張寶成 李德輝 丁奎婷 鄧忠菊
摘要 氦是生態(tài)系統(tǒng)中重要的元素。人類是生態(tài)系統(tǒng)的重要消費(fèi)者,以食物氮的形式消費(fèi)后大部分以廢棄物的形式排泄到環(huán)境中。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們收入的增加,食物消費(fèi)逐漸豐富,對(duì)其氮足跡評(píng)價(jià)具有重要意義。本文對(duì)2000-2015年遵義市氮消費(fèi)足跡進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,遵義市氮消費(fèi)足跡中城鎮(zhèn)居民人均食物氮消費(fèi)量在2.12~3.13kg(N)/a間波動(dòng),平均值2.63kg(N)/a;農(nóng)村居民食物氮消費(fèi)足跡在2.96~4.65kg(N)/a間波動(dòng),平均值3.85kg(N)/a。近16年,糧食、豬肉、家禽、蔬菜、蛋及蛋制品、水產(chǎn)品、奶制品、水果和牛羊肉對(duì)城鎮(zhèn)居民食物氮的平均貢獻(xiàn)分別為36.96%、28.90%、10.62%、6.69%、4.73%.4.46%、3.09%、2.31%和2.26%;農(nóng)村居民食物氮消費(fèi)足跡中糧食的貢獻(xiàn)為65.81%、豬肉的貢獻(xiàn)為24.21%、蔬菜的平均貢獻(xiàn)為6.70%;水果、水產(chǎn)品、家禽和蛋及蛋制品的貢獻(xiàn)在0.28%~1.32%間波動(dòng)。遵義市城鄉(xiāng)居民食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)與我國(guó)膳食結(jié)構(gòu)有較大的差距。在今后一段時(shí)間內(nèi)消費(fèi)食物氮可能呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞 氮足跡;食物消費(fèi);氮消費(fèi);貴州遵義;2000-2015年
中圖分類號(hào) F126.1;X24
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 1007-5739(2019)08-0169-03
人類是生態(tài)系統(tǒng)重要消費(fèi)者,處于第二和第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。養(yǎng)活這些“消費(fèi)者”需要消耗大量資源。居民通過(guò)食物消費(fèi)促進(jìn)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán),是營(yíng)養(yǎng)元素循環(huán)的重要驅(qū)動(dòng)者。這個(gè)特殊的消費(fèi)者對(duì)食物的消費(fèi)受飲食偏好、食物組成模式的變化以及經(jīng)濟(jì)、健康知識(shí)和文化等因素的影響。
居民食物消費(fèi)氮自身吸收的比例很小,大部分氮素隨之流動(dòng)進(jìn)入環(huán)境。在食物生產(chǎn)中,食物提供給居民的氮素僅占生產(chǎn)投人氮的20%,其余氮都進(jìn)人環(huán)境I-21。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)農(nóng)村和城鎮(zhèn)氮食物消費(fèi)增加了氮負(fù)荷,而居民食物消費(fèi)是產(chǎn)生區(qū)域氮污染的重要途徑之一由于人口的群居性,通過(guò)食物消費(fèi)的氮排泄后進(jìn)人環(huán)境,造成水體富營(yíng)養(yǎng)化、氮氧化物污染大氣、N2O進(jìn)入大氣造成溫室效應(yīng)等環(huán)境問(wèn)題。
