刺參陸基養(yǎng)殖系統(tǒng)的能值分析和生命周期評價.pdf

1、水產養(yǎng)殖系統(tǒng)是典型的生態(tài)經濟學系統(tǒng),簡單地用生態(tài)學或經濟學方法對其加以研究都會有失偏頗。粗放的養(yǎng)殖方式通常具有較高的生態(tài)效益,而單種類高密度的精養(yǎng)方式或許具有較高的經濟效益?？沙掷m(xù)的水產養(yǎng)殖系統(tǒng)的建立需要用恰當的生態(tài)經濟學相結合的方法進行評判。而從系統(tǒng)生態(tài)學和生態(tài)經濟學發(fā)展出來的新的科學概念和度量尺度—能值,給我們提供了衡量自然資源對經濟發(fā)展的真實貢獻的標準。能值理論和方法對于生態(tài)經濟系統(tǒng)結構功能的定量分析、對于自然資源利用的合理度量以

2、及對于生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的評估研究,均具有科學的指導意義和切實的長遠意義。同時統(tǒng)籌兼顧整個養(yǎng)殖生命周期中各階段、各環(huán)節(jié)對環(huán)境造成的干預和影響,運用生命周期評價的方法,通過量化研究能源和資源利用及廢棄物的環(huán)境排放來評估產品、工序和生產活動造成的環(huán)境負擔,評價能源投入、資源利用及廢棄物排放的影響,評估其可持續(xù)發(fā)展性并提出相應的改善措施。這對經濟社會的運行、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的部署、環(huán)境管理政策的制定等均具有新的幫助。
　　鑒于傳統(tǒng)水產養(yǎng)殖

3、業(yè)長期以來遭受的污染嚴重、疾病流行、良種匱乏、魚粉短缺、產品質量堪憂等困擾,為避免該系列問題再現于刺參養(yǎng)殖業(yè),促進刺參養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,本文選取目前我國北方同一區(qū)域(經濟發(fā)展水平和氣象、水文條件相似)中,三種不同集約化水平的刺參養(yǎng)殖模式(室內精養(yǎng)、池塘半精養(yǎng)和池塘粗養(yǎng))開展研究。研究的主要內容包括對該三種刺參養(yǎng)殖模式進行能值分析,克服不精確的地域性參數的干擾,客觀地評價室內精養(yǎng)、池塘半精養(yǎng)和池塘粗養(yǎng)三種養(yǎng)殖模式的資源輸入、生產力、環(huán)境

4、影響、經濟收益以及可持續(xù)性;然后運用生命周期評價方法,對三種刺參養(yǎng)殖系統(tǒng)的能量和物質利用以及廢氣物排放進行比較和量化,評估不同刺參養(yǎng)殖系統(tǒng)對環(huán)境的影響,識別各系統(tǒng)對環(huán)境影響的關鍵點并提出相應的改善措施;最后基于生命周期評價原理對該三種養(yǎng)殖模式的刺參單位產量的碳足跡進行了量化比較,在碳排放的視角下評價了不同集約化程度刺參養(yǎng)殖模式的可持續(xù)性,為發(fā)展資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的刺參養(yǎng)殖系統(tǒng)提供理論依據。研究結果總結如下:
　　1.我國北方刺

5、參養(yǎng)殖的發(fā)展現狀及其主要養(yǎng)殖模式
　　總結了目前我國刺參養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的現狀,分析了發(fā)展刺參養(yǎng)殖業(yè)的經濟意義和生態(tài)意義,介紹了當前我國北方刺參養(yǎng)殖中精養(yǎng)、半精養(yǎng)和粗養(yǎng)三種養(yǎng)殖模式。最后從場地構建、餌料投喂和養(yǎng)殖管理等方面對上述三種刺參養(yǎng)殖模式進行了比較。
　　2.基于能值理論的我國北方刺參不同養(yǎng)殖系統(tǒng)可持續(xù)性評估
　　能值分析方法是研究生態(tài)經濟系統(tǒng)的有效工具,然而,不同區(qū)域經濟、氣象、水文等參數差異常會影響研究結果的精度。

