设施蔬菜生产在一定程度上突破了传统农业地域和季节限制，打破了北方寒冷季节无法种植蔬菜的传统，为解决中国北方地区冬季的蔬菜淡季供应、增加农民收入起到了积极的作用(李天来，2005).然而这种反季节生产需要投入大量额外的资源和能源(沈军等，2012)，加之特殊的封闭环境和种植方式，带来了不可忽视的环境问题.国内学者已对日光温室硝态氮的累积与淋失、氨挥发、氧化亚氮的排放，以及土壤环境变化进行了研究(刘晓军，2008；张仲新等，2010；习斌等，2010；米国全等，2005)，为了解设施蔬菜种植环节对环境的影响奠定了科学基础.然而，设施蔬菜生产不再是单纯的蔬菜种植活动，而是以蔬菜生产为目的，包括设施构筑物建设、农资生产和耕作环节在内的一个生产系统.除种植过程带来的环境问题以外，设施构筑物建设和农资生产的环境影响也不容忽视.因此，仅评价耕作活动带来的环境影响，往往会低估设施蔬菜生产系统的环境影响，只有从整个生产系统的角度评价，才有助于全面了解设施蔬菜这种新型的农业生产方式对环境的影响，有利于指导设施蔬菜的可持续发展和科学规划.

生命周期评价(Life Cycle Assessment，LCA)作为一种以产品为导向的全过程评价方法，提供了一种从系统角度评价产品环境影响的思路和标准方法(Rebitzer et al., 2004).近几年，国外学者已把LCA方法广泛应用于农业领域，用其来评价农产品生产和田间管理措施对环境的影响(Charles et al., 2006).国内学者已对大田农作物进行了生命周期评价(李贞宇等，2010；王明新等，2010；梁龙等，2010)，如沈军等(2012)对不同类型温室的建造进行了生命周期评价，但尚未见对中国设施蔬菜生产系统进行生命周期评价的科研报道.为定量、系统和全面地了解设施番茄生产系统的环境影响特点，本文以陕西省西安市郊区设施内广泛栽培的番茄为例，用生命周期评价方法分析日光温室和塑料大棚两种生产系统生产番茄的资源消耗和环境排放，以期为改善设施蔬菜生产的环境问题和实现设施蔬菜可持续发展提供理论依据.

研究区为陕西省西安市郊区，该区域常年太阳辐射总量为4.81 MJ · m^-2，年日照时数为2163.8 h，年平均气温为12.9℃，平均降水量为630 mm，平均蒸发量为884 mm，无霜期为221 d.该区日光温室属于土墙钢架结构，种植蔬菜以番茄为主，多数采用一年种植两茬番茄的耕作方式.塑料大棚属于钢架结构，一般早春茬种植瓜类，秋延茬种植番茄.本研究选择了10个日光温室(面积均为6 m×90 m)和5个塑料大棚(面积均为9 m×110 m)为研究对象，调查了日光温室和塑料大棚建设及日常运行的物资消耗，并全程详尽记录了2012年7月到2013年6月番茄、西瓜生产的投入和产出.期间，10个日光温室均种植了两茬番茄，2012年7月捂棚，8月中旬定植，11月中旬开始采收，2013年1月中、下旬拉秧，2月上旬定植第2茬番茄，4月上、中旬开始采收，6月中下旬终收.5个塑料大棚3月中下旬定植西瓜，5月中下旬采收，6月中下旬拉秧，7月中旬定植番茄，9月中下旬采收，11月下旬拉秧.定植前进行土壤消毒和翻耕，有机肥与磷肥定植前全部施入，追肥随灌溉水冲施，灌溉水为深井水.

根据ISO(2006)提出的生命周期评价原则与框架，评价过程由4个相互关联的阶段组成，即目标定义与范围界定、清单分析、影响评价和生命周期解释.