由于氮足跡可以對(duì)人類生產(chǎn)和生活方式中的氮排放進(jìn)行定量評(píng)價(jià),現(xiàn)已成為生態(tài)學(xué)中的一個(gè)熱點(diǎn)中。氮足跡是產(chǎn)品的生產(chǎn)服務(wù)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生的氮的排放總和。目前,美國(guó)、德國(guó)和英國(guó)等分別對(duì)其人均氮足跡進(jìn)行了計(jì)算。遵義位于我國(guó)喀斯特區(qū)域,生態(tài)環(huán)境脆弱,環(huán)境承載能力低??λ固貐^(qū)域土層淺薄,土壤吸附氮等能力弱,這些物質(zhì)會(huì)隨降水和地表徑流流失。與其他區(qū)域相比,土壤對(duì)排放的氮污染物吸附作用小,這些物質(zhì)進(jìn)入水域容易造成環(huán)境污染。遵義市作為貴州省第二大經(jīng)濟(jì)中心,近年來(lái)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人口的增長(zhǎng)和快速的城鎮(zhèn)化促進(jìn)了含氮物質(zhì)的消費(fèi)。本研究以人均氮消費(fèi)為參考,分析城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民食物消費(fèi)氮?jiǎng)討B(tài)變化,研究山區(qū)省份食物消費(fèi)變化對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響,為相關(guān)部引導(dǎo)居民健康消費(fèi)提供科學(xué)依據(jù),為制定合理的可持續(xù)性發(fā)展方案提供技術(shù)支撐。
1計(jì)算方法
1.1氮足跡
本文的數(shù)據(jù)主要來(lái)自遵義市2000-2015年的《遵義市統(tǒng)計(jì)年鑒》。本文研究的遵義市居民食物氮足跡(FPT)主要包括生產(chǎn)居民食物(FPp)、服務(wù)、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸過(guò)程消耗能源(FPE)中的所有氮。
1.2居民食物消費(fèi)氮足跡
遵義市居民食物消費(fèi)主要為植物性食品和動(dòng)物性食品。植物性食物為糧食、蔬菜、水果等;動(dòng)物性食物為禽類、豬肉、牛羊肉、水產(chǎn)品、奶類和蛋類。參考食物營(yíng)養(yǎng)成分中的蛋白質(zhì)并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)食物的含氮系數(shù)。糧食中的氮14.40g/kg、水果1.60g/kg、蔬菜1.76g/kg、蛋類20.48g/kg、奶5.28g/kg水產(chǎn)品28.77g/kg、豬肉和牛羊肉均為28.93g/kg、禽肉29.96gkg。居民消費(fèi)食物的氮足跡按照每種食物中的氮含量和人均消費(fèi)量進(jìn)行計(jì)算。由于成年人攝人的氮營(yíng)養(yǎng)與排泄的氮是平衡關(guān)系,因而認(rèn)為食物消費(fèi)的氮全部作為廢棄物排泄進(jìn)入環(huán)境中。
1.3居民食物消費(fèi)氮足跡
居民食物生產(chǎn)中促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)的氮肥由于揮發(fā)損失、飼養(yǎng)動(dòng)物和加工過(guò)程所損失的氮認(rèn)為是虛擬氮。因此,在計(jì)算居民氮足跡時(shí)必須給予考慮。不同植物性食物的虛擬氮系數(shù)分別為水果10.6.糧食1.5、蔬菜10.6;動(dòng)物性食物的系數(shù)分別為水產(chǎn)品3.0、蛋類3.4、禽肉3.4、牛羊肉8.5、奶5.7豬肉4.7。虛擬氮足跡為食物氮足跡與虛擬系數(shù)的積。
1.4居民食物消費(fèi)中能源氮足跡
居民消費(fèi)食物生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)消耗化石能源在消費(fèi)中通常以氮氧化物的學(xué)術(shù)排放,主要是消費(fèi)食物的運(yùn)輸、烹煮和服務(wù)等。由于這些數(shù)據(jù)涉及大量的資料,計(jì)算繁瑣復(fù)雜。為了便于比較,按照總氮足跡的25%計(jì)算,參照美國(guó)8和廣州食物氮足跡的計(jì)算方法。
2結(jié)果與分析
2.1居民氮消費(fèi)變化趨勢(shì)
按照食物氮的消費(fèi)來(lái)說(shuō),遵義市城鎮(zhèn)居民與農(nóng)村居民的氮消費(fèi)總體上呈現(xiàn)較大波動(dòng)(圖1)。農(nóng)村居民氮消費(fèi)的波動(dòng)最大,并呈現(xiàn)下降趨勢(shì);而城鎮(zhèn)居民的波動(dòng)較小,呈現(xiàn)先下降后上升趨勢(shì)。城鎮(zhèn)居民食物消費(fèi)的氮呈現(xiàn)先降低后增加趨勢(shì)。食物消費(fèi)氮的最低值為人均2.12kg(N)/a,最高消費(fèi)量為3.13kg(N)/a。在第二階段呈現(xiàn)增加趨勢(shì),人均最低氮消費(fèi)為2.23kg(N)/a,最高消費(fèi)量為2.94kg(N)/a。而農(nóng)村居民氮的消費(fèi)總體有很大的波動(dòng),但是總體呈現(xiàn)顯著的降低趨勢(shì),降低速度為75.89g/a。