6、為克服這一困難,本研究選擇了同一區(qū)域刺參精養(yǎng)、半精養(yǎng)和粗養(yǎng)三種養(yǎng)殖模式,評價了不同集約化水平養(yǎng)殖模式的經濟收益、環(huán)境影響以及可持續(xù)性。分析結果表明:1.精養(yǎng)模式是高投入高產出的養(yǎng)殖方式,而池塘粗養(yǎng)模式是低投入低產出的養(yǎng)殖方式,室內精養(yǎng)模式的產出投入比比池塘粗養(yǎng)的要低;半精養(yǎng)模式介于上兩者之間。2.刺參粗養(yǎng)系統(tǒng)的環(huán)境承載率(ELR)小于室內精養(yǎng)系統(tǒng),而能值產出率(EYR)、能值交換率(EER)、能值可持續(xù)指標(ESI)和可持續(xù)發(fā)展能值指標

7、(EISD)均大于室內精養(yǎng)系統(tǒng),這表明現行粗養(yǎng)模式對環(huán)境的負面作用更小,對自然資源利用更有效,更符合可持續(xù)發(fā)展要求。3.與魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)相比,刺參養(yǎng)殖系統(tǒng)利用了更多的自然資源,可獲得更多的能值收益,具有更小的環(huán)境壓力,更可持續(xù)性。
　　3.我國北方刺參不同養(yǎng)殖系統(tǒng)的生命周期評價
　　為有效地避免因經濟發(fā)展水平和地域環(huán)境的不同而導致的背景噪音,更準確地評價不同集約化程度刺參養(yǎng)殖模式的可持續(xù)性,本文應用生命周期評價方法,對我國北方

8、同一地域下的室內精養(yǎng)、池塘半精養(yǎng)和池塘粗養(yǎng)三種刺參養(yǎng)殖系統(tǒng)的建造階段和養(yǎng)殖階段的環(huán)境影響進行了比較分析,分析了它們的全球變暖潛勢(1.86E+04,3.45E+03,2.36E+02)、富營養(yǎng)化潛勢(6.65E+01,-1.24E+02,-1.65E+02)、酸化潛勢(1.93E+02,4.33E+01,1.30E+00)、光化學煙霧形成潛勢(2.35E-01,5.46E-02,2.53E-03)、人類健康損害潛勢(2.47E+00,6

9、.08E-01,4.91E+00)以及能源使用(3.36E+05,1.27E+04,1.48E+03)等環(huán)境影響指標。結果顯示,室內精養(yǎng)系統(tǒng)中,能源占主導,導致室內精養(yǎng)系統(tǒng)的所有環(huán)境指標均高于半精養(yǎng)系統(tǒng)和粗養(yǎng)系統(tǒng);半精養(yǎng)系統(tǒng)中,能源仍然是大部分環(huán)境指標的主導因素;相反,粗養(yǎng)系統(tǒng)中,基建材料占據了相對的主導地位。綜合比較刺參的三種養(yǎng)殖模式發(fā)現,室內精養(yǎng)系統(tǒng)單位面積的經濟收入遠高于池塘養(yǎng)殖系統(tǒng),但粗養(yǎng)系統(tǒng)是最可持續(xù)的養(yǎng)殖系統(tǒng)。本文還討論了對

10、各養(yǎng)殖系統(tǒng)改進措施建議。
　　4.基于生命周期評價理論的我國北方刺參不同養(yǎng)殖系統(tǒng)的碳足跡研究
　　基于生命周期評價理論,構建了我國北方同一地域下的刺參室內精養(yǎng)、池塘半精養(yǎng)和池塘粗養(yǎng)三種養(yǎng)殖系統(tǒng)的碳足跡計算方法,量化比較了三種系統(tǒng)中單位刺參產量(1噸)的碳排放量,并對各系統(tǒng)中碳足跡的主要影響因素進行了初步分析。結果表明:室內精養(yǎng)、池塘半精養(yǎng)和池塘粗養(yǎng)三種刺參養(yǎng)殖系統(tǒng)的單位刺參產量碳排放量分別為38887.78、9024.41和