本文關(guān)鍵詞：基于生命周期評(píng)價(jià)與能值分析的循環(huán)農(nóng)業(yè)評(píng)價(jià)理論、方法與實(shí)證研究

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【摘要】：循環(huán)農(nóng)業(yè)研究與實(shí)踐是當(dāng)前中國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前全國(guó)各地循環(huán)農(nóng)業(yè)模式復(fù)雜多樣,如何構(gòu)建一套合理的循環(huán)農(nóng)業(yè)評(píng)價(jià)體系是促進(jìn)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵問(wèn)題之一。本論文針對(duì)目前循環(huán)農(nóng)業(yè)評(píng)價(jià)研究缺少定量化、標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)價(jià)方法的問(wèn)題,基于國(guó)際生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)前沿的能值分析(EME)與生命周期評(píng)價(jià)(LCA)方法,在理論改進(jìn)與計(jì)算過(guò)程規(guī)范的基礎(chǔ)上,初步構(gòu)建了適合我國(guó)循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的EME—-LCA綜合評(píng)價(jià)框架,并進(jìn)行案例實(shí)證研究。論文主要研究進(jìn)展如下：(1)對(duì)能值評(píng)價(jià)方法環(huán)境服務(wù)核算、產(chǎn)品能值分配和投入資源分類(lèi)等方面進(jìn)行理論改進(jìn),提出其適用于循環(huán)農(nóng)業(yè)綜合評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)。研究指出,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)農(nóng)田土壤和水資源利用的影響可以根據(jù)農(nóng)田水量平衡與土壤庫(kù)有機(jī)質(zhì)動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行核算。同時(shí),針對(duì)循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)特點(diǎn),提出系統(tǒng)產(chǎn)生的能夠繼續(xù)向下游做功的產(chǎn)品都是系統(tǒng)的“有效產(chǎn)品”,而無(wú)法向下游系統(tǒng)繼續(xù)做功,只能回到系統(tǒng)上游強(qiáng)化其系統(tǒng)支撐網(wǎng)絡(luò)的的產(chǎn)品是系統(tǒng)產(chǎn)出的“副產(chǎn)品(廢棄物)”。其中,僅發(fā)生結(jié)構(gòu)上的分離所產(chǎn)生的多種有效產(chǎn)品為分離產(chǎn)品,而無(wú)法獨(dú)立產(chǎn)生,且經(jīng)過(guò)不同物理、化學(xué)或生物過(guò)程產(chǎn)生的多種有效產(chǎn)品為并聯(lián)產(chǎn)品,它們分別按照能值評(píng)價(jià)中的分離規(guī)則與并聯(lián)規(guī)則進(jìn)行能值分配,副產(chǎn)品(廢棄物)所含能值則等于該環(huán)節(jié)發(fā)生前的所有原材料的能值之和。此外,由于“能值耗散”的存在,以信息、生物能反饋為代表的“高質(zhì)反饋”途徑的能值應(yīng)該被全部計(jì)入新產(chǎn)品的總能值投入中,以逸散反饋為代表的“低質(zhì)反饋”途徑僅僅保留著再循環(huán)廢棄物中有機(jī)質(zhì)所具有的能值以及在田間驅(qū)動(dòng)該循環(huán)過(guò)程的能值投入,而且再利用農(nóng)業(yè)廢棄物的可更新比例系數(shù)在能值計(jì)算中應(yīng)該被視作100.0%。以上改進(jìn)原則初步解決了秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用在能值評(píng)價(jià)中用原來(lái)方法無(wú)法體現(xiàn)效果的問(wèn)題。(2)構(gòu)建循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的EME—-LCA評(píng)價(jià)框架。該框架包含有衡量循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)“減量化、再循環(huán)、再利用、可控化”水平的“4R指標(biāo)體系”和衡量系統(tǒng)綜合表現(xiàn)的“系統(tǒng)性指標(biāo)體系”,能夠滿足對(duì)循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)全生命周期能耗、排放特征進(jìn)行全面分析。通過(guò)將生命周期清單數(shù)據(jù)庫(kù)引入能值評(píng)價(jià)方法,對(duì)后者數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建起到補(bǔ)充作用。同時(shí),將生命周期思想引入能值分析方法中,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)農(nóng)業(yè)復(fù)雜系統(tǒng)的適度“拆分”,從亞系統(tǒng)和農(nóng)藝環(huán)節(jié)的角度分析系統(tǒng)節(jié)能減排優(yōu)化的關(guān)鍵調(diào)控點(diǎn),有助于循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)綜合優(yōu)化方案的構(gòu)建。此外,將生命周期評(píng)價(jià)中的潛在環(huán)境影響計(jì)算方法納入能值評(píng)價(jià),通過(guò)計(jì)算循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)污染降級(jí)所需潛在環(huán)境服務(wù)補(bǔ)充能值評(píng)價(jià)中對(duì)于系統(tǒng)排放關(guān)注不足的問(wèn)題。(3)實(shí)證研究表明循環(huán)型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的綜合表現(xiàn)優(yōu)于非循環(huán)型生產(chǎn)模式,案例驗(yàn)證結(jié)果也表明EME-LCA評(píng)價(jià)框架適用于我國(guó)循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析�；贓ME-LCA評(píng)價(jià)框架,對(duì)河北省津龍公司“種—養(yǎng)—沼”循環(huán)模式的實(shí)證研究表明,相比于非循環(huán)型生產(chǎn)方式,津龍循環(huán)模式的減量化、再循環(huán)、再利用和可控化水平分別提高10.0%—97.9%,能值自給率提高281.2%,潛在環(huán)境影響綜合指數(shù)降低34.5%,可持續(xù)發(fā)展指數(shù)提高83.6%。若針對(duì)該循環(huán)模式的能耗、排放關(guān)鍵點(diǎn)采用優(yōu)化灌溉、優(yōu)化施肥、電力替代、標(biāo)準(zhǔn)化管理和玉米替代等措施進(jìn)行系統(tǒng)綜合優(yōu)化,該循環(huán)模式的減量化、再循環(huán)、再利用和可控化水平可在原有基礎(chǔ)上再提高40.2%—-72.1%,能值自給率再提高33.4%,潛在環(huán)境影響綜合指數(shù)降低17.1%,系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平再提高88.7%。綜合來(lái)看,本研究基于理論規(guī)范改進(jìn)構(gòu)建的EME-LCA評(píng)價(jià)框架能夠滿足循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的“循環(huán)效果”和“節(jié)能減排水平”的綜合評(píng)價(jià),可以為我國(guó)各地循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式評(píng)價(jià)提供方法借鑒。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S-0
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本文編號(hào)：1262025