《Journal of Cleaner Production》：Organic vs. conventional wine production: a comparative multi-year environmental LCA study in central Italy
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摘要
有机与传统葡萄酒的比较评估结果存在分歧，且大多基于单一生产年份。本研究评估并比较了连续三年内一瓶0.75 L传统葡萄酒与有机葡萄酒的环境影响。采用生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）方法，分析覆盖从原材料生产到农场大门的
摘要
有机与传统葡萄酒的比较评估结果存在分歧，且大多基于单一生产年份。本研究评估并比较了连续三年内一瓶0.75 L传统葡萄酒与有机葡萄酒的环境影响。采用生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）方法，分析覆盖从原材料生产到农场大门的全阶段。主要数据收集自一家意大利酒庄2022—2024年的生产记录，这三年具有不同的气候条件、田间作业水平及葡萄产量。平均而言，有机葡萄酒在所考虑的18个影响类别中有14个类别的环境影响高于传统葡萄酒。差异虽不大但具有系统性，主要反映了有机葡萄园田间作业较多、柴油消耗较高及产量较低。在两种生产系统中，玻璃瓶生产在大多数影响类别中均为主导热点。有机葡萄栽培在陆地生态毒性方面表现出明显优势，这得益于未使用特定合成杀菌剂。在海洋生态毒性和人类非致癌毒性方面，差异很小，表明两种系统表现大致相当。比较还进一步表明，两种系统之间的差距随气候条件、投入结构和产量而变化；降雨较多的年份虽然田间作业较多，但在管理措施相应调整的情况下，未必导致更高的环境影响。总体而言，两种生产系统并非在所有影响类别中均表现出其中一方全面优于另一方。有机管理改善了与毒性相关的指标，但在气候和资源相关类别中表现较差；而传统管理则呈现相反的模式，这凸显了采用多年、多指标进行生命周期评价以捕捉葡萄栽培中权衡关系的重要价值。
论文解读：有机与传统葡萄酒生产的环境影响多年比较研究——基于意大利中部的生命周期评价
1. 研究背景与意义
葡萄酒生产是全球最重要的农业经济部门之一，意大利作为全球领先的葡萄酒生产国和出口国，其葡萄酒产业在经济和社会中占据重要地位。然而，葡萄酒生产以及整个农业部门对环境产生负面影响，同时也受到环境危机的反噬。2023年欧洲葡萄酒产量因早霜、强降雨和干旱等气候事件而下降，凸显了气候变化对葡萄酒产业的直接威胁。随着消费者环保意识的增强及其对购买决策的影响，从环境角度评估葡萄酒生产的重要性日益凸显。环境生命周期评价（E-LCA）是识别和评估产品、过程或服务整个生命周期环境影响的标准化工具，已被广泛应用于葡萄酒行业。现有研究表明，玻璃瓶生产和葡萄栽培过程是葡萄酒生命周期中最主要的环境负担来源。在葡萄栽培层面，有机生产常被视为减轻传统生产环境影响的可行方案，欧盟更设定了到2030年有机农业用地占比至少达到25%的目标。然而，有机葡萄栽培实践未必能降低碳足迹，其原因包括产量较低、抗病虫害能力下降、化石燃料消耗可能增加以及大量施用粪肥和有机肥料的运输排放等。目前关于有机与传统葡萄酒环境表现的对比研究结果难以统一：多数比较基于单一生产年份，采用的功能单位各异，两种系统之间的差异是否跨季节稳定仍属未知。因此，开展基于标准化方法的多年度系统比较研究具有重要的科学和实践价值。本研究基于2022—2024年三个连续生产年度，评估了意大利马尔凯大区阿斯科利皮切诺省一家酒庄的有机与传统白葡萄酒（Passerina品种）生产系统的环境表现，旨在填补现有研究在多年比较证据方面的空白。
2. 研究技术与方法
本研究遵循ISO 14040:2006/Amd 1:2020和ISO 14044:2006/Amd 2:2020方法框架，并与静止和起泡葡萄酒产品环境足迹类别规则（PEFCR）v2.0保持一致。功能单位定义为消费0.75 L包装白葡萄酒，基准流为一瓶0.75 L玻璃瓶装白葡萄酒。系统边界为“从摇篮到大门”，涵盖葡萄园种植、葡萄栽培、酿酒和装瓶四个阶段。采用ReCiPe 2016中点（H）方法进行生命周期影响评估，涵盖18个中点影响类别。主要数据来源于2025年对酒庄农艺师及酿酒和装瓶线技术人员的结构化访谈，并交叉核对了葡萄园日志和处理登记册、采收记录及酒庄运营数据。次要数据主要来自Ecoinvent v3.12数据库，酵母和镀锌钢数据分别取自Agribalyse v3.1.1和Industry 2.0数据库。研究地点位于意大利中部马尔凯大区阿斯科利皮切诺省，传统葡萄园位于Castel di Lama的Piattoni，有机葡萄园位于Offida的Contrada Ciafone，两地均处于Passerina DOCG认证产区。气象数据来自马尔凯大区区域水文气象监测网络（SIRMIP）。2022—2024年间，Castel di Lama年降雨量分别为474.8 mm、666.0 mm和659.6 mm，Offida分别为510.4 mm、852.4 mm和699.8 mm；两地均呈现逐步升温趋势。