本研究以生产1000 kg番茄为评价的功能单位，研究番茄日光温室和塑料大棚生产系统从原材料生产到番茄收获过程的资源消耗和环境排放.本研究定义的系统边界包括设施构筑物建设和日常运行(下文简称为设施构筑物)所需材料(水泥、钢材、砖和棚膜等)的生产、农资(化肥、地膜、杀菌剂和杀虫剂)生产、番茄种植(育苗、翻地、定植、覆膜、施肥、喷药、灌溉、收获)及各 过程使用能源的生产和消耗，不包括农用机械的生产、番茄运输到市场销售和消费者消费的过程.系统边界见图 1.

图 1(Fig. 1)

图 1 设施番茄生产系统边界 Fig. 1 System boundary of tomato production in greenhouses

清单分析是对定义的产品生命周期阶段的资源、能源和向环境的排放进行数据量化分析，其核心是建立以产品功能单位表达的产品系统的输入和输出(杨建新等，2002).本研究以生产周期1年为评估时期，系统的输入输出以生产1000 kg番茄表示，数据分别取10个日光温室和5个塑料大棚的平均值.根据建材的一般使用年限，建设日光温室和塑料大棚消耗的建材和能源按使用寿命15 年、PVC输水管按使用寿命5 年、棚膜按使用寿命1 年(塑料大棚按3年)、防寒膜(塑料大棚的裙膜)按使用寿命3年分别折算为1 年的用量.塑料大棚1年的建材消耗量平均分配给番茄和西瓜，农资和耕作阶段的输入分别根据番茄和西瓜生产阶段的实际投入计算.日光温室和塑料大棚生产番茄的物资投入清单见表 1.

表 1(Table 1)

表 1 设施生产1000 kg番茄的物资投入 Table 1 Inputs of producing 1000 kg tomato in greenhouses

表 1 设施生产1000 kg番茄的物资投入 Table 1 Inputs of producing 1000 kg tomato in greenhouses 生产系统 钢材/kg 水泥/kg 砖/块 电/(kW·h) 柴油/L 聚乙烯/kg 聚氯乙烯/kg 灌溉水/m3 注：聚乙烯包括棚膜、防寒膜和地膜；聚氯乙烯主要为输水管；杀虫剂、杀菌剂均为有效成分；有机肥为鸡粪. 日光温室 18.746 6.149 30.81 27.423 2.399 11.927 1.365 50.387 塑料大棚 17.625 1.111 0 26.667 0.733 3.022 1.206 53.333 生产系统 N/kg P2O5/kg K2O/kg 杀虫剂/kg 杀菌剂/kg 化肥 有机肥 化肥 有机肥 化肥 有机肥 日光温室 3.952 5.303 3.662 4.881 5.279 2.558 0.044 0.080 塑料大棚 5.337 7.027 5.054 6.467 7.471 3.389 0.071 0.119

本研究中能源生产和使用过程的环境影响数据取自文献(Di et al., 2007；胡志远等，2006)；生产钢材、水泥、砖、棚膜、防寒膜、地膜、PVC输水管和化肥的资源、能源和环境排放数据分别取自文献(李兴福等，2009；姜睿等，2010；王庆一，2006；陈红等，2004；胡志远等，2006；王效琴等，2012；曹仑，2007)的研究结果，以及《磷肥行业清洁生产指标体系》(http://www.miit.gov.cn/n11293472/ n11293832/n12768545/n12845656.files/n12840241.pdf)和《氮肥行业清洁生产指标体系》(http://jns.miit.gov.cn/n11293472/n11295091/n11477141/n12841251.files/n12840288.pdf)中的数据；由于缺乏详尽的研究数据，杀虫剂和杀菌剂生产过程只考虑能耗和CO₂排放量，以有效成分质量表示，数据采用West等(2002)的研究结果.

耕作过程产生的环境问题除旋耕和灌溉带来的环境影响外，主要有农药残留污染及施用氮肥和有机肥带来的N₂O 排放、NH₃挥发、硝态氮的淋溶损失和重金属污染.

根据张仲新等(2010)对设施菜地N₂O排放通量的研究结果，结合实际施肥水平，施用氮肥和有机肥带来的田间N₂O排放系数取0.849%.根据习斌等(2010)的研究结果，设施番茄地的NH₃挥发系数在0.67%~2.43%之间，考虑到本研究的施肥量，NH₃挥发系数取0.73%.硝态氮的淋溶损失率根据赵营等(2011)对设施番茄地的研究结果，取3.33%.

