21.5 Оценка воздействия как основа проектирования
Рост аквапоники и обобщенные утверждения о том, что аквапоника является более устойчивой, чем другие формы производства продуктов питания, стимулировали дискуссии и исследования по вопросу о том, насколько устойчивы эти системы на самом деле. Оценка жизненного цикла (АЖЦ) является одним из ключевых методов количественной оценки, который может быть использован для анализа устойчивости как в сельском хозяйстве, так и в строительной среде путем оценки воздействия продукции на окружающую среду на протяжении всего срока ее эксплуатации. Для здания, АЖЦ можно разделить на два типа воздействия — воздействие embodied, которое включает извлечение материала, производство, строительство, снос и удаление/повторное использование указанных материалов, а также воздействие operational, относящееся к обслуживанию строительных систем (Simonen 2014). Аналогичным образом, проведение оценки сельскохозяйственного продукта можно также разделить на структурное воздействие оболочки здания и инфраструктуры системы, влияние на производство, связанное с непрерывным культивированием, и влияние упаковки, хранения и распределения после сбора урожая (Payen et al. 2015). Проведение АЖЦ аквапонной фермы требует одновременного понимания воздействия как на строительство, так и на сельское хозяйство, поскольку фаза огибающей operational перекрывается фазой production урожая. То, как здание эксплуатирует свои системы отопления, охлаждения и освещения, непосредственно влияет на возделывание урожая; наоборот, различные виды сельскохозяйственных культур требуют различных условий окружающей среды. Существуют многочисленные исследования, сравнивающие результаты АЖЦ для различных типов зданий, расположенных в различных контекстах (Zabalza Bribián et al. 2009). Аналогичным образом, АЖЦ используется сельскохозяйственным сектором для сравнения эффективности различных сельскохозяйственных культур и систем возделывания (He et al. 2016; Payen et al. 2015). Оценка эффективности контролируемой окружающей среды сельского хозяйства и аквапоники, в частности, требует умелой интеграции двух методологий в одну оценку (Sanyé-Mengual 2015).
Предлагаемая структура АЖЦ для аквапонных ферм (рис. 21.11) намеренно широка для охвата широкого спектра типологий фермерских хозяйств, найденных в полевых условиях. Чтобы применить результаты АЖЦ к существующим фермам, необходимо включить такие факторы, как климатические и экономические данные для подтверждения экологической оценки (Goldstein et al. 2016; Rothwell et al. 2016)
В следующем разделе рассматривается сборник стратегий проектирования аквапонических ферм на основе инвентаризации аквапонных ферм АЖЦ, в котором обобщается существующая литература с тематическими исследованиями и предлагаются направления будущей работы. Особый интерес представляет уникальная интеграция воздействия аквапоники и воздействий, связанных с строительством.
Таблица 21.3 Сопоставление типологий ведения сельского хозяйства с контролируемой окружающей средой
стол тхед tr class=“заголовок» TCEA типа/th т Преимущества /th т Вызовы /th т Затраты и доходов/ /th /tr /thead tbody tr class=“нечетный» td rowspan=2 Среднетехнологичные теплицы/td td Почти полностью полагается на солнечную энергию, низкую потребность в дополнительной энергии /td td Ограниченные возможности контроля окружающей среды, подверженные колебаниям окружающей среды /td td rowspan=2 Низкая стоимость вверх/ строительства, (прибл. 30—100 $/msup2/sup) /td /tr tr class=“даже» td Меньшая зависимость от невозобновляемых материалов и источников энергии /td td Применяется только к видам рыб с большим температурным допуском (если резервуары находятся в теплице) /td /tr tr class=“нечетный» td rowspan=2 Пассивные солнечные теплицы/td td Опирается на пассивные системы, использует термическую массу (включая резервуары для рыбы) для буферизации температурных колебаний /td td Управление с помощью пассивных систем требует большего опыта и продуманного проектирования /td td rowspan=2 Низкая стоимость вверх/ строительства, (прибл. 30—100 $/msup2/sup) /td /tr tr class=“даже» td Низкое потребление энергии, потенциально без необходимости использования ископаемого топлива /td td Требуется дополнительное освещение, если оно расположено в северных широтах из-за низкого уровня освещенности /td /tr tr class=“нечетный» td rowspan=2 Высокотехнологичные теплицы/td td Наивысшие уровни управления /td td Используются активные системы для обогрева, охлаждения, вентиляции и дополнительного освещения /td td rowspan=2 Высокая первоначальная стоимость строительства (ок. 100—200 $/msup2/sup и более) /td /tr tr class=“даже» td Высокая производительность с возможностью масштабирования /td td Высокое энергопотребление и эксплуатационные расходы /td /tr tr class=“нечетный» td rowspan=5 теплиц на крышах/td td Наивысшие уровни управления /td td rowspan=2 Используются активные системы для обогрева, охлаждения, вентиляции и дополнительного освещения /td td rowspan=5 Очень высокая стоимость строительства (ок. 300—500 $/msup2/sup) /td /tr tr class=“даже» td Высокая производительность /td /tr tr class=“нечетный» td rowspan=3 Потенциал для энергетического и экологического синергизма в случае интеграции со зданием принимающей стороны /td td Высокое энергопотребление и эксплуатационные расходы /td /tr tr class=“даже» td Требует соблюдения норм на уровне коммерческих офисных зданий /td /tr tr class=“нечетный» td Транспортировка материалов на крышу — это инфраструктурная проблема /td /tr tr class=“даже» td rowspan=4 Внутренние пространства/td td Возможно адаптивное повторное использование промышленных зданий /td td Полностью зависит от электрического освещения и активных систем управления обогревом, охлаждением и вентиляцией /td td Стоимость строительства может быть ниже, если можно использовать существующее здание /td /tr tr class=“нечетный» td Высокая производительность на единицу занимаемой площади при использовании систем выращивания в штабелированном виде /td td rowspan=3 Высокое энергопотребление и эксплуатационные расходы /td td rowspan=3 Стоимость зависит также от растущей системы, укладывая несколько уровней /td /tr tr class=“даже» td Возможен высокий уровень изоляции /td /tr tr class=“нечетный» td Снижение теплопотерь в зимние месяцы /td /tr /tbody /таблица
супе/суп на основе Proksch (2017)
Рис. 21.11 Пример интегрированного процесса АЖЦ, включая производительность зданий и аквапоники. (По материалам Sanyé-Mengual et al. 2015).
21.5.1 Воплощенные удары: воплощенная энергия и воплощенный углерод
Структурные материалы и конструкция Воплощенная энергия — это расчет суммы энергии, используемой для извлечения, уточнения, обработки, транспортировки, производства и сборки материала или продукта. Воплощенный углерод - это количество COSub2/sub, выделяемое для производства того же материала или продукта. По сравнению с обычными сельскохозяйственными операциями на открытом воздухе воздействие контролируемой системы выращивания окружающей среды является более значительным благодаря увеличению добычи и производства материалов на этапе строительства (Ceron-Palma et al. 2012). Например, в теплице на крыше ICTA-ICP структура огибающей создает на 75% больше потенциала глобального потепления (GWP), чем многотуннельная теплица на основе почвы из-за количества поликарбоната, используемого в строительстве (Sanyé-Mengual et al. 2015). Аналогичным образом, построение интегрированной теплицы, расположенной в Бостоне, привело к усилению воздействия на окружающую среду на этапе строительства из-за добычи железной руды для производства конструкционной стали (Goldstein 2017). Воплощенные последствия, связанные с регулируемой средой, могут быть смягчены за счет интеллектуального использования материалов (учитывая, что корректировка строительных норм производится во избежание чрезмерного размера структурных элементов), но, тем не менее, превзойдут последствия традиционного сельского хозяйства. Выращивание продуктов питания в построенном конверте всегда будет более ресурсоемким в начале по сравнению с простой посадкой овощей на открытом поле, хотя также резко увеличит количество продуктов питания, которые могут быть произведены на площади в те же сроки.
Во избежание воздействий на окружающую среду, связанных со строительством, в некоторых аквапонических операциях вместо строительства новой оболочки используются существующие здания. Urban Organics в Сент-Пол, штат Миннесота, США, отремонтировал два здания пивоварни как их внутренние пространства для выращивания. Еще одним примером адаптивного повторного использования является завод в Чикаго, штат Иллинойс, США, управляет продовольственным инкубатором и городским фермерским коллективом в здании 1925 года, которое ранее использовалось компанией Peer Foods в качестве мясоупаковки (рис. 21.12). Существующее теплоизоляционное и холодильное оборудование было перенаправлено для контроля колебаний температуры на экспериментальном объекте аквапоники.
Оборудование и подложка При интеграции в здания выбор материала для аквапонных резервуаров становится важным конструктивным аспектом, поскольку он может ограничить сборку и транспортировку в здание. Например, детали из полиэтилена могут быть собраны на месте с помощью пластиковой сварки, но это невозможно с деталями из стекловолокна (Alsanius et al. 2017). Кроме того, производство оборудования аквапоники может внести значительный вклад в общее воздействие на окружающую среду — например, полиэстер, армированный стекловолокном, используемый для резервуара воды 100 мсуп3/сап в теплице на крыше ICTAICP, обеспечивает 10— 25% воздействия на окружающую среду на производстве этап (рис. 21.13). Выбор субстрата для растений в аквапонной системе имеет весовое разветвление конструкции хост-здания, но также способствует воздействию на окружающую среду. В недавнем исследовании аквапоники интегрированы с живыми стенами, минеральная вата и кокосовое волокно выполнялись сравнительно, несмотря на то, что одно из них является компостируемым, а другое одноразовым (Khandaker and Kotzen 2018).
