最近，铺张浪费抬头，“光盘行动”再次成为关注的焦点。有没有想过，“光盘”可不只是节约粮食的问题——每天吃掉的饭菜，也是全球变暖和气候变化的“元凶”之一！

剩菜剩饭会造成这么严重的后果吗？图片来源：news.cyol.com

在上百万年的发展历程中，人类逐步学会利用地球上的资源生产包括食物在内的各种产品。随着社会的不断发展，产品的生产过程也变得愈加复杂多样。但任何一种产品，都需要经过原材料采集——产品制造——产品使用——使用后处理的完整过程。就像这个产品拥有自己的“生命周期”一样，经历着从“摇篮”到“坟墓”的一生。

大约是在上个世纪70年代，人们开始跟踪、分析、评价某一种产品的生命周期，展开有针对性的研究。自此之后，随着环境问题日益严重，全球环境保护意识逐步加强，可持续发展思想不断普及，全球范围展开大量相似的研究，广受社会各方的关注。1969年，美国中西部资源研究所(MRI)就定量分析了可口可乐包装瓶的整个生命周期，正是因为这项研究，使得可口可乐公司抛弃了它过去长期使用的玻璃包装瓶，转而采用至今仍在使用的塑料包装瓶，以降低由包装瓶带来的自然资源消耗和环境污染。1990年，国际环境毒理学与化学学会首次提出“生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)”的概念，并在之后的几年里，对LCA的理论与方法进行了完善^[1]。

小麦到面包全生产过程示意图。图片来源：文献2，制图：小米

不久前，发表在《自然-植物》（Nature-Plants）上的一篇论文，就利用生命周期评价方法，定量分析和评价了一条800克的面包，从最初的小麦种植，到面包生产完成这一过程造成的环境影响^[2]。

研究结果显示，生产一条800克的面包，会向环境中排放0.589千克等量二氧化碳的温室气体，这相当于一辆家用汽车行驶3公里直接产生的温室气体排放^[3]。单是英国每年就要生产6700万条面包，想想看，每天，只是因为吃面包，全世界相当于多出多少辆私家车来。

想要生产面包，就要占用资源种植小麦。图片来源：123rf.com

在面包的“一生”中，小麦生产是向全球增温贡献最多的阶段，也是水体富营养化、人体毒性等其他环境影响的主要来源。在小麦生产的过程中，化学肥料的施用是对环境影响最大的环节。化肥使用造成的各类环境影响，甚至超过了面粉制作和面包烘焙过程对环境影响的总和。

研究还发现一个有趣的现象。通常情况下，人们总是希望利用更少的化肥生产更多的小麦，达到更高的氮素利用效率。但实际情况却是为了生产更多的小麦，不得不投入更多的化肥。造成的结果就是，氮素利用效率不断下降，一旦减少化肥投入，不仅小麦产量会降低，小麦籽粒中蛋白质的含量也会下降。

所以，对于小麦生产者来说，目前最为迫切的目标是在保证小麦产量不降低、籽粒蛋白质含量不下降的同时，提高氮素利用效率。通过改善田间管理和改善作物生理等途径可以实现这个目标。这样做的好处是在氮肥施用量不变的情况下，减少由氮肥施用造成的环境排放，进而减轻由此带来的环境问题。科学家们正是利用生命周期的研究方法，才能从一条面包的“一生”中识别出造成环境影响的主要环节，再对症下药，提出改善问题的关键措施。

面包让人垂涎欲滴，可不要浪费了。图片来源：sohu.com

对于消费者来说，也许了解了生命周期评价，也还是无法判断吃什么样的面包才能减轻环境污染。但是，珍惜食物，节约用餐，避免因为浪费给环境造成额外的负担，就是力所能及的绿色环保和节能减排。

保护环境，从不浪费食物开始。

 