化肥和有机肥的重金属含量根据文献(陈林华等，2009；白玲玉等，2010)的研究结果取值.农药残留率根据Van Calker(2004)的研究成果，进入大气、水体和土壤的污染物分别取10%、1%和43%.设施番茄生产系统生产1000 kg番茄的资源和环境排放清单见表 2.

表 2(Table 2)

表 2 设施生产1000 kg番茄的生命周期清单 Table 2 Life cycle inventory of producting 1000 kg tomato in greenhouses

表 2 设施生产1000 kg番茄的生命周期清单 Table 2 Life cycle inventory of producting 1000 kg tomato in greenhouses 过程 生产系统 水资源消耗/m3 能源消耗/MJ CO2/kg CO/kg CH4/kg NMVOC/kg C2H2/kg SO2/kg NOx/kg NH+4-N/kg NH3/kg 设施构筑物 日光温室 0.262 959.86 127.228 2.777 0.377 0.078 0.022 1.182 0.266 塑料大棚 0.245 563.82 62.147 2.593 0.345 0.021 0.006 0.767 0.215 农资生产 日光温室 0.117 465.39 36.382 0.024 0.010 0.002 0.144 0.171 0.003 0.022 塑料大棚 0.159 600.13 41.953 0.030 0.004 0.002 0.195 0.231 0.005 0.032 耕作 日光温室 50.388 315.33 23.638 0.032 0.067 0.001 0.205 0.162 0.083 塑料大棚 53.330 338.31 25.432 0.034 0.071 0.011 0.218 0.173 0.110 过程 生产系统 N2O/kg NO-3-N/kg Cd/g Pb/g Cu/g Zn/g As/g Ni/g 农药有效成分残留/kg 空气 水 土壤 设施构筑物 日光温室 塑料大棚 农资生产 日光温室 塑料大棚 耕作 日光温室 0.247 0.308 0.208 6.835 27.577 228.139 4.43 7.847 0.013 0.006 0.058 塑料大棚 0.333 0.412 0.276 9.096 36.56 302.396 5.87 10.398 0.017 0.008 0.078

影响评价的目的是通过使用与清单结果相关的影响类型和类型参数，从环境的角度审察产品系统，以查明主要的环境问题及每个生产阶段对环境影响的大小.本研究根据清单分析结果选择了能源耗竭、水资源耗竭、全球变暖、环境酸化、富营养化、光化学烟雾、土壤毒性、水体毒性和人类毒性9种环境影响类型.对确定的环境影响类型定量计算其环境影响潜值，各类环境影响潜值的计算公式(杨建新等，2002)如下:

式中，EP_j为产品系统第j种环境影响类型的影响潜值；EP_ji为第i种环境干扰因子对第j种环境影响类型影响潜值的贡献；Q_ji为第i种环境干扰因子的排放或消耗量；EF_ji为第i种环境干扰因子对第j类环境影响的当量因子.

环境影响潜值的大小通常以某种物质为参照物表达，当量因子指环境干扰因子相对于该种参照物质对某类环境影响的贡献大小.全球变暖潜值以CO₂为参照物，温室气体CO₂、CH₄、N₂O的当量系数分别为1、25和298 kg · kg^-1(以CO₂当量计)(IPCC，2006)；环境酸化潜值以SO₂为参照物，导致环境酸化的污染物SO₂、NO_x和NH₃的当量系数分别为1、0.7和1.88 kg · kg^-1(以SO₂当量计)(杨建新等，2002)；富营养化潜值以PO^3-₄为参照物，导致富营养化的污染物NO_x、NO^-₃-N、NH⁺₄-N和NH₃的当量系数分别为0.13、0.42、0.33和0.35 kg · kg^-1(以PO^3-₄当量计)(Brentrup et al., 2004)；光化学烟雾潜值以C₂H₂为参照物，导致光化学烟雾的污染物C₂H₂、CO、CH₄和NMVOC的当量系数分别为1、0.03、0.007和0.5 kg · kg^-1(以C₂H₂当量计)(杨建新等，2002).土壤毒性潜值、水体毒性潜值和人类毒性潜值以1，4-DCB为参照物，由于缺乏相应数据，重金属只考虑土壤毒性，农药考虑7种有效成分，农药残留进入水体考虑水体毒性，进入土壤考虑土壤毒性，进入空气考虑人类毒性，重金属Cd、Pb、Cu、Zn、As和Ni的当量系数分别为170、33、14、25、3300和240 kg · kg^-1(以DCB当量计)，农药的当量系数(以DCB当量计)(Huijbregts et al., 2000)见表 3.

