本文關(guān)鍵詞：運用生命周期評價與生態(tài)效率法評估湖北省生豬養(yǎng)殖系統(tǒng)研究　出處：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：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)達到4233.61萬頭,居全國第五位,豬肉產(chǎn)量達321.2萬噸。湖北省萬頭以上規(guī)模豬場達到781個,居我國第一位。規(guī)�；B(yǎng)豬比重達到了76%,領(lǐng)先全國規(guī)模化平均水平近10個百分點,5萬頭以上的超大規(guī)模豬場呈增加趨勢。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)全過程中產(chǎn)生的廢棄物,對空氣、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,需要注重其可持續(xù)發(fā)展。生命周期評價(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)的評估,不僅可以涵蓋廢物的產(chǎn)生對環(huán)境的影響,而且可以涵蓋投入品對環(huán)境的影響,是揭示養(yǎng)豬生產(chǎn)對環(huán)境影響的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵因素的重要手段,也是評估不同養(yǎng)殖模式對環(huán)境影響的重要方法。本研究首先構(gòu)建了生豬產(chǎn)品生命周期評價模型;基于該模型評價了典型豬舍類型及選材,以及生豬生產(chǎn)系統(tǒng)糞污處理方式對環(huán)境影響;并利用該模型評價了湖北省主要的生豬養(yǎng)殖模式對環(huán)境的影響。最后運用生態(tài)效率方法進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。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T24040—2008《環(huán)境管理生命周期評價原則與框架》確定了系統(tǒng)邊界和范圍,構(gòu)建了生豬生產(chǎn)系統(tǒng)的評價模型。模型中依據(jù)生豬生產(chǎn)工藝連續(xù)性、功能性、相對獨立性、生產(chǎn)階段主要特點及相應(yīng)物質(zhì)輸入類型,把生豬生產(chǎn)過程劃分為豬舍建材投入、仔豬生產(chǎn)、飼料消耗、日常管理、糞污處理五個重點環(huán)節(jié)。2.應(yīng)用SimaPro(Version7.1)軟件,結(jié)合IMPACT2002+方法的評價指標(biāo)體系評估了豬舍構(gòu)筑物的環(huán)境影響。豬舍構(gòu)筑物依據(jù)有窗和無窗(卷簾)劃分為半敞式與封閉式兩個類型,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、機制水泥瓦。功能單元為規(guī)格長*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)建材對環(huán)境的影響較小,而半敞式鋼構(gòu)對環(huán)境的影響最大。3.運用Eco-indicator99方法的評價指標(biāo)體系評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程包括糞便收集、糞便混合、翻堆通風(fēng)過程、后熟干燥以及廢棄物處理過程。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)境評分為4.65分,厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的環(huán)境評分為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。4.運用Eco-indicator99方法的評價指標(biāo)體系評估了湖北省三種生豬生產(chǎn)系統(tǒng)整體和關(guān)鍵節(jié)點的環(huán)境效應(yīng)。選擇1萬頭、5萬頭、規(guī)模戶(150頭)三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)為研究對象。采用第二章構(gòu)建的評價模型;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)場調(diào)研和查閱文獻數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式收集。現(xiàn)場測定豬舍規(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)萬頭規(guī)模、五萬頭規(guī)模和規(guī)模戶三種生豬生產(chǎn)系統(tǒng)整體環(huán)境評分依次為40.05分,41.48分,39.91分,三種規(guī)模養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境影響評分無明顯差異。(2)三種 終點‖影響類型占環(huán)境評分的比重。萬頭規(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14.88%,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)對生產(chǎn)系統(tǒng)整體環(huán)境評分的貢獻依次是: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)境影響評分與母豬年提供斷奶仔豬數(shù)之間呈明顯負相關(guān),母豬終身繁殖性能影響仔豬生產(chǎn)階段的環(huán)境影響評分。(5)對三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境評分貢獻較大的單元過程是玉米小麥秸稈還田的漚肥過程,玉米小麥種植及加工與氮肥施用過程。5.利用生態(tài)效率方法對三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟效益進行了分析。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-costs 2012數(shù)據(jù)庫,通過生態(tài)效率=產(chǎn)品或服務(wù)的價值/生態(tài)成本*100公式計算獲得三種規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)的生態(tài)效率值。萬頭規(guī)模、五萬頭規(guī)模和規(guī)模戶三種生豬生產(chǎn)系統(tǒng)每生產(chǎn)100kg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)品或價值對環(huán)境的影響越大。因此可以判斷對環(huán)境影響最大的是五萬頭規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng),萬頭規(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)境影響評分表明對環(huán)境的影響程度無明顯差異,但依據(jù)生態(tài)效率值,適度規(guī)模戶生產(chǎn)系統(tǒng)更有利于環(huán)境保護。育肥階段的環(huán)境影響大于仔豬生產(chǎn)階段。仔豬生產(chǎn)階段環(huán)境影響評分與母豬年提供斷奶仔豬數(shù)或母豬終身繁殖性能之間呈明顯負相關(guān),因此提高母豬繁殖性能、生豬飼料轉(zhuǎn)化效率、飼料作物產(chǎn)量,以及減少化肥與農(nóng)藥用量是降低湖北省生豬規(guī)�；a(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境影響的有效措施。
[Abstract]:In order to improve the efficiency of pig breeding , it is necessary to pay more attention to the environmental impact of pig farm structure . In this paper , the environmental effects of two methods of anaerobic fermentation and anaerobic fermentation on environment have been evaluated by using eco - indicator99 method . The results are as follows : ( 1 ) The environmental impact of aerobic composting is 4.65 , and the anaerobic fermentation produces biogas . The results are as follows : ( 1 ) The overall environmental score of the three kinds of pig production systems is 40.05 points , 41.48 points and 39.91 points . (2)涓夌 緇堢偣鈥栧獎鍝嶇被鍨嬪崰鐜璇勫垎鐨勬瘮閲，

本文編號：1435292