保護環境，從不浪費食物開始。
最近，鋪張浪費抬頭，“光盤行動”再次成為關注的焦點。有沒有想過，“光盤”可不只是節約糧食的問題——每天吃掉的飯菜，也是全球變暖和氣候變化的“元兇”之一！
剩菜剩飯會造成這麼嚴重的後果嗎？圖片來源：news.cyol.com
在上百萬年的發展歷程中，人類逐步學會利用地球上的資源生產包括食物在內的各種產品。隨著社會的不斷髮展，產品的生產過程也變得愈加複雜多樣。但任何一種產品，都需要經過原材料採集——產品製造——產品使用——使用後處理的完整過程。就像這個產品擁有自己的“生命週期”一樣，經歷著從“搖籃”到“墳墓”的一生。
大約是在上個世紀70年代，人們開始跟蹤、分析、評價某一種產品的生命週期，展開有針對性的研究。自此之後，隨著環境問題日益嚴重，全球環境保護意識逐步加強，可持續發展思想不斷普及，全球範圍展開大量相似的研究，廣受社會各方的關注。1969年，美國中西部資源研究所(MRI)就定量分析了可口可樂包裝瓶的整個生命週期，正是因為這項研究，使得可口可樂公司拋棄了它過去長期使用的玻璃包裝瓶，轉而採用至今仍在使用的塑料包裝瓶，以降低由包裝瓶帶來的自然資源消耗和環境汙染。1990年，國際環境毒理學與化學學會首次提出“生命週期評價(Life Cycle Assessment, LCA)”的概念，並在之後的幾年裡，對LCA的理論與方法進行了完善[1]。
小麥到麵包全生產過程示意圖。圖片來源：文獻2，製圖：小米
不久前，發表在《自然-植物》（Nature-Plants）上的一篇論文，就利用生命週期評價方法，定量分析和評價了一條800克的麵包，從最初的小麥種植，到麵包生產完成這一過程造成的環境影響[2]。
研究結果顯示，生產一條800克的麵包，會向環境中排放0.589千克等量二氧化碳的溫室氣體，這相當於一輛家用汽車行駛3公里直接產生的溫室氣體排放 [3]。單是英國每年就要生產6700萬條麵包，想想看，每天，只是因為吃麵包，全世界相當於多出多少輛私家車來。
想要生產麵包，就要佔用資源種植小麥。圖片來源：123rf.com
在麵包的“一生”中，小麥生產是向全球增溫貢獻最多的階段，也是水體富營養化、人體毒性等其他環境影響的主要來源。在小麥生產的過程中，化學肥料的施用是對環境影響最大的環節。化肥使用造成的各類環境影響，甚至超過了麵粉製作和麵包烘焙過程對環境影響的總和。
研究還發現一個有趣的現象。通常情況下，人們總是希望利用更少的化肥生產更多的小麥，達到更高的氮素利用效率。但實際情況卻是為了生產更多的小麥，不得不投入更多的化肥。造成的結果就是，氮素利用效率不斷下降，一旦減少化肥投入，不僅小麥產量會降低，小麥籽粒中蛋白質的含量也會下降。
所以，對於小麥生產者來說，目前最為迫切的目標是在保證小麥產量不降低、籽粒蛋白質含量不下降的同時，提高氮素利用效率。通過改善田間管理和改善作物生理等途徑可以實現這個目標。這樣做的好處是在氮肥施用量不變的情況下，減少由氮肥施用造成的環境排放，進而減輕由此帶來的環境問題。科學家們正是利用生命週期的研究方法，才能從一條麵包的“一生”中識別出造成環境影響的主要環節，再對症下藥，提出改善問題的關鍵措施。
麵包讓人垂涎欲滴，可不要浪費了。圖片來源：sohu.com
對於消費者來說，也許瞭解了生命週期評價，也還是無法判斷吃什麼樣的麵包才能減輕環境汙染。但是，珍惜食物，節約用餐，避免因為浪費給環境造成額外的負擔，就是力所能及的綠色環保和節能減排。
保護環境，從不浪費食物開始。
一點“硬知識”| 生命週期評價（Life Cycle Assessment, LCA）