表 3(Table 3)

表 3 农药的潜在毒性系数 Table 3 Toxicity potential of pesticide

表 3 农药的潜在毒性系数 Table 3 Toxicity potential of pesticide 毒性类型 毒性系数/(kg·kg-1) 辛硫磷 多菌灵 灭多威 异丙威 敌敌畏 百菌清 扑海因 土壤毒性 2600 38000 140000 1900 120000 370 160 水体毒性 4.7 49 300 6.4 200 0.68 0.14 人类毒性 0.97 19 6.2 130 100 8.4 0.2

生命周期解释主要是分析和评估结果，说明对特定的环境影响类别贡献大的环节或元素，形成结论和建议.

由表 4可知，日光温室和塑料大棚生产1000 kg番茄生命周期内消耗的能源分别是1740.58 MJ和1502.346 MJ.对于日光温室，设施建设和日常维护是能源消耗的主要来源，占番茄生命周期能源消耗量的55.15%；其次是农资生产环节，占26.74%；耕作过程能源消耗的贡献率最小，为18.11%.对于塑料大棚，农资生产和设施构筑物是能源消耗的主要来源，分别占番茄生命周期能源消耗量的39.95%和37.53%，耕作环节占22.52%.设施构筑物的能源消耗主要由钢材、棚膜和防寒膜(聚乙烯)的生产带来，而钢材、聚乙烯都是高能耗材料；农资生产过程的能耗主要是由氮肥生产带来的；耕作过程的能源消耗主要是灌溉用电.在日光温室生产系统中，钢材、聚乙烯、灌溉用电和氮肥生产造成的能耗占系统总能耗的比例分别是24.01%、20.42%、17.14%和15.45%.对于塑料大棚生产系统，上述物资生产造成的能耗占系统总能耗的比例分别是26.22%、6.40%、21.02%和24.17%.

表 4(Table 4)

表 4 日光温室生产1000 kg番茄的环境影响潜值 Table 4 Environmental impact potential results of producing 1000 kg tomato in greenhouses

表 4 日光温室生产1000 kg番茄的环境影响潜值 Table 4 Environmental impact potential results of producing 1000 kg tomato in greenhouses 过程 生产系统 能源耗竭/MJ 水资源耗竭/m3 全球暖化/kg 环境酸化/kg 富营养化/kg 光化学烟雾/kg 土壤毒性/kg 水体毒性/kg 人类毒性/kg 设施构筑物 日光温室 959.855 0.262 136.648 1.368 0.035 0.147 - - - 塑料大棚 563.820 0.245 70.778 0.918 0.028 0.097 - - - 农资生产 日光温室 465.394 0.117 36.382 0.309 0.032 0.008 - - - 塑料大棚 600.215 0.159 41.953 0.417 0.043 0.005 - - - 耕作 日光温室 315.311 50.388 98.913 0.474 0.180 0.002 24.217 19.545 0.124 塑料大棚 338.311 53.330 126.432 0.545 0.234 0.007 31.686 19.700 0.304 合计 日光温室 1740.580 50.767 271.943 2.151 0.247 0.157 24.217 19.545 0.124 塑料大棚 1502.346 53.734 239.163 1.880 0.305 0.109 31.686 19.700 0.304

