来自 食物气候研究网络 Food and Climate Research Network
https://www.fcrn.org.uk/sites/default/files/fcrn_china_mapping_study_final_pdf_2014.pdf
4.1.1 国内环境影响
1)土地资源
长期以来,中国一直面临着保障耕地总面积和维护及改善耕地质量的双重挑战(见方框2和章节3.2.2)。人均可耕地资源非常有限,大约仅有0.1公顷,而且很大比例的土壤质量相对贫瘠;中国表层土的平均土壤有机质含量是10克/千克,远低于欧洲和美国的平均值25-40克/千克。在国内某些地区,比如黄土高原,贫瘠的土壤和几个世纪的耕作导致了严重的土壤侵蚀问题。近几年,一些大规模工程致力于解决边际土地耕作造成的土壤侵蚀问题,并对控制土壤侵蚀起到了重要作用(见方框9)。总的来说,在过去20年里,中国大量可耕地的土壤有机质含量有所增加,在南部和东部地区尤其明显。然而,在20世纪的最后20年里,中国4亿公顷草场的土地退化问题变得越来越严重,在今天依然是一个严峻的课题。
方框9: 退耕还林还草工程
在1998年长江流域重大洪灾之后,1999年,中国开始实施“退耕还林还草”工程,这是全球最大的生态重建(ecological restoration)工程之一。这项工程给农民发放补贴,让他们把边际耕地(比如大于25度斜坡上的耕地)变成森林或者草场,在大量退化和荒废的农地上进行了植树造林。截至2008年,已有2670万公顷土地加入此工程并实现绿化,其中包括930万公顷可耕地和1580万公顷荒地。
退耕还林还草工程的取得了良好的环境影响效果;评估显示,它在生态重建、碳封存、土壤保水性和减少土壤侵蚀方面有积极作用。然而这项工程给农村收入、收入分配及当地粮食生产带来的影响却有好有坏。总的来说,农民通过参与更多非农业劳动而避免了收入的减少。但并非所有家庭都在同等程度上受益,一些已经退耕的土地仍存在复耕的风险。2007年以来,这项工程进入了“巩固”阶段,确保在已退耕的土地上达成政策目标,而不再扩大政策覆盖的范围。
2)水资源
中国人口占世界总人口的近20%,却只有全球5.3%的可再生水资源。中国的水资源分布极不平均:70%的地下水资源分布在南方地区,而北方干旱地区只有30%的水资源,却产出了40%的农作物。全国评估报告警告,气候变化可能进一步限制水资源的可用量,若不采取适应性措施,中国粮食产量到2050年可能会下降5-20%。
(来自湖泊河流或地下蓄水层的水,又称“蓝水”)。 ”(落在植被上或储存在土壤里的雨水),因为主要饲料作物——
在食物体系中有很多主要问题与水资源相关。第一,1961年到2003年间,与食物有关的水资源需求量从每人每年255立方米增长到每人每年860立方米,增加了两倍以上。农业用水的未来变化将在很大程度上取决于消费者的饮食变化,因为肉类和奶制品的生产尤其耗水。取决于科技发展和饮食改变的步伐,到2030年,水需求量可能要再增加36-45%。养殖业用水量相当惊人,但它“隐藏”在饲料作物的生产过程中,因此常常得不到研究部门和政策部门的足够重视。养殖业的发展也改变着水资源需求的性质。总体上,大规模集约化养殖与粗放养殖或传统种养结合模式相比,需要更多蓝水(也就是灌溉用水);而且,被用作集约化养殖饲料的农作物中,需要灌溉的比例越来越高。虽说猪肉生产依然是中国养殖业的重点,但集约型禽类养殖也正迅速增长。由于禽类生产的饲料转化率更高,因此与猪肉和牛肉相比,生产每吨禽肉用掉的蓝水和灰水(清理相关污染物所需的用水量)往往更少。
第二,中国的水资源使用效率很低。被抽取的灌溉用水中,超过一半都还没进入农田,就漏掉或蒸发掉了。一些大规模投资瞄准引水渠防漏、平整土地和更高效的灌溉系统,帮助提升了中国农业用水效率,但仍需要更进一步的完善,这也被视为国家政策的当务之急。采用更高效的灌溉方式还能提高灌溉用能源的利用效率。
