《Public Health Nutrition》：Potential for mitigating greenhouse gas emissions through sustainable procurement of animal-source foods in Brazil’s National School Feeding Program
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目的：量化巴西国家学校供餐计划（Programa Nacional de Alimenta??o Escolar，PNAE）中动物性食品采购相关的温室气体（greenhouse gas，GHG）排放，并评估替代采购策略的减排潜力。设计：对2013—2022年联
目的：量化巴西国家学校供餐计划（Programa Nacional de Alimenta??o Escolar，PNAE）中动物性食品采购相关的温室气体（greenhouse gas，GHG）排放，并评估替代采购策略的减排潜力。设计：对2013—2022年联邦采购发票进行回顾性分析，识别动物性食品并利用产品特定排放因子估算相关GHG排放。构建确定性减排情景模型，包括以低排放动物蛋白部分替代牛肉以及采用无毁林采购。环境：PNAE，全球最大的公共学校供餐计划之一。参与者：2013—2022年间PNAE内所有与动物性食品采购相关的联邦采购发票。结果：2013—2022年间，PNAE采购了815 136吨动物性食品，主要为牛肉和禽肉，估计累计产生58·1 MtCO?e，各区域食物系统集群间存在显著差异。牛肉占采购量的35·3%，却贡献了总排放量的77·8%。情景分析表明，以低排放动物蛋白（禽肉、猪肉、鱼类和蛋类）部分替代牛肉可减排高达41%，而采用排除毁林关联供应商的可持续采购可减排31%。联合策略可实现超过50%的减排。结论：牛肉采购是巴西学校供餐计划GHG排放的主要驱动因素，也是最大的减排机会。通过量化替代采购策略的减排潜力，本研究为学校供餐计划中公共食品采购的环境影响讨论提供了证据。
自1955年以来，巴西一直实施学校供餐计划。现行的巴西国家学校供餐计划（Programa Nacional de Alimenta??o Escolar，PNAE）是全球最大的学校供餐倡议之一，是这些长期公共政策的整合，每日为约4000万名学生提供免费的政府补贴餐食。作为一项全民公共政策，该计划面向所有注册公立基础教育的学生，不论其社会经济状况如何。除广泛覆盖外，PNAE还因推进粮食和营养安全以及促进学龄儿童更健康的饮食习惯而获得国际认可。通过在公立学校确保获得营养餐食，该计划支持儿童生长发育和认知发展，同时减少社会不平等并加强社会保护体系。现行监管框架由第11,947号法律（2009年）和国家教育发展基金发布的第6号决议（2020年）和第3号决议（2025年）界定，制定了学校菜单标准。尽管PNAE通过要求至少30%的资金来自家庭农业来间接促进可持续性，但法规既未建立环境优选食品的明确标准，也未涉及采购选择的气候影响。PNAE采购中环境标准的缺失意味着这一规模的计划可能在无意中强化高排放食品供应链，尽管其具有强大的社会和营养使命。这一缺口至关重要，因为巴西是全球最大的温室气体（GHG）排放国之一，食物系统占全国排放的近四分之三，其中78%来自牛肉供应链。养牛是巴西毁林的主要驱动因素，牛肉排放的29%—70%源于巴西亚马逊和塞拉多生物群系牧场的扩张。近期全球证据显示，1990年至2018年间，儿童和青少年对动物性食品的消费显著增加，尤其是在拉丁美洲和亚洲，巴西是红肉摄入量上升最陡峭的国家之一。这一趋势强化了将学校供餐计划与可持续性原则对齐的紧迫性，以从早期促进更健康和低排放的饮食。鉴于PNAE的规模，将可持续性纳入学校供餐政策代表着一个独特机会，可减少公共采购的环境足迹并培养后代的气候意识饮食习惯。鉴于巴西深厚的肉类消费文化传统以及缺乏动物性食品的定量膳食建议，基于减少或替代动物性食品的策略可能面临重要的实践和政治挑战。因此，理解不同动物性食品之间替代的减排潜力可能为学校供餐计划内减少排放提供更可行的路径。国际社会呼吁公共食品采购促进可持续食物系统，特别是通过菜单改革和减少动物性食品消费以实现气候减缓。