我国城乡居民肉类消费的碳排放特征分析

2014-04-29 20:21王益文胡浩
安徽农业科学 2014年13期

王益文 胡浩

摘要 基于过程生命周期理论,将肉类消费分解为生产、运输和消费3个阶段,量化了2000~2010年城乡居民肉类消费生命周期的碳排放,并分析其潜在影响因素。结果表明:①城乡居民肉类生命周期碳排总量呈现增长趋势,且城镇居民大于农村居民。肉类生产阶段碳排放量占全生命周期比重最大,运输阶段碳排量增长迅速,消费阶段排放较少;②肉类消费总量和消费结构变化、农村生活能源利用结构不合理以及高耗能低效率的肉类物流现状均是造成我国居民肉类生命周期温室气体排放增长的主要原因;③加强饲养环节的技术革新、建立节能环保畜产品运输流通模式、提倡地产地销以及优化农村地区生活能源利用结构是现阶段肉类消费生命周期各阶段减排的有效措施。

关键词 过程生命周期法;肉类消费;碳排放量

中图分类号 S-9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)13-04125-04

Abstract Based on the theory of Process Life Cycle assessment, the consumption of meat is decomposed into three stages: production, transportation and consumption. This paper estimated the greenhouse gas emission of meat consumption by urbanrural residents in each life cycle stage during 2000-2010, and the results show that: ① The greenhouse gas emission caused by urban and rural residents exhibited an increasing trend from 2000 to 2010. In each stage of meat life cycle, the emission in the stages of production and transportation accounted for the largest percentage in the whole life style. ② Meat consumption structure and home cooking energy consumption structure are the major factors to the difference between urban and rural greenhouse gas emissions. As to the high energy consumption and low efficiency caused by meat logistics, greenhouse gas emissions in the meat life cycle stage of transport growth rapidly. ③ From the view of meat life cycle, to enhance the technical innovation in breeding sectors and to establish the energy saving modes of meat transportation and to optimize the use of the structure of living energy are effective and sustainable way for carbon reduction.

Key words Life Cycle Approach; Meat consumption; Carbon emission

2009年《世界观察》刊登的《牲畜与气候变化》指出,牲畜及副食品实际上至少排放325.64亿t CO2当量的温室气体,占世界总排放的51%,远超过2006年联合国粮农组织报告的18%[1]。畜牧业生产的目的是为人类提供必要的畜产品,居民对肉类等动物蛋白质需求的增加不仅导致畜牧业生产过程牲畜肠道和粪便排放更多CH4和N2O,还包括加工、运输、储藏到最终消费的全生命周期均不同程度排放大量温室气体。

在全球气候变暖的大背景下,国外学者早就开始了食物相关的温室气体排放研究,认为肉类和奶类是温室气体排放密度最高的食物种类,有必要通过减少肉类和奶类消费来减少温室气体排放[2-8]。如德国波兹坦气候影响研究所的Alexander Popp假设从2015年到2055年居民对牲畜肉制品需求每10年减少25%,并同时采用技术减排手段,到2055年农业中的CH4和N2O可以减少88% [7]。Anthony J McMichae指出仅通过畜牧业生产减排技术只能减少不到20%左右的温室气体排放,减少全球肉类消费和畜牧业生产碳排是降低农业温室气体排放的重要手段,并根据现阶段100 g每人每天的全球肉类消费平均水平,提出将90 g/(人·d)(其中红肉小于50 g)作为实现减排的基本目标[4]。而国内学者在居民食物消费与温室气体排放方面的研究中比较具有代表性的为:王晓等从食物生命周期环节、温室气体类型、温室气体直接排放源3方面测算了1996~2010年我国食物全生命周期温室气体排放特征,认为饮食结构、化肥投入的传统农业生产模式、食物损失浪费3大趋势是温室气体排放增长的主要因素[9];其余学者的研究多集中于居民生活能耗消费碳排、家庭消费碳排及食物消费的碳排放特征等方面[10-12]。

现有研究中,大部分学者都从宏观方面对居民消费活动的碳排放进行研究分析,而关于居民微观肉类消费碳排放方面的研究较少。笔者对城乡居民肉类消费生命周期温室气体排放的差异和变化趋势进行分析,旨在找出肉类消费温室气体排放增长的潜在原因,为肉类消费减排提供一定的政策依据。

1 研究方法及数据来源

1.1 过程生命周期法

碳基金(Carbon Trust)基于生命周期评价理论提出产品碳足迹的计算方法,以过程分析为基本出发点,根据生命周期清单,从生命周期的视角分析碳排放的整个过程。该方法由于考虑了产品生命周期过程中所有个人或企业活动相关的温室气体排放,能够更全面深入地分析碳排放的本质过程,因此可以为科学合理的实现碳减排提供依据[13]。

按照上述方法,结合该研究肉类终端消费,构建肉类消费过程生命周期,主要分4步:

(1)建立肉类终端消费流程图。第一步要尽可能将肉类消费在整个生命周期中所涉及的物质资源全部列出。本文基于居民终端肉类消费,是从“农场到餐桌”的这样一个生命周期,故需绘制“生产者—消费者”这一过程的流程图(图1)。