工业和城市用水需求对水资源的竞争正在加剧。非农业部门利用水资源产生的经济效益通常要高于农业,但在决定水资源在各部门之间的分配时,必须考虑粮食安全的重要性。创新体系的试点正在展开,例如行业间水资源产权交易方案:工业部门投资改善农业用水效率,作为回报,工业部门获得使用节省下来的水资源的权利。
第三,水资源正在以不可持续的速度被开采使用。上世纪50年代至今,中国的地下水开采量已经增长了十倍;如今,中国北部70%的灌溉地区依赖地下水。在1978年到2003年间,中国各地的地下水管井数量翻了一番。地下水的过度开采已经使地下水水位下降,并正进一步影响土壤盐分以及河流、湿地和湖泊的生态。开采地下水需要能源,而且这一过程所排放的温室气体约达3310万吨二氧化碳当量,相当于全国温室气体排放总量的0.5%,或农业温室气体排放总量的3%。
淡水资源的污染使得可用于农业生产的安全水源越来越少。超过40%的中国河流被严重污染,超过80%的湖泊出现富营养化,大约3亿农村居民缺少安全的饮用水。废水有时也被用于农业灌溉,但它的重金属含量可能很高,会带来环境和健康风险。
政府已经认识到了这些农业生产问题的重要性,并在今年政策中有所体现,本报告在章节4.3对这些政策进行了梳理。另外一个有意或无意的举动,是在进口饲料和其他商品的同时,“进口”这些商品中包含的“虚拟水”(见章节4.2.2)。
3)营养物质和矿物污染
多数大型养殖场没有适当的废物处理设施。废水化学需氧量(COD)超过了国家工业化学需氧量的排放。[VZ1]
物质流分析可以估算出食物供应链从收获到消费的整个过程中,氮和磷的流量、利用效率和排放量。针对占中国粮食生产总量80%的小麦、大米和玉米的物质流分析已经完成了。总体来说,中国的营养物质利用效率明显低于发达国家。以蛋白质的形式为一个中国饮食习惯的家庭提供1公斤氮,平均需要在供应链中消耗约11公斤氮,这意味着10公斤的氮在土壤、水和空气中流失了。相似地,每提供1公斤的磷,就要消耗13公斤的磷,意味着12公斤的磷流失。相比之下,在发达国家,每提供1公斤氮通常只需要消耗4-7公斤氮;世界平均水平是每提供1公斤磷,需要消耗9公斤磷。流失的氮可能进入大气层(以一氧化二氮或者氨气的形式)、积累在土壤中,或者进入河道。2005年,中国以氨气形式流失的氮素为平均每公顷土地117公斤。以一氧化二氮和氮淋溶(包括径流、侵蚀和直接排放)形式流失的氮素分别是每公顷土地4公斤和116公斤。同年,通过淋溶、径流、侵蚀和直接排放等形式流失的磷达每公顷土地21公斤。1980到2005年间,氮和磷流失到地表水的量比起它们流失到空气和地下水中的量增长得更快。养殖业产生的动物粪便是氮、磷污染的一个主要来源,占地表水氮、磷排放总量的38%和56%。
氮利用效率和磷利用效率持续降低,以致于在1980到2005年间,食品生产和消费中的氮、磷成本几乎翻了一番。食品加工部门的氮和磷利用率从75%降低到50%,主要原因是食物浪费。农作物生产中的氮和磷利用率也显著下跌,意味着产出单位数量的农作物用到的肥料更多了。然而,在养殖业生产中氮和磷利用率有所提高,反映该部门的生产率提升。尽管如此,从整个食物体系的角度来看,与以植物为主的饮食相比,高动物蛋白饮食的营养效率更低、营养流失更严重。这是因为植物氮首先要被转化为动物氮(此过程中会产生损耗),而且动物还会以排泄物的形式排出氮,因此留存在动物蛋白里、最终被人消费的氮只占最初吸收来的一小部分。尽管典型的中式饮食中包含的动物蛋白远远低于北美和欧洲饮食,但是中国对肉和奶制品日益增长的需求说明,动物性饮食内在的低营养效率将会使农业生产的低效问题进一步恶化。
几个因素影响了农业生产中的氮和磷利用率。化肥过度使用是普遍现象,大量针对化肥生产和分销的能源补贴更加剧了这种现象。小面积碎片化的土地占有模式、农村劳动力向非农和城镇工种的转移,也与某些地区肥料的大量使用有关;这些因素,再加上农业推广服务薄弱,使得促进营养物质的高效使用难上加难。通过政策来有效优化化肥使用仍是一个难题(见章节4.2.1)。
