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Contributions to LCA methodology for agricultural systems : Site-dependency and soil degradation impact assessment / tesis doctoral Llorenç Milà i Canals
Milà i Canals, Llorenç
Domènech, Xavier, 1953- , dir. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Rieradevall, Joan, dir. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d’Enginyeria Química)

Publicació: Bellaterra : Universitat Autònoma de Barcelona, 2004
Resum: El Análisis de Ciclo de Vida (ACV o LCA, en sus siglas inglesas) es un método para el análisis ambiental de sistemas industriales. Esta tesis estudia la aplicabilidad del ACV a sistemas agrícolas, y propone soluciones para algunas de las lagunas detectadas en el método. A partir de un estudio de la producción de manzanas en Nueva Zelanda, se analiza cuáles son los factores que determinan mayormente los resultados del ACV agrícola. Se ha demostrado que el tipo de tecnología agrícola (p. ej. : agricultura integrada o ecológica) decide algunos tipos de impacto ambiental (toxicidad humana, consumo de energía…), aunque no es suficiente para predecirlos. De hecho, los resultados de la tesis demuestran la especial relevancia de disponer de datos sobre las características del sitio en qué se desarrolla la producción, dada la especial relevancia que estas características desempeñan en la determinación de los impactos ambientales de la agricultura. En especial, las condiciones físicas del sitio de producción (tipo de suelo, clima) y la técnica del productor (es decir: cómo aplica el productor la tecnología, a través del grado de mecanización, cantidad de fitosanitarios y fertilizantes utilizada, sistema de irrigación…) son los elementos más importantes de estos factores locales. Así, el consumo de energía para las operaciones en el campo presenta variaciones de hasta un 50% en manzanales de un mismo tipo de tecnología (producción ecológica o integrada), debido a las distintas prácticas de los granjeros. En el caso de las condiciones físicas del sitio, las diferencias en el tipo de suelo producen variaciones de hasta un orden de magnitud en las emisiones de pesticidas al agua subterránea, para una misma cantidad y tipo de sustancia utilizada. Los impactos debidos a los pesticidas también están determinados en buena parte por las prácticas de cada granjero, puesto que la elección de las sustancias activas produce grandes variaciones en el efecto sobre la toxicidad de cada uno de los manzanales estudiados. Finalmente, la aplicación del ACV a la producción de manzanas en Nueva Zelanda ha permitido sugerir diversas opciones de mejora, y prever de un modo cuantitativo el efecto de estas mejoras en caso de que se apliquen. Por otra parte, la tesis propone un método para el análisis de los impactos sobre la calidad del suelo en ACV agrícola, utilizando la Materia Orgánica del Suelo (MOS) como indicador. El método sugiere el uso de modelos matemáticos para la predicción de los niveles de MOS afectados por el sistema agrícola, y se ilustra su aplicación por medio de un ejemplo. Este nuevo método de evaluación se evalúa como suficientemente representativo y aplicable para introducir los impactos sobre las funciones de sostén de la vida realizadas por el suelo en ACV, y es especialmente recomendable para incluir estos aspectos en ACV agrícola. En efecto, la aplicación de este método permitirá aumentar la relevancia y la credibilidad de las comparaciones entre sistemas agrícolas que tratan la calidad del suelo de modo distinto, como la agricultura ecológica y la convencional y / o integrada. Además, la aplicación del indicador MOS por medio del uso de modelos matemáticos permitirá aumentar la sensibilidad del cálculo de otras categorías de impacto, como el efecto invernadero (gracias al cálculo de la fijación / emisión de carbono por parte del suelo) y la eutrofización y la lluvia ácida (gracias a la modelización del ciclo del nitrógeno).
Resum: Life Cycle Analysis (LCA) is a meted for the environmental assessment of industrial systems. This thesis studies the applicability of LCA to agricultural systems, and suggests solutions for some of the weaknesses detected in the method. Based on a study of apple production in New Zealand, the factors mainly determining the results of agricultural LCA are analysed. It has been shown that the type of agricultural technology (e. g. : organic or integrated fruit production) decides some types of environmental impact (human toxicity, energy consumption…), however it is not enough to predict them. Indeed, the results of the thesis show the high relevancy of the characteristics of the site of production on the results of the environmental analysis of agriculture, and therefore to importance of obtaining data on these characteristics for a credible study. Especially, the physical conditions of the site (soil type and weather), and producer's technique (i. e. : how the producer applies the technology type, through the degree of mechanisation, amount of fertilisers used, composition of pesticides, irrigation technique…) are the main elements of these site characteristics. For instance, energy consumption for field operations show differences of up to 50% between apple orchards of the same technology (organic or integrated), due to variations in farmer's practices. In the case of the physical site conditions, the differences in soil types generate variations of up to one order of magnitude in the emissions of pesticides to groundwater, for the same substance applied in the same amount. Impacts from pesticides are shaped by to farmer's practices as well, and the selection of different active ingredients produces great variations in the effect on human toxicity in the different apple orchards. Finally, the application of LCA to apple production in New Zealand has suggested several options for environmental improvement, and has allowed a quantified prediction of the environmental improvement derived from their application. Besides, the thesis suggests a new method for the analysis of impacts on soil quality in agricultural LCA, using Soil Organic Matter (SOM) as an indicator. The method suggests the use of existing mathematic models for the prediction of SOM level evolution as affected by agricultural practices, and its application is illustrated with an example. This new method is representative and applicable enough to include the life support functions of land in LCA, and is especially recommended for the inclusion of the impacts on soil quality in agricultural LCA. Indeed, the application of this method allows for more relevancy and credibility in comparative LCA of agricultural systems that treat soil quality in a different way, such as organic and Conventional / integrated agriculture. In addition, the application of the SOM indicator through the use of mathematic models increases the sensitivity of the calculation of other impact categories such as global warming (thanks to the prediction of carbon emissions / sequestration by soil) and eutrophication and acidification (thanks to the modelling of the nitrogen cycle).
Nota: Bibliografia
Nota: Tesi doctoral - Universitat Autònoma de Barcelona, Facultat de Ciències, Departament de Química, 2003
Nota: Consultable des del TDX
Nota: Títol obtingut de la portada digitalitzada
Drets: Tots els drets reservats.
Llengua: Anglès.
Document: Tesis i dissertacions electròniques ; doctoralThesis
Matèria: Cicle de vida del producte ; Anàlisi ; Medi ambient ; Anàlisi d'impacte ; Sòls ; Degradació ; Sistemes agrícoles
ISBN: 8468832855

Adreça alternativa:: http://hdl.handle.net/10803/3155


131 p, 2.6 MB

134 p, 2.0 MB

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