中国食物消费结构调整的碳-水-生态足迹研究

摘要

城市化背景下，膳食结构调整是提高居民健康水平和减少环境压力的重要途径。我国于2013年修订《中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIs2000)》，旨在引导居民健康食品消费，改善非传染性疾病高发现状。膳食营养素摄入量的调整，通过食品供应链影响水、土资源消耗和温室气体排放。然而，由于学科差异，膳食结构调整引起的环境影响尚不清楚。 针对上述问题，本研究用蒙特卡洛模拟方法量化了中国8-80岁居民28类人均日食物消费量及其潜在碳-水-生态足迹，通过不确定优化分析，求解不同年龄-性别组同时满足人体和环境双重健康的最优膳食结构。结合人口金字塔量化全国食物消费的环境足迹总量，并进一步探索居民膳食结构调整对环境足迹影响的空间特征。具体研究结果如下： (1)我国8-80岁男(女)性居民每日人均食物消费量为722-1149gcap-1d-1(698-1038g cap-1d-1)，潜在的CF-WF-EF分别为2143-3424g CO2ecap-1d-1(2107-3075g CO2ecap-1d-1)、1408-2065Lcap-1d-1(1327-1893Lcap-1d-1)和9.49-14.57gm2cap-1d-1(9.14-13.14gm2cap-1d-1)。在食物消费结构中，猪肉、牛肉和羊肉等动物源食物消费量占比小，但其贡献的CF、WF和EF分别占总量的35-41%、38-44%和48-54%。与食物消费现状相比，以DRIs2000(DRIs2013)作为约束条件优化的膳食结构，人均日碳-水-生态足迹分别降低0-24%(2-27%)、0-17%(3-26%)和3-24%(3-30%)，表现为牛肉和猪肉等动物源食物的消费量减少，蔬菜和水果等植物源食物(大米除外)的消费量增加。 (2)2010年，全国8-80岁居民食物系统的CF-WF-EF总量均值分别为1348Mt CO2e、834B m3和576Mgha。同年基于DRIs2000(DRIs2013)营养摄入标准的最优食物消费结构的CF、WF和EF总量分别降低了19%(24%)、7%(17%)和15%(23%)。在时间维度，2050年居民食物消费的CF、WF和EF分别是1270Mt CO2e、781B m3和543M gha。同年，不同性别年龄组的膳食结构优化可以使食物消费的CF-WF-EF总量可以分别减少300Mt CO2e、120B m3和122Mgha。 (3)根据县域人口性别-年龄金字塔进行空间热点分析，结果表明，CF-WF-EF减排潜力较强的“热点地区”均聚集在人口密度较高、经济发达的东南地区，通过居民膳食结构调整而减少的食物CF-WF-EF大多(约42-55%)集中在我国10-15%陆地领土上。 可见，基于DRIs2013营养标准的最优膳食结构，有更好的国民健康效益和潜在的环境效益，但总体环境效益依赖于各个性别-年龄组对最优膳食结构的选择。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 环境足迹概况及研究现状

1.2.1 环境足迹概况

1.2.2 食物消费足迹研究现状

1.2.3 可持续膳食结构研究现状

1.3 关键科学问题总结

1.4 论文框架及技术路线

1.4.1 研究目标

1.4.2 研究内容

1.4.3 技术路线

2 研究方法及数据来源

2.1 研究方法

2.1.1 蒙特卡洛模拟食物消费现状

2.1.2 膳食结构的不确定性优化

2.1.3 食物-环境耦合变化的热点分析

2.2 数据库

2.2.1 中国健康与营养调查(CHNS)数据库

2.2.2 中国居民膳食营养素参考摄入量(DRIs)

2.2.3 食品-环境金字塔模型(DPEP)足迹系数

2.2.4 人口金字塔数据

3 我国居民食物消费现状模拟及不确定性优化

3.1 食物消费现状模拟及不确定性优化

3.1.1 研究对象及数据说明

3.1.2 食物消费现状模拟

3.1.3 不确定性膳食结构优化

3.2 结果与讨论

3.2.1 居民食物消费量对比

3.2.2 三种饮食结构的碳足迹对比

3.2.3 食物消费结构变化的水足迹研究

3.2.4 不同食物消费结构的生态足迹

3.2.5 对比分析

3.3 小结

4 不同食物消费结构的环境足迹总量及其空间特征

4.1 饮食结构的环境足迹总量和空间减排潜力研究

4.1.1 研究对象及数据来源

4.1.2 不同膳食结构的碳-水-生态足迹总量

4.1.3 食物消费结构的环境足迹空间特征

4.2 结果与讨论

4.2.1 全国食物消费的碳-水-生态足迹总量

4.2.2 不同食物消费模式足迹变化的热点分析

4.3 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