动物粪便处理也会影响营养利用效率。2010年,中国养殖业产生的动物粪便达30.6亿吨(鲜重)。大约20%的粪便被废弃,而不是用作肥料,且有可能对水质造成影响。剩下的80%里,大约四分之一用于堆肥,8%用于沼气发电、沼渣还田。其余的(差不多66%)直接施用到田间,但往往由于过度施用或时机错误等原因,而引发环境问题。 到2030年,肉食消费的预期增长将导致每年额外产生10亿吨动物粪便(即在今天的水平上增长30%)。这些新增的动物粪便大部分可能会来自城郊地区的密集型养殖场,如果不好好管理,将构成严重的环境问题。
方框10: 磷
与氮不同,磷是一种有限的矿物资源。过度使用磷不仅导致污染,也会导致资源耗尽。城市化对磷的利用和回收产生了重要影响。被吃进肚子里的磷都会排泄出去。在过去,食物里的营养在经过人类排泄物排出后,通常会被回收,形成封闭循环;如今,它们往往以城市生活污水的形式被排放到河道中,或者以污泥的形式被集中填埋。北京和天津的物质流分析显示,这两个城市填埋的下水道污泥中,磷含量分别相当于化学磷肥用量的65%和11%,可见资源有效再利用存在巨大潜力。未收集的污水由于造成富营养化,也是一个让人日益担忧的环境问题。
把下水道污泥用在农田里,有益处,也有很多问题。处理不当的污泥会引发环境污染,其中的病原体和有毒物质也会带来健康风险。要解决这些问题,中国就需要修建更多污水处理厂,尤其在城郊地区,并且采用更积极的技术以提高下水道污泥中营养物质的处置率。厌氧消化技术已经获得了中国主流政策的支持。
4)收获后的环境影响
中国的食物体系正在历经转变,从前是以当地生产当地消费为主,如今食物供应链不断延长(且全球化),变得更复杂,食品加工不再限于家中,而是已经商业化了。“传统”供应链与更现代的体系共存。这种结合对可持续发展构成了特别的挑战。一方面来说,小规模生产者可能无力负担最新的清洁技术,所以他们生产单位产品的排放量可能高于现代体系。另一方面,更大规模的企业融入了现代供应链,造成供应链对能源依赖性更大。
食品工业的现代化,包括对先进的储存、冷藏和物流技术的投资,以及零售和餐饮部门的进一步发展,不仅意味着经济活动的增长,也同样会产生环境影响。方框12中关于冷藏和浪费的联系说明了供应链转型对于环境的潜在意义。
食物浪费可能是与收获后环境影响相关的最大的问题。食物腐烂是甲烷排放的一个来源;浪费食物意味着浪费了用于生产食物的稀缺资源(例如水、化肥、能源等等),并且还会产生不必要的温室气体排放。由于同时损失了食物和收入,食物浪费还危及粮食安全。因此,减少食物浪费可以促进粮食安全、降低负面的环境和健康影响,并带来经济利益。浪费可能发生在整条供应链中从田地(病虫害带来的损失)到消费的任何一个环节。
方框11: 不同规模、不同体系中种植与养殖的环境影响
中国政策界有一个强烈的共识,就是加大生产规模有助于解决环境问题。该论点认为,在大规模农场里集中进行营养管理,不仅便于应用精准管理技术、便于投资废物处理设备(如粪便处理系统),还能通过减少排放源来促进检查和规章制度的实施。然而,只有极其有限的证据表明大规模农场能提高营养利用率,或大规模养殖能降低单位产量的排放量。
在种植部门,小农生产依然占支配地位。有一些研究表明,小规模农场可能产生更大的环境影响。在鄱阳湖地区,小规模水稻种植的温室气体排放强度高于大规模种植。分隔成小块的农田里,土壤有机碳也可能更少。通常与大规模土地相配合的机械化作业,可以减少播种收获环节的粮食损失。然而,机械化服务租赁市场的日益壮大,可能意味着机械化并不只有大规模农场才能做到;在一些农作物生产结构从粮食转移到园艺作物的地方,机械化的潜力可能会被限制。