日光温室和塑料大棚生产1000 kg番茄的全球变暖潜值(以CO₂当量计)分别是271.943 kg和239.163 kg.对于日光温室，排放温室气体的主要环节是日光温室设施建设与维护过程，对系统全球变暖潜值的贡献率是50.25%；其次是耕作过程，贡献率为36.37%；农资生产环节的贡献率最小，为13.38%.对于塑料大棚，排放温室气体的主要环节是耕作过程，贡献率为52.86%；其次是塑料大棚骨架和农资生产环节，分别占29.60%和17.54%.日光温室生产系统的温室气体排放主要是由钢材和聚乙烯生产带来的，两者对系统全球变暖潜值的贡献率之和是41.59%；耕作过程产生的温室气体主要是肥料氮素投入带来的田间N₂O排放，对系统全球变暖潜值的贡献率是27.07%；农资生产环节的温室气体排放主要来自氮肥生产，对系统全球变暖潜值的贡献率是6.93%.塑料大棚生产系统的温室气体主要产生于氮肥施用的田间排放，占系统排放量的52.86%，钢材、氮肥生产和灌溉用电对系统全球变暖潜值的贡献率分别是16.78%、10.64%和10.64%.

日光温室和塑料大棚生产1000 kg番茄生命周期内水资源消耗量分别是50.767 m³和53.734 m³，主要为灌溉用水，占日光温室和塑料大棚番茄生产系统总用水量的99.25%，其他为建材和农资生产耗水.调研区设施采用大水漫灌，水源为深井水，水资源浪费比较严重，可以通过采用滴灌或微灌系统减少设施蔬菜生产对水资源的压力.

日光温室和塑料大棚生产1000 kg番茄的环境酸化潜值(以SO₂当时计)分别是2.151 kg和1.88 kg.对于日光温室，设施构筑物、农资生产和耕作3个环节的贡献率分别是63.61%、14.37%和22.02%；对于塑料大棚，设施构筑物、农资生产和耕作3个环节对系统的贡献率分别是48.83%、22.18%和28.99%.环境酸化物质的主要来源是：设施构筑物环节钢材和聚乙烯生产排放的SO₂和NO_x；农资生产环节氮肥生产排放的SO₂、NO_x和NH₃；耕作环节灌溉用电带来的SO₂和NO_x，以及肥料氮素投入带来的田间挥发的NH₃.在日光温室生产系统中，钢材、聚乙烯、氮肥生产、灌溉用电和肥料氮素投入对系统环境酸化潜值的贡献率分别是34.21%、22.13%、12.67%、14.61%和7.21%.塑料大棚生产系统中，上述物资对系统环境酸化潜值的贡献率分别是36.90%、7.00%、19.53%、17.70%和11.00%.

日光温室和塑料大棚生产1000 kg番茄的富营养化潜值(以PO^3-₄当量计)分别是0.247 kg和0.305 kg.对于日光温室，设施构筑物、农资生产和耕作3个环节的贡献率分别是14.00%、12.86%和73.14%.对于塑料大棚，设施构筑物、农资生产和耕作3个环节的贡献率分别是9.18%、14.10%和76.72%.不论是日光温室还是塑料大棚生产系统，耕作环节都是系统富营养化物质的主要来源，主要污染物是由于肥料氮素投入造成的田间NH₃挥发和NO^-₃-N淋失，其对系统富营养化潜值的贡献率分别为64.06%(日光温室)和69.36%(塑料大棚).设施构筑物环节富营养化物质的主要来源是钢材生产的NO_x排放，对系统富营养化潜值的贡献率分别为11.58%(日光温室)和8.83%(塑料大棚)；农资生产环节富营养化物质的主要来源是氮肥生产的NH₃、NH⁺₄-N和NO_x排放，对系统富营养化潜值的贡献率分别为11.35%(日光温室)和12.36%(塑料大棚).

日光温室和塑料大棚生产1000 kg番茄对光化学烟雾的影响潜值(以C₂H₂当量计)分别是0.157 kg和0.109 kg.对于日光温室，设施构筑物、农资生产和耕作3个环节的贡献率分别是93.63%、5.10%和1.27%.对于塑料大棚，设施构筑物、农资生产和耕作3个环节的贡献率分别是89.00%、4.58%和6.42%.设施构筑物是系统内排放光化学烟雾物质的主要环节，主要为钢材生产排放的CH₄、CO和聚乙烯生产排放的CO、C₂H₂和NMVOC；农资生产环节排放的光化学烟雾物质主要为地膜生产排放的CO、C₂H₂和NMVOC，以及氮肥生产排放的CO和NMVOC；耕作环节排放的光化学烟雾物质主要是灌溉用电带来的CO和NMVOC.

