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冰岛陆基与海基大西洋鲑养殖的水足迹与碳足迹溯源:水产饲料的环境热点与资源依赖性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月06日 来源:Agricultural Water Management 5.9
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为解决水产养殖中饲料成分对水资源和气候的影响问题,研究人员通过生命周期评估(LCA)量化了冰岛2021年陆基与海基大西洋鲑养殖所需饲料的水稀缺足迹(WSF)、碳足迹及蓝/绿水足迹(WFA)。研究发现,中国来源的玉米粉和小麦麸质是水稀缺主要贡献者,巴西大豆粕因土地利用变化成为碳足迹热点。该研究揭示了冰岛水产养殖对跨国资源的高度依赖,为可持续饲料配方提供了科学依据。
在全球气候变化和粮食安全双重挑战下,水产养殖被视为重要的蛋白质来源。然而,其环境代价常被忽视——尤其是饲料生产对水资源和碳排放的影响。冰岛凭借得天独厚的地理位置和可再生能源优势,成为大西洋鲑(Salmo salar)陆基与海基养殖的重要产区,但其饲料原料高度依赖进口,导致"虚拟水"和"嵌入碳"的跨国转移。这一问题在既往研究中缺乏系统性评估。
为填补这一空白,来自冰岛大学等机构的研究团队在《Agricultural Water Management》发表论文,首次对国家尺度的鲑鱼饲料进行水-碳耦合足迹分析。研究采用生命周期评估(LCA)框架,结合水稀缺足迹(AWARE方法)和水足迹核算(WFA手册),量化了2021年冰岛养殖46,458吨鲑鱼所需饲料的环境影响。关键技术包括:1) 基于Agri-footprint 6.0数据库构建原料生命周期清单;2) 使用ReCiPe 2016方法计算全球变暖潜能(GWP);3) 应用AWARE方法评估区域水稀缺压力;4) 整合FAOSTAT贸易数据追溯原料来源国。
3.1 供应链地理特征
研究发现,冰岛陆基养殖饲料原料仅来自4国,而海基养殖涉及41国的复杂供应链。中国(小麦麸质73%)、巴西(大豆粕46%)和俄罗斯(油菜籽油38%)是主要来源国,这些地区的水压力指数(中国41.52%)远超冰岛本土(0.39%)。
3.2 碳足迹热点
每吨陆基和海基鲑鱼饲料分别产生1.3吨和1.5吨CO2-eq。巴西大豆粕贡献55-58%的碳排放,主要源于亚马逊雨林转化(85%)。值得注意的是,中国小麦麸质加工中泥炭地排水导致的CO2释放达117.2 kg/吨原料。
3.3 水稀缺足迹差异
陆基系统水稀缺足迹(304 m3世界当量/吨)显著低于海基系统(620 m3)。中国产玉米粉(占配方16%)贡献陆基系统71%的WSF,而中国小麦麸质(占配方10%)占海基系统75%的WSF,主因华北平原灌溉需求与高AWARE特征因子(66.8)。
3.4 绿水主导的水足迹
WFA分析显示,98%的陆基饲料水足迹和95%的海基饲料水足迹来自雨水(绿水)。巴西大豆粕的绿水消耗达2566 m3/吨,而中国小麦麸质的蓝水消耗(1068 m3/吨)反映其灌溉依赖性。
3.5 产地环境权衡
研究揭示关键权衡:巴西大豆粕虽在水足迹表现优异(蓝水仅1 m3/吨),但因土地利用变化成为碳足迹热点;印度大豆粕碳足迹最低(1661 kg CO2-eq/吨),但未形成规模供应。中国小麦麸质的水-碳双重压力凸显区域生产模式差异——山东产区蓝水占比达45%,而安徽产区仅9%。
这项研究首次系统量化了冰岛鲑鱼养殖的跨国环境负债。其重要意义在于:1) 揭示"饲料-水-气候"的复杂关联,证明单一环境指标优化可能导致其他维度恶化;2) 提出供应链优化路径,如采购低水压力区小麦麸质或探索藻类蛋白替代;3) 为政策制定提供依据,建议将原料产地环境数据纳入渔业认证体系。研究结果对全球水产养殖可持续发展具有普适性参考价值,特别是依赖进口饲料的国家。未来研究需拓展至社会经济效益评估,并开发包含泥炭地排放等新型参数的LCA模型。
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