Рис. 21.12 Завод (Чикаго, Иллинойс, США)
Техническое обслуживание структуры и оборудования Первоначальный выбор материала для аквапонного оборудования и компонентов огибающей определяет долгосрочное содержание аквапонных ферм. Производство более прочных материалов, таких как стекло или жесткие пластмассы, требует более значительных первоначальных инвестиций в окружающую среду, чем пластиковые пленки; однако пленки требуют замены чаще — например, стекло, как ожидается, будет работать более 30 лет, в то время как более традиционное покрытие полиэтиленовая пленка может длиться всего 3—5 лет, прежде чем стать слишком непрозрачной (Proksch 2017). В зависимости от предполагаемого срока службы огибающей системы аквапоник может быть более выгодным выбрать материал с более коротким сроком службы и меньшим производственным воздействием. Пленка ETFE, используемая в солнечной теплице Aquaponic, является перспективным компромиссом между долговечностью и устойчивостью, хотя необходимы дальнейшие исследования. Стандартное оборудование аквапоники состоит из резервуаров для воды и трубопроводов. Трубопроводы для аквапонных систем часто изготавливаются из ПВХ, что оказывает значительное воздействие на окружающую среду в процессе производства, но не требует замены в течение 75 лет. Некоторые поставщики аквапоники предлагают бамбук в качестве органической альтернативы.
Рис. 21.13 Участок здания с теплицами на крыше компании Harquitectes, здание ICTA-ICP (Беллатерра, Испания)
21.5.2 Эксплуатационные последствия
Энергетика В 2017 году 39% общего потребления энергии в США соответствовало строительному сектору (EIA). В 2014 году сельскохозяйственный сектор составил около 1,74% общего потребления первичной энергии США, в значительной степени полагаясь на косвенные расходы в виде удобрений и пестицидов (Hitaj and Suttles 2016). Энергоэффективность является хорошо зарекомендовавшей себя областью исследований как в построенной среде, так и в сельском хозяйстве, часто определяющей оперативное воздействие продукта, здания или фермы в целом (Mohareb et al. 2017). Интеграция использования энергии в строительстве и сельском хозяйстве может оптимизировать производительность обоих (SanjuandelMás et al. 2018).
Отопление Требования к энергии для отопления растущих пространств представляют особый интерес в северных климатических условиях, где продление естественного короткого периода роста дает строительно-интегрированным аквапонным хозяйствам конкурентное преимущество на рынке (Benis and Ferrão 2018). Тем не менее, в более холодном климате потребление энергии активными отопительными системами является существенным фактором общего воздействия на окружающую среду — в оценке обусловленных растущих площадей в Бостоне, штат Массачусетс, расходы на отопление нейтрализовали преимущества устранения продовольственных миль в городской продовольственной цепи (Benis et al. 2017b; Гольдштейн 2017). Это не относится к климату Средиземноморья, где климатические условия благоприятствуют сельскому хозяйству и где почти круглогодичные и традиционные тепличные структуры могут опираться на пассивное солнечное отопление (Nadal et al. 2017; Rothwell et al. 2016).
Как в холодном, так и в теплом климате интеграция управляемых систем выращивания окружающей среды на существующих крышах может обеспечить изоляцию здания хозяина — фермы в Монреале, Квебек сообщает, что 50% потребностей в отоплении теплиц из существующей структуры хозяина, тем самым снижая тепловую нагрузку (Goldstein 2017). Системы освещения также могут быть частично ответственны за удовлетворение потребностей в отоплении в интерьерных вертикальных применениях, таких как заводские заводы или транспортные контейнеры (Benis et al. 2017b).
Еще одна перспективная стратегия проектирования, позволяющая оптимизировать производительность как структуры хозяина, так и растущей системы, является улавливанием остаточного тепла. Исследования, проведенные после заселения экспериментальной теплицы на крыше ICTA-ICP в Беллатерре, Испания, показывают, что интеграция здания с теплицей обеспечила эквивалентную экономию углерода 113,8 кг/мсуп2/суп/год по сравнению с обычной отдельно стоящей теплицей, подогреваемой маслом (Nadal et al. 2017). Без вмешательства активных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) тепловая масса принимающей лаборатории/офисного здания повысила температуру теплицы на 4,1C в самые холодные месяцы, что позволило выращивать томатный урожай круглый год.