1990年，國際環境毒理學與化學學會首次提出“生命週期評價(Life Cycle Assessment, LCA)”的概念之後，1997年，國際標準化組織(International Organization for Standardization, ISO)發佈了第一個LCA國際標準ISO14040，此後相繼發佈了該系列的其他標準和技術報告[4]。到目前為止，生命週期評價已經成為全球範圍內被廣泛認可的研究方法。利用此方法，可以對產品的整個生命週期——從原材料獲取，到產品設計、製造、使用、循環利用和最終處理等，定量計算產品實際、潛在消耗的資源和能源，評價造成的環境影響，並辨識減少環境影響的關鍵措施。
生命週期評價的技術框架由四個相互關聯的步驟組成：
- 目標定義和範圍界定。目標定義要清楚地說明開展此項生命週期評價的目的和原因,以及研究結果的可能應用領域。研究範圍的確定應保證能滿足研究目的，包括定義所研究的系統、確定系統邊界、說明數據要求、指出重要假設和限制等
- 清單分析。對一種產品整個生命週期的數據量化過程，包括能量與原材料需要量、對環境的排放和影響等
- 影響評價。以生命週期清單分析為基礎，根據生命週期清單分析的數據與環境的相關性，評價產品在生命週期不同階段，對各種環境問題造成潛在影響的嚴重程度
- 結果解釋。系統地評估在產品的整個生命週期內消減能源消耗、原材料使用以及環境影響的需求與關鍵措施
在這次的研究當中，來自英國謝菲爾德大學（University of Sheffield）的彼得·霍頓（Peter Horton）等科學家，就是運用生命週期評價方法，定量地研究了一條麵包到底是通過什麼途徑影響環境的。
研究組將麵包的供應鏈分為三個主要階段：
- 首先是小麥生產階段。主要包括基礎設施建設（主要投入為農田耕作、小麥播種等）；小麥生長髮育（主要投入為化學肥料施用等）；農田管理（主要投入為殺蟲劑使用，灌溉水等）；收穫（主要投入為機械收割和能源等）；以及產後處理（主要投入為乾燥、貯存和運輸機械和能源等）等步驟。
- 之後是麵粉製作階段。主要包括小麥進入機器，清潔、研磨成為麵粉以及麵粉輸出等步驟。主要投入為汽油和電力。
- 最後是麵包製作階段。主要包括原料混合（主要投入為水、糖、鹽及各類添加劑）；攪拌（主要投入為汽油和電力）；塑型（主要投入為菜籽油，汽油和電力）；烘焙（主要投入為汽油和電力）；乾燥和包裝（主要投入為包裝袋，膠帶及電力等）。
在英國專業麵粉麵包生產商和農業服務供應商的協助下，研究人員獲取到麵包整個生產過程中所有物質、能源的投入，以及環境排放的詳細數據；然後選取全球增溫、酸化、水體富營養化、淡水生態毒性、淡水沉積物毒性和人體毒性作為評價指標，逐一分析麵包生產過程的每一個階段造成的環境排放，以及對各類環境問題的影響。
如今，生命週期評價已經成為全球範圍內被廣泛認可的研究方法，可以通過科學定量的方法，以一個產品為起點，深入剖析產品背後的完整生產過程，評價產品生命週期的環境影響，並指出改進的途徑。這一方法憑藉自身嚴謹的理論框架以及詳實的數據清單，為此後的水足跡、碳足跡、氮足跡等諸多研究提供了方法借鑑[5]，也為大眾提供了了解產品背後故事的契機，對環境保護理唸的普及起著推波助瀾的作用。
參考文獻：
- 霍李江 2003 生命週期評價(LCA)綜述 中國包裝 19-23
- 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
- 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)
- 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
- Manfred L 2013 An outlook into a possible future of footprint research
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