(2)确定系统边界。第二步是严格界定系统边界,计算应包括生产、运输、贮藏加工以及最终处理过程中直接和间接的碳排放(图1)。由于数据的难获得性,该研究忽略了有些活动的碳排放,如生产过程中购买饲料以及其他生产资料的交通碳排放、消费者购买产品的交通碳排放、肉类消费的最终废弃物等,最终将系统边界确定为生产、运输和消费。

(3)收集数据。第三步是收集计算所需数据,一是肉类终端消费生命周期所包含的所有物质和活动数据;二是与此相关的碳排放系数(表1)。

1.2 数据来源

该研究选用2000~2010年城镇及农村居民各肉类人均消费量、交通运输业能源消耗量、能源运输业产值、家用电冰箱数量、城镇及农村户均人数、电力折算系数、畜禽平均重量等指标。数据来源为《中国统计年鉴(2001-2012)》、《中国畜牧业年鉴(2001-2012)》、《中国人口统计年鉴(1999-2012)》、《中国能源统计年鉴(2001-2012)》等统计年鉴;温室气体排放系数参考2006年IPCC国家间温室气体排放指南第十章及联合国粮食及农业组织(FAO)于2004年公布的中国畜禽氧化亚氮排放量;2000年农村人均炊事能源消费量数据参考中国社会科学院内部数据。

2 结果与分析

2.1 我国城乡居民肉类消费的碳排方特征

2000~2010年我国城乡居民肉类消费变化趋势及由此产生的肉类消费温室气体排放总量和生命周期各阶段温室气体排放量的发展趋势见表2~5。从表中可以看出:

(1)从碳排放总量上来看,城乡居民肉类消费碳排放呈持续增长趋势。农村居民人均肉类生命周期温室气体排放量由2000年的125.16 kgCe增至2010年的165.95 kgCe,增幅为37.42%;城镇居民则由177.66 kgCe增至268.31 kgCe,增幅为51.0%。城镇居民肉类消费温室气体排放总量高于农村居民,城乡差距由1.5∶1扩大到1.7∶1。

城乡差异的主要原因在于两者肉类消费总量和消费结构的不同。从肉类消费总量上来看,农村居民人均肉类消费总量由17.48 kg增加到20.00 kg,增幅为14.42%;城镇居民从25.5 kg增加到34.72 kg,增幅为36.00%,城镇居民肉类消费总量整体高于农村居民;从肉类消费内部结构看,2000~2010年农村居民猪肉、牛羊肉和禽肉消费分别增长了7.14%、20.17%和46.32%,城镇居民则分别增长了23.91%、13.51%和87.68%。以2010年为例,农村居民肉类消费中72%为猪肉,20%为禽肉,7%为牛羊肉,而城镇居民肉类消费中60%为猪肉,29%为禽肉,11%为牛羊肉。可见,农村居民肉类消费中高碳排的牛羊肉占比仅为6%,而城镇居民则达11%。城镇居民肉类消费总量大,并消费更多碳排放密度较高的牛羊肉,这是城镇居民肉类消费温室气体排放高于农村的原因。但近年来农村居民牛羊肉消费的增长幅度高于城镇居民,温室气体排放潜力较大。

(2)从生命周期各阶段来看,城乡居民各阶段的温室气体排放均呈增长趋势,但各阶段呈现不同特征,表现为:

生产阶段,城乡居民在该阶段的温室气体排放增长幅度较为缓慢,在整个生命周期碳排放中所占比例最大,但呈逐渐下降趋势。农村居民由2000年的77.40 kgCe增至2010年的88.96 kgCe,增幅为14.94%,城镇居民则由128.52 kgCe增至166.58 kgCe,增幅达29.61%;2000年,城乡居民在该阶段排放比重分别为72.34%和67.03%,到2010年降至62.08%和56.07%。这部分计算中采用的各畜禽品种碳排放系数固定,故城乡居民生产阶段计算结果的差异主要是由肉类消费量和消费结构导致的。

运输阶段,城乡居民肉类消费分配阶段的温室气体排放增长较快,农村居民由2000年的27.02 kgCe增至2010年的52.08 kgCe,增幅达92.74%,城镇居民则由38.79 kgCe增至84.98 kgCe,增幅达119.09%。可能的原因是,2000~2010年,我国交通运输业能源消耗量较大,2000年就已达1.00亿t,到2010年增至2.61亿t,增幅高达158.95%,约占全国行业能源消费总量的8.02%,运输业高能耗的能源消费现状间接加剧肉类运输环节的温室气体排放。

