针对食物损耗与浪费(FLW)占全球人为温室气体排放约 19%,但其驱动因素和减排潜力尚未明晰的问题,构建了机械学框架,将 FLW 排放拆解为技术经济约束、生产过剩和不当消费驱动型,后两者归为行为失范驱动排放。研究量化 2021 年全球行为失范驱动排放为 40 亿吨 CO₂当量,占 FLW 总排放 59%,并分析了国家尺度减排潜力,发现单一干预无法实现 SDG12.3 目标,需整合策略,且预计 2050 年撒哈拉以南非洲将成为 FLW 排放最大区域。
1 科学问题
- 现有 FLW 按供应链阶段的分类方式难以厘清排放根源与针对性减排策略;
- 全球及国家尺度 FLW 排放的驱动机制与各驱动因子的贡献占比尚未明确;
- 行为、技术、饮食等不同路径对 FLW 的减排潜力与可行性如何,单一或整合策略能否实现 SDG12.3;
- 未来全球各区域 FLW 排放的演变趋势,尤其是发展中区域的排放贡献变化。
2 研究方案
- 提出新分类框架,将 FLW 排放归为技术经济约束、生产过剩、不当消费三类驱动,进一步拆解为 5 个机械学子类,区分行为失范与技术经济约束型排放;
- 利用 FAO 和 UNEP 数据,结合生命周期评估与气候经济区域综合模型,量化 2001-2021 年各国两类排放,分析其社会经济驱动因素;
- 提出行为控制、技术控制、肉类消费削减三类减排潜力指标,结合技术和饮食可行性指数,评估各国减排潜力;
- 基于三种社会经济共享路径,模拟并预测 2050 年各区域 FLW 排放趋势及各驱动因子的贡献。
3 结论
2021 年全球行为失范驱动 FLW 排放达 40 亿吨 CO₂当量,占总排放 58.6%,肉类消费和结构性过剩分别贡献 50%、15%,中、印、美为主要贡献国,撒哈拉以南非洲该排放增速最快;社会经济层面,食物过剩与人均 GDP 呈环境库兹涅茨曲线特征,人均行为失范排放与 BMI 正相关。行为控制是全球最大减排路径,但仅 13、25、82 个国家可分别通过单一技术、减肉、行为干预实现 SDG12.3,整合策略可大幅提升达标国家数量。预计 2050 年撒哈拉以南非洲将成最大 FLW 排放区域,占全球行为失范和技术经济约束驱动排放的 21%、18%。
研究的不足在于忽略了宗教文化的影响,且国家内不同区域的商品排放系数误差尚未明确。未来研究需完善亚国家尺度排放因子数据库,量化气候变化等因素对 FLW 排放的影响,结合人工智能建模优化减排策略,并厘清生产与消费端的经济心理关联,弥合技术可行性与社会文化现实的差距。