然而，PNAE的环境影响在很大程度上尚未被探索。此前关于PNAE的研究主要关注粮食安全、家庭农业、营养充足性和计划评估，多局限于地方或区域背景。迄今为止，尚无国家级研究系统评估PNAE采购的环境影响或食品采购变化如何减少GHG排放。与此同时，可持续采购策略也可能有助于减排。在亚马逊和塞拉多生物群系，主要屠宰场已采用零毁林承诺，已证明具有大幅减少牛相关排放的潜力，尽管此类环境标准目前尚未纳入PNAE采购实践。因此，本研究旨在量化2013—2022年间PNAE动物性食品采购相关的GHG排放，评估区域差异，并探索基于替代采购策略的减排情景。具体而言，研究人员估算以低排放动物性食品部分替代牛肉以及采用无毁林采购实践相关的潜在减排量。
研究方法方面，本研究为回顾性纵向研究，分析了巴西联邦政府资助的PNAE公共采购发票，数据涵盖2013—2022年所有执行实体（5570个市、联邦区和26个州秘书处）。发票记录获取自公开的问责管理系统（Sistema de Gest?o de Presta??o de Contas，SiGPC），通过Python脚本自动化提取所有可用的市级和州级文件，随后整合为单一分析数据库进行数据清洗和分析。数据集仅包含联邦转移资金资助的采购，每年总计约50亿巴西雷亚尔（约8.5亿美元）。数据清洗后最终数据集包含54 863个文件、10 487 904张发票。从发票中提取了35 760 881个单独项目，生成450 848个唯一食品项目描述。动物性食品（肉类和蛋类）通过人工审查识别，最终选取69 729个项目进行分类，分为十个类别：牛肉、禽肉、鱼、猪肉、蛋类、加工肉类、加工肉基制品、干/腌肉、内脏和其他肉类。GHG排放采用CO?当量（CO?e）估算，排放因子来自Poore和Nemecek的全球食品环境影响荟萃分析，每个食物组对应巴西特定观测值的均值，不可用时使用全球平均值。排放量通过采购质量（kg）乘以相应因子（kg CO?e）计算，以百万吨（MtCO?e）表示。为捕捉不确定性，采用蒙特卡洛模拟（1000次迭代）随机抽样各组的排放因子经验分布，生成95%不确定性区间。分析还基于巴西可持续食物系统多维指数（修订版）将各州分为四个地理食物系统集群进行区域分析。情景分析方面，基线情景为2013—2022年各组肉蛋类的年均采购量（排除2020和2021年因COVID-19大流行导致的异常采购模式）。构建了五个替代情景（1A—1D），分别模拟牛肉采购减少20%、30%、40%和50%，由禽肉、猪肉、鱼类和蛋类按比例增加来补偿。可持续采购情景（2A—2C）模拟牛肉采购中土地利用变化排放减少15%、50%和100%三个水平。最后模拟替代策略与可持续采购调整相结合的综合情景。
研究结果显示，2013—2022年间联邦PNAE采购的动物性食品总量为815 136吨，牛肉采购量最大（287 471吨），其次为禽肉（286 032吨）和蛋类（59 947吨）。牛肉贡献了总排放量的77·8%（95% UI：77·7%—78·0%），若包括干/腌肉和内脏（赋予与牛肉相同的排放因子），这一比例升至85%。禽肉、猪肉和鱼尽管采购量可观，但排放份额远小。总体而言，动物性食品采购在十年间产生约58·1 MtCO?e（95% UI：57·9—58·3 MtCO?e）。年度趋势方面，牛肉和禽肉始终是采购量最大的动物性食品，2019年前年采购量均超过30 000吨。2020年所有组别采购量急剧下降，牛肉和禽肉降至最低水平。2021年起采购量开始恢复，尤其是牛肉在2022年达到近26 000吨。蛋类和鱼保持中等且稳定，猪肉有所增加。区域分析显示，牛肉和禽肉在所有区域均占主导地位。B集群（南部沿海）绝对采购量最高，牛肉和禽肉合计近270 000吨，其次为C集群超过180 000吨，D集群总采购量最低。排放的年度分布方面，2014年动物性食品采购GHG排放最高（7·16 MtCO?e；95% UI：7·10—7·21），其次为2013年（7·13 MtCO?e；95% UI：7·06—7·20）和2019年（7·09 MtCO?e；95% UI：7·01—7·19）。牛肉在所有年份和区域均为主要贡献者，2013—2022年间其相对份额上升了8·1个百分点（95% UI：7·6—8·6），尽管绝对排放量有所下降。