2.2居民氮消費(fèi)食物源貢獻(xiàn)
城鎮(zhèn)居民的食物消費(fèi)中糧食的貢獻(xiàn)最大,平均貢獻(xiàn)為36.96%。第二大貢獻(xiàn)是豬肉,平均貢獻(xiàn)值為28.9%。對(duì)城鎮(zhèn)居民氮消費(fèi)第三大貢獻(xiàn)是禽肉,平均貢獻(xiàn)值為10.62%。蔬菜、蛋/蛋制品、水產(chǎn)品、奶/奶制品和牛羊肉的貢獻(xiàn)分別為6.69%、4.73%、4.06%、3.09%和2.26%。
與城鎮(zhèn)居民相比,農(nóng)村食物消費(fèi)對(duì)氮貢獻(xiàn)最大的仍然是糧食,貢獻(xiàn)為65.81%,是城鎮(zhèn)居民的1.78倍。與城鎮(zhèn)居民相似,對(duì)農(nóng)村居民氮消費(fèi)第二大貢獻(xiàn)是豬肉,比城鎮(zhèn)居民的貢獻(xiàn)略小,為24.21%。位居第三的是蔬菜,貢獻(xiàn)為6.70%,其他食物的貢獻(xiàn)在1%附近波動(dòng)(圖2)。
2.3居民收入與氮消費(fèi)
由圖3可知,遵義市城鎮(zhèn)居民與農(nóng)村居民的收人與其食物氮消費(fèi)均呈二次拋物線關(guān)系。尤其是城鎮(zhèn)居民的食物氮消費(fèi)目前已經(jīng)步人快速增長(zhǎng)期;農(nóng)村居民的經(jīng)濟(jì)收入與食物氮消費(fèi)已經(jīng)由下降期即將步人增長(zhǎng)期。
遵義市城鎮(zhèn)居民氮的消費(fèi)呈增加趨勢(shì),這與南昌城鎮(zhèn)居民氮消費(fèi)呈現(xiàn)相似規(guī)律;但是農(nóng)村居民食物氮消費(fèi)也即將呈現(xiàn)增加趨勢(shì),與南昌農(nóng)村趨勢(shì)相反。遵義市的人均居民收人與食物氮消費(fèi)與廣州呈“U"形。北京市居民的氮消費(fèi)與城鎮(zhèn)居民收人成正相關(guān)",廣州市人均食物氮消費(fèi)與人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的對(duì)數(shù)呈倒“U"形關(guān)系。這可能是廣州位于我國(guó)改革開(kāi)放比較早的區(qū)域,經(jīng)過(guò)近40年的快速發(fā)展,因而它表現(xiàn)出環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線。研究區(qū)呈現(xiàn)位于我國(guó)偏遠(yuǎn)的西部,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢。在1998年我國(guó)開(kāi)始推進(jìn)城鎮(zhèn)化,研究期間位于城鎮(zhèn)化推進(jìn)期。在城鎮(zhèn)化初期大量的農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移城鎮(zhèn)需要適應(yīng)新的環(huán)境,收人水平消費(fèi)習(xí)慣、文化教育等因素影響其消費(fèi)投人,這可能是造成研究初期食物氮消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)收入呈現(xiàn)降低趨勢(shì)的原因。隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展到一定階段后,城鎮(zhèn)人口基數(shù)較大,雖然人口增加但是所占比例較小。另一方面,初期城鎮(zhèn)來(lái)自農(nóng)村的居民對(duì)環(huán)境的適應(yīng),收人的增加,對(duì)城鎮(zhèn)消費(fèi)文化環(huán)境的學(xué)習(xí),因而城鎮(zhèn)氮在后期的消費(fèi)隨著居民收入的增加而增加。
