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海水养殖碳足迹评价与智能决策系统

时间:2025/06/14

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当前,我国产品碳足迹管理政策体系框架正在加速建成。建立水产品碳足迹管理体系已成为农业绿色低碳转型的重大需求。构建专业的碳足迹管理平台,不仅是响应国家政策的关键举措,更有助于完善碳足迹管理体系建设与碳标识认证,全面提升海水养殖产品的市场竞争力。当前,正是推出海水养殖业碳足迹核算与管理平台的关键窗口期。

为此,厦门大学海洋监测与信息服务中心(MMIS)自主研发了“海水养殖碳足迹评价与智能决策系统”,面向海水养殖低碳管理需求,贯通标准化清单构建、自然—社会过程耦合碳足迹核算、排放热点识别、智能减排和报告生成等环节,为养殖户/企业、采购商、金融机构、科研机构与相关政府部门提供在线分析与决策支持。

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图1 海水养殖碳足迹评价与智能决策系统首页


背景意义

海水养殖碳足迹具有高度的复杂性和特殊性。既涉及饲料、电力、燃油、设施和运输等社会工业过程,也涉及部分养殖物种的钙化、生物沉积等自然碳过程。不同养殖模式与海域环境差异显著,传统通用型生命周期评价工具难以直接衔接生产现场数据、自然过程模拟与减排方案制定。亟需建立适用于海水养殖场景的专用技术工具,提升核算的规范性、可追溯性和决策实用性。


技术突破

● 标准化生命周期清单自动构建

针对不同物种和养殖阶段设置结构化问卷,自动完成单位换算、过程匹配、设施使用周期分配及功能单位归一化,并支持导入和修改用户自有清单。

● 自然-社会过程耦合核算

统筹设施、能源、饲料等社会工业投入与贝类钙化、生物沉积等自然过程,结合动态能量收支(DEB)、NPZD等机理模型,以及温度、盐度、pH和海水二氧化碳分压等环境参数,分析不同阶段和过程的碳足迹贡献。

● 排放热点识别与智能减排决策

通过排放贡献分析、蒙特卡洛模拟及Spearman秩相关分析识别关键排放源和敏感因素;结合科研文献和案例,利用大语言模型辅助生成减排建议,经专家审议后可开展方案应用前后对比。

● 自动化结果分析与报告输出

按生产阶段、投入类别和关键过程展示核算结果,支持多指标比较,自动整合系统边界、数据来源、清单、热点分析及减排建议,生成可导出的产品碳足迹报告。


图2 系统核心功能与模块


应用前景

为养殖企业开展碳足迹自查、关键环节改进和养殖模式比较提供支持;为采购企业开展供应链碳管理、金融机构评估绿色项目、政府部门制定低碳渔业政策,以及科研单位开展对比研究提供数据与方法工具。平台生成的报告可作为管理和后续核查准备的基础材料,正式认证仍需遵循相关标准与机构要求。


研发基础与发展方向

海水养殖碳足迹平台由MMIS团队李少斌副教授牵头开展研究,已形成海水养殖生命周期碳足迹评价相关发明专利和软件著作权,并参与水产品碳足迹及大型藻类固碳量相关国际标准制定。未来将持续丰富品种与案例数据,逐步拓展冷链、加工等环节,完善智能化分析能力,推动碳足迹核算成果服务海水养殖产业绿色低碳转型。