利用生命周期评价方法评估高产粮田的面源污染潜在风险

摘要

将生命周期评价(LCA)方法引入农业系统,以山东桓台县为例,从农业系统外部投入的源头入手,对高投入高产出粮区粮食生产的潜在面源污染风险进行全面预测和评估.结果表明,在冬小麦-夏玉米轮作体系中,富营养化面源污染潜力(EP)最大,其次是水体毒性潜力(AEP),环境酸化潜力(AP)最弱.夏玉米的各类指标均高于冬小麦,且夏玉米的EP、AEP和冬小麦的EP值都超过了2000年世界人均环境影响潜值.冬小麦和夏玉米的Ip指数(IP)分别是1.08和1.45,夏玉米的IP比冬小麦高34％.在冬小麦-夏玉米轮作体系中,夏玉米对面源污染的贡献高于冬小麦.氮肥的施用对AP和EP的贡献率分别达到99.75％和88.06％,农药的施用量决定了AEP的大小.根据农业面源污染综合防控技术示范区养分管理优化方案推荐的施肥量,测算可知优化后冬小麦和夏玉米的IP分别降低2.91％和18.35％,但夏玉米的IP仍然高于冬小麦.因此,控制氮肥和农药的施用量等源头减量措施是农业面源污染防控的关键.