现有的研究还不足以证明提高养殖业规模有益。安装了标准废物处理设备的大型养猪场的污染物排放强度要低于小型家庭养殖户。然而,中国大部分的养殖场做的都是中小型专业化养殖,而且一些研究显示,比起小规模的后院养殖,专业化家庭养殖更可能直接丢弃猪粪。专业化和规模化不能混为一谈,既可能小规模地进行专业化养殖,也可能大规模地进行种植养殖相结合的生产。要理解不同规模、不同管理体系的生产所带来的环境影响,还需要更多的研究。
方框12:冷藏和浪费
在整个供应链中,将低温储藏实施到位能有效减少食物损失和浪费。但是,食物浪费和冷藏的关系并不简单。在发达国家,冷藏贯穿整条供应链,但家庭中的食物浪费程度非常高。廉价的冷藏食品随处可得,这会使浪费食物变得更容易。如今,食物浪费的原因更多与生活方式、食物的相对廉价以及人们对食物的态度有关,而不是食物保鲜能力。
此外,冷藏也不是一个独立的技术。冷藏的使用与运输、制造和信息技术部门的其他技术是分不开的,而这些技术也都消耗能源。冷藏的普及还使市场营销和消费的重点转向了必须冷藏的食品,而这些食品,即使经过冷藏保鲜,最终可能还是会被浪费。这些转变也关系到贯穿食物体系的能源消耗。越来越多的产品需要更大的空间展示,于是要求商店面积更大,照明、暖气和冷藏设备都要增加,家里的冰箱也需要更大。为同一种产品生产各种款式(例如一种酸奶的不同口味)的商业势头,降低了生产厂家的效率,因为设备必须关机清洗后才能启动下一条生产线。选择的多样化还会引发过度消费,从而导致浪费。
在中国,食品冷藏的普及正在改变行为方式。肉食采购模式是一个极佳的案例。农村市场上的肉基本上都是不冷藏的,而在城市中售出的冷藏、冷冻肉越来越多。在北京和上海这样的大城市,冷鲜肉约占肉类总销售额的30%;虽然中型城市以10%的比例排在后面,但上升趋势很明显。中国现在是亚洲冷冻食品市场发展最快的国家,2007年其市场总额99亿美元,是亚太地区第二大市场,预期到2012年还将增长63%。冷冻肉占冷冻食品市场的25%,海鲜产品另占23%。尽管动物尸体的加工和冷冻在避免浪费上有巨大潜力,但也有必要考虑它带来的能源需求。虽然中国的冷藏技术正逐步变得更高效,但是需求增长之迅猛仍然意味着绝对能源使用以及其他环境影响的快速增长。
不少研究估算了中国食物浪费的比例。这些研究让我们认识到一个现象:发达国家的大部分浪费发生在消费环节,而中国的大部分粮食浪费发生在供应链上。举例来说,有一项研究表明,中国生产的谷物大约有12%被浪费,其中3/4的浪费发生在收获和存储环节,只有4%发生在家庭消费环节(见图表22)。改善国家粮食仓储系统和物流管理,是粮食安全战略规划的关键组成部分。然而,最近一项研究显示,粮食损失或浪费的比例已达19%,其中大约40%的损失出现在消费环节。
不同消费地区的浪费程度也不同。在家吃饭,浪费在7%左右,在外吃饭,食堂浪费5%,饭店则高达19%。一项评估显示,中国每年的餐饮浪费造成了超过8百万吨蛋白质和3百万吨脂肪的损失,相当于2亿人口一年的粮食消费。
以1980年代初到本世纪初的数据为基础,一项研究发现,家庭浪费在这个时段有所增长,其中城镇地区的浪费程度比农村地区增长更快(见图表23)。城镇食物浪费的增长至少有三个驱动因素。第一,过去几十年中,消费总量的增长导致了浪费总量的增长,但由于城镇地区人均卡路里摄入增长放缓(见章节5),这个因素不足以解释城市食物浪费未来的上升。第二,动物性食品消费的增长产生了更多不可避免的浪费,比如骨头。第三,富裕程度的提高可能改变了人们对食物和食物浪费的态度,但从1990年代中期,也就是消费行为开始转变以来,关于这个因素的研究寥寥无几。当然,政府和企业的宴请是最为突出的问题。一项调查估计,80%的食物浪费来自政府和企业的宴请。强调减少食物浪费和遏制过度饮食的政府规定和倡议行动已然成为了中国政治的一大常规特色,似乎也在获得越来越多的公众支持,“光盘行动”就是证明。然而,我们仍不能确知这是否反映出人们对食物态度开始改变、挥霍公款是否已经引起公众关注。可以肯定的是,在消费环节的食物浪费,以及影响浪费的做法和态度方面,还有很多知识空白需要填补。
[VZ1]编注:
《2002年中国环境状况公报》里没有这条。