從全球視角看棉花全生命周期

　　棉花是全球最重要的經(jīng)濟作物之一。近5年，全球棉纖維平均年產(chǎn)量為2500萬噸，約占全球紡織纖維產(chǎn)量的1/4。同時，棉花全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)造了大量就業(yè)機會，為數(shù)以億計的棉花產(chǎn)業(yè)從業(yè)者提供了生計來源。

　　“但是棉花種植、加工、使用過程不可避免地會對人類環(huán)境造成影響，亟須開展全球棉紡品全生命周期評價，提出棉花可持續(xù)生產(chǎn)與利用的發(fā)展方向?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、該團隊首席科學(xué)家王占彪在接受《中國科學(xué)報》采訪時說。

　　王占彪強調(diào)，棉花產(chǎn)業(yè)是一個龐大的產(chǎn)業(yè)，涉及農(nóng)業(yè)、工業(yè)、運輸業(yè)、服務(wù)業(yè)以及商業(yè)多個領(lǐng)域，生命周期鏈長且復(fù)雜，各個環(huán)節(jié)差異較大，且互相交織密不可分?！扒叭松婕按朔矫娴难芯肯鄬^少，因此有必要探討棉花產(chǎn)業(yè)鏈對環(huán)境影響這一課題，以幫助我們深入了解棉花產(chǎn)業(yè)在環(huán)境方面存在的問題，并尋找改進和創(chuàng)新的措施，實現(xiàn)更可持續(xù)、環(huán)境友好的棉花生產(chǎn)和使用?！?/p>

　　然而，僅從樣點或區(qū)域尺度開展的研究不具有代表性，因為棉花生產(chǎn)、加工、消費分布在全球各個地區(qū)，因此了解全球范圍內(nèi)棉花全產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)境影響，可以使視角更全面。

　　此外，不同地區(qū)棉花產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)境影響存在差異，從全球尺度開展研究可以比較不同地區(qū)的情況，從而更好地了解不同因素對各個地區(qū)環(huán)境的影響。

　　“這種全球視角可以為制定國際標準和政策以及實踐提供科學(xué)依據(jù)，從而促進全球棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?！蓖跽急胝f。

　　全球棉田資源投入量和環(huán)境影響

　　創(chuàng)新團隊首先利用全球的棉田氮肥投入、灌溉、農(nóng)藥投入以及產(chǎn)量分布，計算了全球棉田資源投入量，輔助解釋棉花生命周期的環(huán)境影響在各個地區(qū)為何分布不均。

　　他們發(fā)現(xiàn)，棉花種植環(huán)節(jié)的環(huán)境影響取決于灌溉、農(nóng)藥和化肥用量。全球約有一半的棉田使用地下水灌溉，農(nóng)藥平均施用量為每公頃1.57千克，氮磷肥平均投入量為每公頃150千克。但是，全球各棉區(qū)灌溉、農(nóng)藥、氮肥施用量差異較大：經(jīng)濟發(fā)展水平高的地區(qū)施用量較多，而經(jīng)濟水平和水資源有限的棉區(qū)施用量則較少。

　　王占彪說，亟須因地制宜提高灌溉用水、化肥、農(nóng)藥等的利用效率，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)的環(huán)境影響。

　　“其次，我們從棉花的種植階段、加工階段和使用階段評估了棉花全生命周期對環(huán)境的影響?！闭撐牡谝蛔髡?、中國農(nóng)科院博士后張正貴介紹，他們從水的使用、人類和生態(tài)毒性、富營養(yǎng)化、碳足跡4個方面估算了環(huán)境影響。

　　就水的使用來說，97%~98%的用水影響與棉纖維生產(chǎn)有關(guān)，只有2%與洗衣活動有關(guān)。

　　就人類和生態(tài)毒性而言，棉衣的毒性影響可能主要集中在棉花種植或紡織產(chǎn)品制造階段?！暗窃诩徔椘飞芷谠u估中，此類毒性評估相對較少，因為分析人員面臨數(shù)據(jù)稀缺的問題。此外毒性評估的方法變化相對較快，很多研究結(jié)果由于方法不一致不可嚴格地被用于比較?！睆堈F說。

