳 排 放。Abeliotis 等研究得出，希腊切花康乃馨在不加温温室生产中的碳排放量非常低，碳排放主要是由冷藏和运输中电能消耗造成（非生物损耗）；其生产过程中冷藏和运输过程碳排放占整个生产储运阶段碳排放的 60.8%82.2%，而荷兰切花康乃馨生产过程中肥料使用是造成的碳排放高的主要原因，最高可占全过程的 83.3%25。与上述康乃馨上的研究结果相比，在荷兰，温室玫瑰生产过程对环境的影响呈现完全不一样的结果。同样对于 AD、AA、EU、GW 和 PO 等 5 个因素，气候控制系统成为玫瑰生产碳排放的主要贡献因子，占 整 个 过 程 的 93.9%98.6%26。Sahle 和 Pot-ting27研究了埃塞俄比亚 21 个农场玫瑰生产过程对环境的影响，结果表明玫瑰生长阶段对 AD、AA、EU、GW、OD、HT、FAET、MAET、TE 和 PO 贡献多达 75%90%，采后的冷藏和运输对环境影响较小，仅占 1%30%。在玫瑰生长阶段各因素中，肥 料 对 环 境 的 影 响 最 大 25%（ET）79%（MAET），其次是杀虫剂。与 Torrellase 等26在荷兰玫瑰种植上的研究结果相比，Sahle 和 Potting 的研究表明，在埃塞俄比亚玫瑰种植中生产投入、63热带农业科技Tropical Agricultural Science&Technology2023,Vol.46,No.3地区和种植方式等差异均会产生不同的环境碳排放。Franze 和 Giroth28利用 LCA 方法分析了荷兰和厄瓜多尔玫瑰种植过程对碳排放的影响。结果表明，除了 OD 外，荷兰玫瑰生产过程对其他环 境 碳 排 放 影 响 因 素 的 贡 献 值 均 高 于 厄 瓜 多尔。在荷兰，玫瑰种植生产中温室能量消耗对GWP 影响因子的贡献率为 98.9%，是造成环境负面影响的主要因子，而在厄瓜多尔则为 35%，为非主要环境影响因子。在其他环境影响因素方面，荷兰玫瑰种植生产过程对 AD、FAET、MAET和 TE 等的贡献均超过了 90%，远高于厄瓜多尔。同种类花卉在不同加热条件、运输条件以及其他条件下，通过 LCA 方法分析得出对环境碳排放 的 贡 献 率（AD、AA、EU、GW、PO、OD、HT、FAET、MAET、TE 等影响因素）差异显著28-31。在切花玫瑰的种植过程中，荷兰切花玫瑰种植能量消耗（燃料和电）造成的碳排放占整个生命周期碳排放的 95%以上，而在肯尼亚仅占 2%30。在荷兰与厄瓜多尔切花玫瑰种植过程中碳排放的对比研究中得到了类似的结果，荷兰切花玫瑰种植过程对 GW 因素的贡献占据整个生命周期的80%，而厄瓜多尔仅有 20%28。不同地区切花玫瑰种植过程的总能量需求差异显著，在哥伦比亚，每支玫瑰在加热和不加热温室条件下平均每年的总能量消耗分别是 14.51 MJ 和 14.38 MJ，而在肯尼亚和荷兰则分别是 2.4 MJ 和 20.2 MJ31。Bo-jac 和 Schrevens 的研究分析认为花卉运输条件和加热条件造成了以上结果的差异。每支切花玫瑰从哥伦比亚运输到英国的年均消耗能量为12.25 MJ，而从肯尼亚到英国仅为 0.3 MJ；温室加热方面，每支玫瑰在荷兰年均能耗高达 19.9 MJ，而在哥伦比亚仅为 0.51 MJ31。通过生命周期评价方法分析得出