農(nóng)村的食物氮消費(fèi)隨著經(jīng)濟(jì)收人的增加呈現(xiàn)降低趨勢(shì),可能是青壯年勞動(dòng)力外出務(wù)工,農(nóng)村老年人口占比大。老年人的傳統(tǒng)節(jié)約儲(chǔ)蓄消費(fèi)習(xí)慣可能是造成人均收人與食物氮消費(fèi)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)的原因。如家庭養(yǎng)豬是農(nóng)村中重要的農(nóng)業(yè)模式,豬肉是我國(guó)居民動(dòng)物性食品消費(fèi)中重要的來(lái)源(2006-2009年)。豬肉價(jià)格市場(chǎng)波動(dòng)大,農(nóng)村居民的消費(fèi)高于城鎮(zhèn)。農(nóng)村居民的食物氮消費(fèi)主要是來(lái)自豬肉和糧食,隨著外出人員從外帶回新的消費(fèi)理念,影響了當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的消費(fèi)理念,促進(jìn)了消費(fèi)變化,可能使總趨勢(shì)中有增加趨勢(shì)。
2.4居民氮消費(fèi)足跡
遵義市居民氮的消費(fèi)在研究的近16年中呈現(xiàn)較大的波動(dòng)。農(nóng)村居民每人每年的氮消費(fèi)足跡為16.15kg,變異系數(shù)為7.23%;而城鎮(zhèn)居民每人每年的氮消費(fèi)足跡為13.46kg,變異系數(shù)為13.33%??偟膩?lái)講,農(nóng)村居民的氮足跡高于城鎮(zhèn)居民的氮足跡,但是在2011-2014年間農(nóng)村居民氮足跡低于城鎮(zhèn)居民(圖4)。
2.5居民氮消費(fèi)與健康標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系
從表1可看出,在西部Lu區(qū)的遵義膳食消費(fèi)與我國(guó)居民膳食結(jié)構(gòu)指南2016版仍然存在很大的差距。如水果消費(fèi)遵義城鎮(zhèn)居民需要翻一番,水產(chǎn)品和氮的消費(fèi)需要增加近4倍才符合指南,奶制品有7倍的差距。農(nóng)村居民的膳食的差距更大,由于遵義市奶及奶制品的消費(fèi)很低,在年鑒中僅2004年、2006年和2007年人均年消費(fèi)量分別為0.060.16、0.21kg,人均日數(shù)據(jù)很低。在動(dòng)物食品消費(fèi)中畜禽肉無(wú)論是城鎮(zhèn)還是農(nóng)村均高出膳食指南。農(nóng)村的食物消費(fèi)中糧食的消費(fèi)高出指南最高值的22.50%。由此可見(jiàn),農(nóng)村居民由于其他膳食物質(zhì)不足依靠更多的糧食消費(fèi)彌補(bǔ)。南昌城鎮(zhèn)居民的氮消費(fèi)足跡呈現(xiàn)降低趨勢(shì)9,北京農(nóng)村居民氮消費(fèi)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)10,廣州居民氮消費(fèi)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)",以及目前更多的居民飲食結(jié)構(gòu)逐漸趨于健康"貌似呈現(xiàn)相矛盾的結(jié)論,實(shí)質(zhì)是由于各自的營(yíng)養(yǎng)消費(fèi)基礎(chǔ)、水平、價(jià)格等因素綜合作用的結(jié)果。如在豬肉價(jià)格波動(dòng)年份,遵義市農(nóng)村居民的食物氮貢獻(xiàn)以豬肉的貢獻(xiàn)很大。
3結(jié)論
(1)遵義市城鎮(zhèn)居民食物氮消費(fèi)低于農(nóng)村食物氮消費(fèi)。
(2)遵義市城鎮(zhèn)居民氮食物足跡呈現(xiàn)先降低后增加趨勢(shì);農(nóng)村居民食物氮足跡也呈現(xiàn)先降低后增加趨勢(shì)。
(3)農(nóng)村居民的氮食物足跡主要來(lái)自糧食、豬肉和蔬菜;城鎮(zhèn)居民的氮食物足跡來(lái)源相對(duì)較豐富,除糧食、豬肉和蔬菜外,家禽、蛋制品奶制品水產(chǎn)品和水果也有一定的貢獻(xiàn)。
(4)遵義居民食物氮消費(fèi)足跡在豬肉價(jià)格波動(dòng)較大時(shí),豬肉對(duì)城鎮(zhèn)居民氮食物的貢獻(xiàn)較小對(duì)農(nóng)村居民食物氮消費(fèi)的貢獻(xiàn)較大。居民食物氮消費(fèi)容易受人畜共患病病的影響。
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