《Sustainable Production and Consumption》：Life cycle assessment of bamboo residue management pathways: Biochar and alternatives for carbon sequestration and circular economy
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竹残渣四种管理方案生命周期评估显示，开放焚烧健康影响最严重（5.69 DALY），而颗粒能源-发电在健康改善（0.82 DALY）、生态增益（9.16×10?3物种/年）和资源节约（77,509美元）方面最优。生物炭-土壤方案在电网脱碳时更具生态竞争力。
程向伟 | 塞巴斯蒂安·邦内 | 沙比尔·H·吉瓦拉
泰国曼谷通布里皇家蒙固大学能源与环境联合研究生院
摘要
随着竹子作为可持续资源的利用日益增加，基于竹子的产业得到了快速发展，随之产生了大量的废弃物，而这些废弃物往往通过露天焚烧的方式进行管理，这种管理方式并不可持续。本研究对四种废弃物处理方案进行了从“摇篮到坟墓”（cradle-to-grave）的生命周期评估：露天焚烧（基准方案）、生物炭用于土壤改良、生物质能转化以及颗粒燃料能转化。评估以1000吨竹子废弃物为处理单位。结果表明，露天焚烧对人类健康的影响最大（5.69 DALY），对生态系统的负面影响也最为显著（1.50 × 10^-3 物种·年）。将生物炭用于土壤改良的方案在减缓全球变暖方面具有显著效果，其净温室气体排放量为465,000千克二氧化碳当量，并将健康影响降低了75%，降至1.43 DALY。然而，将废弃物转化为能源的方案在整体表现上更为优越，因为它替代了化石燃料发电。其中，颗粒燃料能转化方案带来了最全面的环境效益：健康改善0.82 DALY，生态系统收益9.16 × 10^-3 物种·年，资源节约价值达77,509美元（2013年价格），其效率高于生物质能转化方案。敏感性分析显示了一个关键转折点：在当前依赖化石燃料的背景下，生物能源更具优势；但随着电网的脱碳，将生物炭用于土壤改良在改善生态系统质量方面将更具竞争力。尽管受原始数据可用性的限制，这些研究结果表明，虽然将废弃物转化为能源能带来最直接的减排效果，但将生物炭用于土壤改良提供了一种分散式、长期的生态系统恢复方案。这些结果支持了循环生物经济策略，有助于实现可持续的竹子废弃物管理，并为发展中国家的农业废弃物增值提供了政策依据，同时解决了废弃物管理、气候缓解和资源回收等问题。
缩写说明
AFOLU：农业、林业及其他土地利用（Agriculture, Forestry, and Other Land Use）
BCG：生物循环绿色经济（Bio-Circular-Green Economy）
CDR：二氧化碳去除（Carbon Dioxide Removal）
DALY：伤残调整生命年（Disability-Adjusted Life Year）
FiT：上网电价（Feed-in Tariff）
GHG：温室气体（Greenhouse Gas）
HHV：高热值（Higher Heating Value）
IPCC：政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）
ISO：国际标准化组织（International Organization for Standardization）
LCA：生命周期评估（Life Cycle Assessment）
LCI：生命周期清单（Life Cycle Inventory）
LCIA：生命周期影响评估（Life Cycle Impact Assessment）
LHV：低热值（Lower Heating Value）
MC：水分含量（Moisture Content）
NETs：负排放技术（Negative Emission Technologies）
NMVOC：非甲烷挥发性有机化合物（Non-Methane Volatile Organic Compounds）
PV：光伏发电（Photovoltaics）
TEA：（此处可能为特定术语，需根据上下文确认含义）
方法
本研究采用了基于过程的生命周期评估方法，符合ISO 14040和ISO 14044标准（ISO, 2006a, ISO, 2006b）。使用ReCiPe 2016生命周期影响评估方法，并通过SimaPro 9.2软件在中点和终点层面进行环境影响评估。研究包括四个主要阶段：（1）目标和范围界定；（2）生命周期清单（LCI）分析；（3）生命周期影响评估（LCIA）；（4）结果解读。
终点影响评估
图4展示了所有研究方案的终点结果，这些结果突显了露天焚烧与替代废弃物处理方式在不同方面的累积影响。后续部分将详细分析这些终点中最具影响力的类别，以明确各处理方式的特定贡献、权衡因素及潜在的缓解措施。
结论
本研究通过生命周期评估方法评估了竹子废弃物处理的环境影响，比较了露天焚烧、生物炭用于土壤改良、生物质能转化以及颗粒燃料能转化三种方案。结果表明，颗粒燃料能转化方案在环境效益方面最为显著，特别是在改善人类健康（净效益0.82 DALY）和资源节约（净效益77,509美元，2013年价格）方面，因为它有效替代了化石燃料发电。
作者贡献声明
程向伟：撰写、审稿与编辑、原始稿撰写、数据可视化、方法论制定、调查分析、概念构思。
塞巴斯蒂安·邦内：撰写、审稿与编辑、项目监督、概念构思。
沙比尔·H·吉瓦拉：撰写、审稿与编辑、项目监督、概念构思。
资助
本研究得到了泰国曼谷通布里皇家蒙固大学能源与环境联合研究生院（KMUTT）的支持。
未引用参考文献
Dwivedi等人，2019年
INBAR，2006年
Stelte等人，2012年
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本论文研究结果的已知财务利益冲突或个人关系。
致谢
作者感谢泰国曼谷通布里皇家蒙固大学能源与环境联合研究生院（KMUTT）为本研究提供的财务支持，同时特别感谢Wongphai有限公司和Songkhla Biomass Company Limited为研究提供的宝贵信息。