一点“硬知识”| 生命周期评价（Life Cycle Assessment, LCA）

1990年，国际环境毒理学与化学学会首次提出“生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)”的概念之后，1997年，国际标准化组织(International Organization for Standardization, ISO)发布了第一个LCA国际标准ISO14040，此后相继发布了该系列的其他标准和技术报告^[4]。到目前为止，生命周期评价已经成为全球范围内被广泛认可的研究方法。利用此方法，可以对产品的整个生命周期——从原材料获取，到产品设计、制造、使用、循环利用和最终处理等，定量计算产品实际、潜在消耗的资源和能源，评价造成的环境影响，并辨识减少环境影响的关键措施。

生命周期评价的技术框架由四个相互关联的步骤组成：

1. 目标定义和范围界定。目标定义要清楚地说明开展此项生命周期评价的目的和原因,以及研究结果的可能应用领域。研究范围的确定应保证能满足研究目的，包括定义所研究的系统、确定系统边界、说明数据要求、指出重要假设和限制等

2. 清单分析。对一种产品整个生命周期的数据量化过程，包括能量与原材料需要量、对环境的排放和影响等

3. 影响评价。以生命周期清单分析为基础，根据生命周期清单分析的数据与环境的相关性，评价产品在生命周期不同阶段，对各种环境问题造成潜在影响的严重程度

4. 结果解释。系统地评估在产品的整个生命周期内消减能源消耗、原材料使用以及环境影响的需求与关键措施

在这次的研究当中，来自英国谢菲尔德大学（University of Sheffield）的彼得·霍顿（Peter Horton）等科学家，就是运用生命周期评价方法，定量地研究了一条面包到底是通过什么途径影响环境的。

研究组将面包的供应链分为三个主要阶段：

1. 首先是小麦生产阶段。主要包括基础设施建设（主要投入为农田耕作、小麦播种等）；小麦生长发育（主要投入为化学肥料施用等）；农田管理（主要投入为杀虫剂使用，灌溉水等）；收获（主要投入为机械收割和能源等）；以及产后处理（主要投入为干燥、贮存和运输机械和能源等）等步骤。

2. 之后是面粉制作阶段。主要包括小麦进入机器，清洁、研磨成为面粉以及面粉输出等步骤。主要投入为汽油和电力。

3. 最后是面包制作阶段。主要包括原料混合（主要投入为水、糖、盐及各类添加剂）；搅拌（主要投入为汽油和电力）；塑型（主要投入为菜籽油，汽油和电力）；烘焙（主要投入为汽油和电力）；干燥和包装（主要投入为包装袋，胶带及电力等）。

在英国专业面粉面包生产商和农业服务供应商的协助下，研究人员获取到面包整个生产过程中所有物质、能源的投入，以及环境排放的详细数据；然后选取全球增温、酸化、水体富营养化、淡水生态毒性、淡水沉积物毒性和人体毒性作为评价指标，逐一分析面包生产过程的每一个阶段造成的环境排放，以及对各类环境问题的影响。

如今，生命周期评价已经成为全球范围内被广泛认可的研究方法，可以通过科学定量的方法，以一个产品为起点，深入剖析产品背后的完整生产过程，评价产品生命周期的环境影响，并指出改进的途径。这一方法凭借自身严谨的理论框架以及详实的数据清单，为此后的水足迹、碳足迹、氮足迹等诸多研究提供了方法借鉴^[5]，也为大众提供了了解产品背后故事的契机，对环境保护理念的普及起着推波助澜的作用。（编辑：明天，题图来自123RF）

参考文献：

1. 霍李江 2003 生命周期评价(LCA)综述 中国包装  19-23
2. Goucher L, Bruce R, Cameron D D, Lenny K S and Horton P 2017 The environmental impact of fertilizer embodied in a wheat-to-bread supply chain Nature plants 3 17012
3. H.S. E, L. B, K. M, T. N and K. T 2006 Guidelines for National greenhouse gas inventories.  (IGES, Japan.: IPCC National Greenhouse Gas Inventories Programme)
4. Finkbeiner M, Inaba A, Tan R, Christiansen K and Klüppel H-J 2006 The new international standards for life cycle assessment: ISO 14040 and ISO 14044 The international journal of life cycle assessment 11 80-5
5. Manfred L 2013 An outlook into a possible future of footprint research