3. 研究结果
3.1 葡萄栽培阶段的环境影响
在葡萄栽培阶段，两种系统的首要贡献者按影响类别类型一致分组：葡萄园基础设施主导电离辐射、矿产资源枯竭和水消耗；粪肥施用驱动平流层臭氧耗竭、陆地酸化和富营养化类别；柴油主导能源和燃烧相关类别（两个臭氧形成类别和化石资源枯竭）；铜基处理剂主导淡水生态毒性、海洋生态毒性和人类非致癌毒性。两种系统最明显的结构性差异体现在陆地生态毒性：传统系统中该类别由田间排放项主导（占总量的82—90%），而有机系统中由铜主导（57—61%）。两种系统的大多数影响类别在2023年达到最低值，在2024年达到最高值，与田间作业次数及相应的柴油和投入品使用量变化一致。逐年比较显示，传统系统在陆地生态毒性方面显著高于有机系统，后者在2022、2023和2024年分别低约81%、84%和89%。在其他几乎所有类别中有机系统影响较高，差距最大且最持续的是化石资源枯竭（+43%、+43%、+32%）、细颗粒物形成（+41%、+11%、+36%）、全球变暖（+38%、+38%、+29%）、陆地酸化（+30%、+12%、+28%）及臭氧形成类别。
3.2 酿酒阶段的环境影响
酿酒阶段各影响类别中，葡萄栽培相关投入品明显是主导贡献者，在几乎所有类别和年份中占比最大；电力贡献稳定但相对较小，酵母的影响始终可忽略不计。有机与传统酿酒过程的内部贡献结构高度相似，跨时间稳定，表明酿酒阶段本身的直接贡献有限。
3.3 装瓶阶段的环境影响
三年结果呈现一致模式：玻璃瓶在两种系统的大多数影响类别中均为主导贡献者，但占比随年份和指标变化。少数类别例外：平流层臭氧耗竭、电离辐射和海洋富营养化由葡萄酒主导；传统系统中的陆地生态毒性也由葡萄酒占大部分。在其余类别中，葡萄酒为第二大贡献者，电力占比相对较小。不同影响类别的有机与传统葡萄酒之间的差异幅度随类别和年份变化。
3.4 综合比较结果
总体而言，平均来看有机系统在18个指标中有14个影响类别高于传统系统。关键类别的差异总体适中：全球变暖平均高8.1%，化石资源枯竭平均高8.5%，土地利用平均高4.8%，细颗粒物形成平均高4.6%。若干类别差异甚微：水消耗（+0.3%）、人类非致癌毒性（+0.5%）、矿产资源枯竭（+0.5%）和海洋生态毒性（+0.03%）。然而，有机系统在毒性相关指标中表现出明显优势：陆地生态毒性三年平均降低46.7%，人类致癌毒性平均低1.7%，淡水生态毒性平均低3.9%。淡水富营养化（?0.5%）和海洋生态毒性（+0.03%）基本持平，表明在分析条件下两种系统功能相当。年际变率存在但有限，2023年因投入较低且有机产量相对较高，两类系统的表现差距有所缩小。
4. 讨论与结论
讨论部分指出，有机系统中粪肥施用和铜基处理剂是环境影响的主要来源；粪肥驱动的氮磷排放与富营养化和臭氧耗竭相关，铜的持久性和土壤累积性则主导生态毒性影响。传统系统中合成杀菌剂（folpet和fosetyl-Al）虽仅在必要时施用，但因其在ReCiPe（2016）中具有较高的特征化因子，对陆地生态毒性和人类致癌毒性贡献显著。气候与管理实践的交互作用分析表明，降雨量增加与田间作业次数增加相关，但降雨的季节分布而非年降雨总量可能是有机葡萄园处理强度的主要驱动因素：2023年虽为最湿润年份，但因降水集中在冬春季节而夏季相对干燥，投入品使用量反而最低。玻璃瓶始终是整个生命周期中最主要的环境热点，其在人类致癌毒性、臭氧形成和淡水富营养化类别中的贡献远超其他所有阶段之和。将玻璃瓶重量从420 g降至300 g可减少其生产相关环境影响最高达29%，增加再生玻璃含量或转向替代包装格式也可显著降低影响。与既往研究比较表明，本研究的发现与文献中“两种系统均非在所有类别中全面占优”的总体趋势定性一致；与Steenwerth等人（2015）报告的有机方案GWP高18%相比，本研究在葡萄栽培阶段的GWP差距更高（+38%、+38%、+29%），但包装阶段玻璃瓶的纳入压缩了整体差异。
研究结论明确，基于三年平均值，有机葡萄酒瓶在18个中点类别中的14个方面环境影响高于传统葡萄酒瓶。全球变暖平均影响有机系统高出8.1%，但若干指标差异有限。这些结果主要反映葡萄园作业特征：有机系统田间活动更多、柴油消耗更高、葡萄产量更低，导致每瓶葡萄酒的燃料和能源相关负担更高。传统系统受益于较高产量和较低燃料需求，但依赖合成杀菌剂，这是其陆地生态毒性的主要贡献者，也在人类致癌毒性中占相当份额。有机系统在陆地生态毒性方面平均低约47%，在人类致癌毒性和淡水生态毒性方面也略有优势。总体而言，三年的图景描述了一组权衡关系：有机管理改善了毒性相关指标，传统管理在气候和资源相关指标上表现更好。气候变率影响结果：降雨较多且略暖的条件与两种系统中更多田间作业相关，但影响幅度取决于投入品使用和产量的协变方式。本研究为理解有机与传统葡萄酒生产的环境权衡提供了基于多年、多指标的系统性证据，强调了在葡萄栽培可持续发展评估中采用时间序列数据和多维度指标的重要性。