日光温室和塑料大棚生产1000 kg番茄的土壤毒性、水体毒性和人类毒性潜值(以1，4-DCB当量计)分别是24.217、19.545、0.124 kg和31.686、19.700、0.304 kg. 设施番茄生产系统中引起土壤毒性的主要来源是肥料中的重金属，对土壤潜在毒性贡献率分别为93.39%(日光温室)和95.58%(塑料大棚)，其中，鸡粪施用是主要原因，鸡粪施用带入的各类重金属占整个生产系统带入量的89.9%~100%. 对水体毒性贡献大的3类主要农药(有效成分)是灭多威、多菌灵和敌敌畏.对人类毒性贡献大的3类主要农药(有效成分)是异丙威、多菌灵和敌敌畏，这3类农药单位质量的人类毒性都远高于其他4类农药，分别是1，4-DCB的130、19和100倍.

设施番茄生产系统对环境的影响，有些是设施自身建设和维护带来的，有些是设施构筑物形成的特殊的环境条件和生产方式带来的.

主要由设施建设和维护带来的环境影响有：能源耗竭、全球变暖、环境酸化和光化学烟雾.对于这些环境问题日光温室番茄生产系统设施环节的贡献率都超过了整个生产系统的50%.塑料大棚生产系统设施环节对上述环境问题的贡献率超过了整个生产系统的29%.主要原因是日光温室和塑料大棚普遍采用大量高耗能的钢材做骨架，使用大量聚乙烯材料做棚膜.通过使用低耗能的骨架材料或通过合理设计以减少骨架材料用量，采用透光率好的聚乙烯材料减少棚膜更换速度或采用低耗能的替代材料都可以降低日光温室设施环节潜在的环境问题.

由于设施内高温高湿、通风差的环境及连作的生产方式极易引起大量病虫害，导致了设施农药施用频繁、用量大、毒性强.这也是设施生产系统对土壤生态系统及水生态系统造成严重影响的主要原因.科学控制灌溉量、避免大水漫灌既可以降低温室内的湿度，也可以减少对水资源的压力.通过调控温室内气候条件、采用轮作控制病虫害，以减少农药使用量，可以减少其对土壤生态系统、水生态系统的压力.

由于塑料大棚构筑物较之日光温室更简易，不论是单位面积建材的消耗还是施工阶段的资源消耗都少于日光温室，因此，由设施构筑物建设和维护带来的各类环境影响，日光温室番茄生产系统均高于塑料大棚番茄生产系统.另一方面，日光温室较之塑料大棚有更好的保温效果，生产期较长，单位面积产量高，而肥料和农药的使用量与塑料大棚没有差异，因此，由农资生产和耕作阶段带来的各类环境影响，塑料大棚番茄生产系统普遍高于日光温室番茄生产系统.与塑料大棚相比，日光温室以提高生产率的方式减少了农资生产和耕作环节对环境的影响，但却增加了设施构筑物环节的环境影响.

由肥料生产和施用带来的主要环境影响有土壤毒性、富营养化、全球变暖、能源耗竭和环境酸化.日光温室生产系统中，肥料对这些环境问题的贡献率分别是93.39%、75.4%、34.54%、22.97%和19.88%.塑料大棚系统中，肥料对这些环境问题的贡献率分别是95.58%、83.36%、68.92%、36.31%和33.19%.

其中，施用鸡粪是造成土壤毒性的主要原因.鸡粪是日光温室普遍使用的有机肥，施用量较大，虽然替代一部分化肥可以减少能源耗竭，也是废物利用的一种方式，但由于多数养鸡户在饲料中加入过量重金属而导致鸡粪中残留重金属，对土壤环境造成了严重影响.控制养殖业在饲喂过程中添加重金属可以减少动物粪便施用于日光温室时造成的土壤毒性.