情景分析表明，与基线相比，情景1A（牛肉减少20%）减排16·2%（95% UI：11·0%—18·7%），逐步增加至情景1D（牛肉减少50%）减排40·5%（95% UI：27·4%—46·8%），相当于每年2·3 MtCO?e（95% UI：0·66—6·80 MtCO?e）。可持续采购情景2A—2C分别减排4·6%（95% UI：3·8%—5·0%）、15·5%（95% UI：12·7%—16·7%）和31%（95% UI：25·4%—33·5%）。值得注意的是，完全排除毁林关联供应商（2C）实现的减排量与牛肉减少40%（1C）相当。联合策略减排幅度最大：牛肉采购减少50%同时采用无毁林采购可减排56%（95% UI：40·1%—63·5%）。
讨论部分指出，2013—2022年间PNAE采购了大量动物性食品，主要为牛肉和禽肉。仅牛肉就占该计划58·1 MtCO?e的近五分之四，凸显其不成比例的影响。2020年采购和排放下降且仅部分恢复，而牛肉份额在十年间上升了8·6个百分点。集群间存在显著异质性，B集群（南部沿海）集中了最大的采购量和排放量。这些差异可能反映了区域食品生产系统、供应链特征、采购实践和地方实施背景的综合作用。情景分析揭示了通过采购改革实现显著减排的潜力。以其他动物性食品部分替代牛肉可减排高达40·5%，而针对土地利用变化的可持续采购可额外贡献31%。联合策略可实现减排一半，表明在不从学校菜单中移除动物蛋白的情况下可实现有意义的气候收益。对政策制定者而言，这意味着在现有采购结构内进行可实现的调整可以产生显著的气候效益而不影响营养供应。虽然牛肉仍居核心地位，但其他肉类类别的变化也塑造了该计划的环境特征。香肠、熟食、腌制和干/腌肉的采购在研究期间稳步下降，这与2014年巴西膳食指南和2020年国家教育发展基金决议的限制一致。然而，这些类别的减少伴随着其他肉类类别的增加，提示未来采购政策评估应考虑食品类别间的潜在转移。将减排潜力转化为实践需要考虑社会、文化和经济权衡。鉴于牛肉在巴西的文化中心地位（2022年人均消费量34·6 kg），减少学校菜单中的牛肉可能面临阻力。此外，牛肉提供优质蛋白质和必需微量营养素如铁、锌和维生素B12，但过量摄入与非传染性疾病风险增加相关。因此，确保营养平衡和膳食多样性在采购改革中至关重要。基础设施限制也可能阻碍多样化，许多学校缺乏准备多样化餐食的充足设施和资源。成本是另一个主要关注点，牛肉是巴西膳食支出的最大贡献者之一，而禽肉、猪肉和豆类可帮助降低成本。相反，鱼和蛋类可能相对昂贵且在各区域差异较大。这些发现表明采购改革必须伴随学校厨房基础设施投资和充足的每餐资金。除成本和基础设施外，区域适应性也至关重要。当前研究强调学校供餐和其他公共采购计划在促进可持续膳食和支持气候减缓方面的潜力。据研究人员所知，这是首个在国家层面系统量化PNAE采购GHG排放的研究，填补了关键空白并在指导将可持续性纳入学校供餐政策和告知联邦级采购改革所需的规模上提供了证据。此外，基于蒙特卡洛模拟的不确定性分析将排放因子数据库中报告的变异性纳入估算，增强了结果的稳健性。牛肉在PNAE相关排放中的主导地位反映了采购模式与巴西饮食文化中牛肉价值化的交叉。然而，鉴于其规模和制度覆盖面，PNAE提供了利用公共采购作为可持续食物系统驱动力的独特机会。将环境可持续性标准纳入采购指南可产生协同效益，从减少GHG排放和保护自然资源到促进更健康和更多样化的饮食。本研究局限性包括：仅评估至2022年的采购数据；系统仅记录联邦资金采购，不包括执行实体追加的地方资金，因此估算值应被解释为PNAE动物性食品采购相关排放的下界近似值；使用的平均排放因子不能完全捕捉生产系统间的变异性。未来研究应纳入更近期数据、考虑州和市的补充资金、扩展评估至水使用、生物多样性和土壤健康、评估成本影响和植物基替代品的可接受性。研究结论部分翻译如下：PNAE的动物性食品采购，特别是牛肉，产生了大量GHG排放，是该计划气候足迹的重要来源。本研究评估的减排情景表明，减少对牛肉采购的依赖和采用无毁林采购策略可大幅降低动物性食品采购相关的排放。尽管此类策略的实施取决于食品可获得性、基础设施、供应链条件和文化偏好等背景因素，但估算的减排量凸显了采购决策对气候减缓的潜在贡献。通过在国家层面量化这些机会，本研究为学校供餐计划中公共食品采购的环境影响讨论提供了证据。