2.2 肉类消费与温室气体排放的关系

2.2.1

肉类消费总量和结构影响温室气体排放。从城乡居民主要膳食消费结构看,2000~2010年,农村居民人均粮食消费由250.23 kg下降到181.44 kg,下降幅度为27.5%,而城镇居民粮食消费变化很小,由2000年的82.31 kg下降到2010年的81.53 kg,呈现细微下降,其中2006年达到最小为75.92 kg。城乡居民在减少粮食等主食消费的过程中表现出对动物性食品消费的偏好,同期农村和城镇居民的人均肉类消费总量分别增加了3.83和9.22 kg;从肉类消费内部结构来看,近年来,城乡居民猪肉消费变化基本稳定,并逐渐形成对禽肉的消费偏好,牛羊肉消费则呈现小幅度增长。长远来说,随着经济的发展,我国城乡居民对肉类消费量还将持续增长,尤其在农村地区。肉类消费总量的增加和消费结构的变化对温室气体排放势必造成影响。

2.2.2

低效率高耗能的肉类运输方式加剧温室气体排放。

肉类从养殖场到餐桌的过程离不开流通运输。研究结果显示,居民肉类生命周期过程中,分配阶段产生的碳排放的增量最大,增速最快。2010年农村和城镇居民在分配阶段的温室气体排放分别为2000年的1.9和2.2倍。

一方面,由于我国居民对热鲜肉的消费偏好,目前热鲜肉在肉类消费品市场的占有率高达60%[19],以猪肉为例,生猪在屠宰前以活体形式运输,运输工具多为普通卡车,批量小批次多,且畜禽胃肠道发酵和排便产生的温室气体贯穿运输过程始终;另一方面,冷鲜肉安全、营养,也逐渐占据我国肉类市场的30%左右,为保证猪肉卫生安全须尽可能采取冷链运输。冷链运输属于高耗能行业,而在我国,冷链运输尚处于起步阶段,设备陈旧、制冷技术落后、满载率低、重复作业[20],故在我国冷链能源运营中能源浪费现象严重,这不仅增加能耗的经济成本,还造成环境成本。随着居民肉类消费的进一步增加,我国畜产品物流运输环节的高耗能低效率现状如若不加以改善,势必造成温室气体排放大幅上升。

2.2.3

农村生活能源利用结构不合理对温室气体排放潜在影响巨大。2000年以来我国城乡居民在这一阶段的温室气体排放呈现稳步增长,由生活能源引起的温室气体排放不可忽视,农村地区生活能源消费更是社会各界关注的重点。据统计,2008年我国薪柴、秸秆等固体生物质能在农村炊事能源的利用中占比为60%,煤炭以及煤气等商品性能源占比分别为26%和12%。目前农村居民炊事能源消费仍然以生物质能源的传统利用占主导,商品性能源其次,并呈现逐渐增长的趋势,随着农村居民对商品能源如煤、电、等化石能源的需求日益增加,其潜在的CO2排放的增加将是巨大的。

3 结论与对策

3.1 结论

该研究基于过程生命周期理论,对我国城乡居民肉类消费温室气体排放进行了初步测算,结果表明:

(1)2000~2010年我国城乡居民人均肉类消费全生命周期温室气体排放量呈现逐年增长。2010年,农村居民人均肉类生命周期温室气体排放量为165.95 kgCe,较2000年增幅达32%;城镇居民为268.31 kgCe,较2000年增幅达51%。

(2)从生命周期各阶段来看,各阶段的温室气体排放不断增加。2000~2010年,我国城乡居民肉类消费温室气体排放生命周期各阶段特征为:生产阶段排放量最多,占全生命周期的比重逐年下降;运输阶段排放的增长最快,城乡居民的增幅分别达到了119.09%和92.74%;消费阶段较少,农村居民高于城镇居民。

(3)肉类消费总量和结构变化、农村生活能源利用结构不合理以及高耗能低效率的肉类物流现状均是造成我国肉类消费生命周期温室气体排放的主要原因。

3.2 政策建议

基于上述研究结果,为建立全生命周期的低碳肉类消费模式,除了减少过多的肉类消费,实现均衡营养的膳食结构以外,还应进一步考虑生命周期各阶段减碳潜力,该研究从生命周期3个过程提出对策建议:

(1)生产阶段。加强生产阶段的技术革新,加快实现畜牧业节能减排。政府应鼓励开展反刍家畜胃肠道甲烷减排控制技术的研究、促进新型粪尿处理模式的推广和建立养殖场生态工程,引导养殖户积极使用先进技术,进一步加强畜禽废弃物的资源化利用。

(2)运输阶段。一是提倡地产地消,减少产地与市场的距离,降低畜产品运输环节能耗;二是要提高运输环节的能源利用效率,加强冷链运输节能环保技术研发与应用。

(3)最终消费环节。优化农村生活能源的利用结构。政府应大力普及农村沼气、生物质发电和其他可再生能源,减少秸秆和薪柴的传统利用,并鼓励在农村建立生物质能源资源市场、加强生物质能源转化技术的推广与利用等,进一步优化农村居民生活能源的利用结构,促进农村能源可持续发展。

严格意义上来说,肉类消费产生的碳排放包含了从“农田到餐桌”的所有过程,而该研究仅仅是粗略地分为了生产、运输、消费3个阶段,未涉及肉类消费其他环节的碳排放,故测算结果略有低估。进一步的研究内容应该包括肉类消费的所有投入、储运、加工及消费过程所产生的碳排放。

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