过量施用化肥，尤其是氮肥，对富营养化、全球变暖、能源耗竭和环境酸化都负有重要责任.日光温室生产系统中，氮肥生产和施用对这些环境问题的贡献率分别是38.69%、18.47%、15.45%和15.75%.塑料大棚系统中，氮肥生产和施用对这些环境问题的贡献率分别是42.29%、33.45%、24.17%和24.28%.农户往往认为多施肥才能保证产量，日光温室普遍存在过量施肥的现象.控制肥料，尤其是氮肥的用量，不但可以显著减少富营养化问题，同时也可以减少能耗、温室气体排放和环境酸化问题.

由于缺乏相应的研究数据，本研究中农药生产过程只考虑了能源消耗和CO₂排放；对土壤毒性、水体毒性和人类毒性，实际番茄生产中涉及11种农药有效成分，本研究仅考虑了其中7种的毒性.因此，本研究中农药对环境影响的评估可能偏低.

设施番茄生产系统中农药对环境的影响主要是土壤毒性、水体毒性和人类毒性.设施频繁和大量地使用农药，尤其是使用毒性大的杀虫剂，可以暂时抑制病虫害，但却杀死了土壤中的有益昆虫和微生物，造成蔬菜农药残留，对人类的健康形成威胁.

生命周期边界系统、设施构筑物结构和材料、温室辅助设备、使用加热系统与否、耕作技术、产量等都会对功能单位环境影响潜值造成较大的影响.根据Cellura等(2012)的研究，意大利南部温室内生产1000 kg番茄消耗的能源和水资源分别是15.6 GJ和84.34 m³，全球暖化(以CO₂当量计)、环境酸化(以SO₂ 当量计)、富营养化(以PO^3-₄当量计)和光化学烟雾(以C₂H₂当量计)的环境影响潜值分别是897.1 kg、5.1 kg、1.8 kg和0.9 kg.本文的研究结果与意大利温室番茄的环境影响潜值相比偏低，主要是由于本文研究的设施构筑物比意大利温室简易，意大利温室使用更多钢材、混凝土和塑料，额外使用玻璃纤维树脂，这些材料的生产都对环境造成很大的影响.另外，Cellura的生命周期边界系统中包括了番茄收获以后的分选、包装和废物处理，而蔬菜包装带来的能耗占整个系统能耗的14%~36%，本研究的系统边界只到番茄收获.

1)日光温室和塑料大棚生产1000 kg番茄消耗的能源和水资源分别是1740.58 MJ、50.767 m³和1502.346 MJ、53.734 m³.全球变暖潜值(以CO₂当量计)、环境酸化潜值(以SO₂当量计)、富营养化潜值(以PO^3-₄当量计)、光化学烟雾潜值(以C₂H₂当量计)分别是271.943 kg、2.151 kg、0.247 kg、0.157 kg和239.163 kg、1.88 kg、0.305 kg、0.109 kg.与塑料大棚相比，日光温室以提高生产率的方式减少了农资生产和耕作环节对环境的影响，但却增加了设施构筑物环节的环境影响.

2)设施为作物生长提供相对可控环境的同时，也带来了主要的环境问题：能源耗竭、全球变暖和环境酸化，日光温室设施自身建设和维护对这些环境问题的贡献都超过了整个生产系统的50%，而塑料大棚建设对这些环境问题的贡献也超过了其整个生产系统的29%.设施番茄种植环节的主要环境问题是土壤毒性、水体毒性、富营养化和水资源耗竭，该环节对这些问题的贡献都超过了整个生产系统的73%.农资生产环节的主要潜在环境影响是能源耗竭.

3)整个系统中对环境影响大的建材和农资是钢材、聚乙烯材料、氮肥、农药和含过量重金属的有机肥.采用低能耗的骨架、棚膜和防寒材料、科学控制化肥和农药用量、合理灌溉和控制有机肥中的重金属是降低日光温室生产系统环境影响的基本途径.

设施蔬菜生产系统对环境的影响不容忽视，生命周期评价作为一种整体、全过程的评价方法，有利于揭示生产系统中影响环境质量的关键问题和关键环节，有利于指导生产技术向着环境友好的方向发展.对设施生产系统进行生命周期评价有利于促进设施农业的可持续发展.