　　富營養(yǎng)化影響的生命周期評估顯示，占比最高的依次是棉花種植過程中的化肥施用(占83%)、消費者的洗滌劑使用和濕加工過程。

　　棉衣的生產(chǎn)導(dǎo)致了二氧化碳排放?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)每件產(chǎn)品在棉制品整個生命周期內(nèi)的碳足跡范圍為3至62千克二氧化碳當量。換句話說，每使用一件服裝就會排放50至872克二氧化碳當量?！睆堈F說，服裝生產(chǎn)階段和消費者使用階段的碳足跡占主導(dǎo)地位。其根本差異與家庭使用的電能來源以及各國普遍采用的洗衣方式有很大關(guān)系。

　　“根據(jù)棉紡品全生命周期環(huán)境評價結(jié)果，有的放矢地減少不同環(huán)節(jié)的不同投入，是減少棉花全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境影響的有效手段。”王占彪說，在他們調(diào)查的所有環(huán)境影響中，天然植物纖維(棉花、黃麻和亞麻)環(huán)境影響低于動物纖維和合成纖維。以天然植物纖維代替合成纖維紡織品，有利于人類可持續(xù)發(fā)展。

　　未來棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向

　　王占彪建議，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，棉花產(chǎn)業(yè)需要采取一系列措施，包括推廣節(jié)水灌溉技術(shù)、優(yōu)化農(nóng)藥和化肥施用、加強土壤保護與恢復(fù)、推動可持續(xù)棉花標準與認證體系建設(shè)等。

　　“這項研究中提到的環(huán)境影響與我們的日常認知有所不同，這是因為其中很多不會直接影響我們的日常生活，而是長期間接影響?！蓖跽急虢忉屨f，例如，洗衣服需要洗滌劑和消毒水等產(chǎn)品，這些化學(xué)物質(zhì)摻入水中被排到江河湖海后會造成水的富營養(yǎng)化，最終通過食物鏈循環(huán)進入人的飲用水中，對人類身體健康造成不利影響。因此，這種緩慢的長期污染物應(yīng)該被重視。

　　尤其是棉花的使用階段與每個人的生活息息相關(guān)?！跋M者行為對紡織品的可持續(xù)性起決定性作用?！蓖跽急胝f，首先，消費者可以通過在當?shù)厣痰曩徫?、步行或騎自行車代替開車、將購物與其他日常工作結(jié)合起來等方式減少排放。

　　其次，消費者應(yīng)該盡可能長時間保留衣服，崇尚“慢時尚”而不是“快時尚”觀念，同時不穿的衣服可以售賣或租借，以實現(xiàn)衣物的流轉(zhuǎn)。

　　再次，減少機洗和洗滌液的用量會大幅降低洗衣過程對環(huán)境的影響。

　　最后，避免熨燙。這對環(huán)境可持續(xù)性也很重要，因為熨燙會耗費大量電力，從而導(dǎo)致溫室氣體排放，并在一定程度上導(dǎo)致更高的富營養(yǎng)化。

　　另一方面，棉花與其他大宗糧食作物不同，其生產(chǎn)和使用在造成環(huán)境影響的同時可長期存在，作為固碳作物(類比木材)。

　　在種植階段，棉花作為重要的經(jīng)濟作物與其他大宗作物的改良方式適配。例如提高灌溉效率、采用害蟲綜合管理、提高肥料利用率等方式，對于玉米、小麥和水稻農(nóng)田也適用。

　　新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所研究員田立文說，該研究從棉花的種植、加工與紡織等方面系統(tǒng)解析棉花產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)對環(huán)境的影響，為棉花的可持續(xù)生產(chǎn)與利用提供了思路和線索，為未來棉花產(chǎn)業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)與利用指明發(fā)展方向，對于應(yīng)對棉花產(chǎn)業(yè)面臨的環(huán)境挑戰(zhàn)、解決可持續(xù)性發(fā)展問題具有重要意義。