Охлаждение В средиземноморском и тропическом климате искусственное охлаждение часто является обязательным условием для выращивания продукции круглый год. При моделировании теплиц на крыше холодильные нагрузки составляли до 55% общего спроса на энергию фермы в Сингапуре и 30% в более умеренном климате Парижа (Benis et al. 2017b). Потребность в энергии на охлаждение особенно высока в засушливых климатических условиях, что может принести наибольшую пользу от сокращения обычных транспортных расходов на скоропортящиеся продукты (Graamans et al. 2018; Ishii et al. 2016). Испарительное охлаждение, охлаждение тумана и затенение — это некоторые стратегии снижения температуры в аквапонных фермах и повышения производительности ферм с точки зрения урожайности.
Встроенные в здание системы аквапоники обладают преимуществом хранения тепловой массы в емкостях для рыб для облегчения охлаждения, а также нагревательных нагрузок. В тех случаях, когда этот режим пассивного охлаждения не удовлетворяет потребности в охлаждении, наиболее часто используется испарительное охлаждение. Теплица Sustainable Harvesters производит салат в Хьюстоне, штат Техас, США круглый год с помощью вентилятора и системы охлаждения прокладки, поднабора технологии испарительного охлаждения. Горячий воздух извне огибающей сначала проходит через влажную целлюлозную среду перед входом в растущее пространство. В результате внутренний воздух становится более прохладным и влажным. Испарительное охлаждение является наиболее эффективным в сухом климате, но требует большого использования воды, что может ограничивать фермы в засушливых районах мира.
Охлаждение тумана является альтернативной стратегией. В теплице с туманным охлаждением растения периодически затухают водой из надземных спринклеров/мистеров до тех пор, пока пространство не достигнет желаемой температуры для выращивания. Охлаждение тумана потребляет меньше воды, чем испарительное охлаждение, но увеличивает относительную влажность растущего пространства. В сочетании с правильной стратегией вентиляции охлаждение тумана может быть водосберегающей технологией, особенно подходящей для засушливых районов (Ishii et al. 2016). Кроме того, охлаждение тумана снижает скорость эвапотранспирации в растениях, что имеет решающее значение для оптимизации метаболизма растений в аквапонных системах (Goddek 2017). Флагманская теплица Superior Fresh использует компьютеризированную систему туманного охлаждения для поддержания температуры возделывания в жаркий сезон.
Устройства для затенения также могут способствовать снижению температуры парниковых газов. Традиционно для снижения уровня солнечного излучения в самые жаркие месяцы использовалась сезонная белка извести теплиц (Controlled Environment Agriculture 1973). Тем не менее, затенение может быть интегрировано с другими функциями здания. Перспективной стратегией затенения является использование полупрозрачных фотоэлектрических модулей для одновременного охлаждения пространства и производства энергии (Hassanien and Ming 2017). Солнечная теплица Aquaponic сочетает в себе фотоэлектрические решетки с функцией затенения; она использует вращающиеся алюминиевые панели в качестве затенения, которые работают в качестве солнечных коллекторов с помощью установленных фотоэлектрических элементов. Интегрированная фотоэлектрическая система преобразует избыточное солнечное излучение в электрическую энергию.
Освещение Основным преимуществом теплиц перед внутренними пространствами является их способность извлекать выгоду из дневного света для облегчения фотосинтеза. Тем не менее, фермы в экстремальных климатических условиях могут обнаружить, что удовлетворение отопительных или холодильных нагрузок для прозрачной оболочки является неосуществимым с финансовой точки зрения; в этом случае фермеры могут решить возделывать урожай в помещениях для выращивания с изолированной оболочкой (Graamans et al. 2018). Фермы Aquaponic, работающие в помещениях для выращивания растений, полагаются на эффективное электрическое освещение для производства сельскохозяйственных культур.
Многие достижения в современном освещении фермерских хозяйств появились на японских заводах, используемых для оптимизации урожайности растений в плотных гидропонных системах путем замены солнечного света инженерными длинами световых волн (Kozai et al. 2015). В настоящее время светодиодное освещение является самым популярным выбором для электрических садовых систем освещения. Они на 80% эффективнее высокоинтенсивных разрядных ламп и на 30% эффективнее, чем их люминесцентные аналоги (Proksch 2017). Продолжается изучение светодиодного освещения для оптимизации энергоэффективности и урожайности сельскохозяйственных культур (Zhang et al. 2017). Крупномасштабные теплицы, такие как Superior Fresh, штат Висконсин, США, используют компьютеризированные дополнительные режимы освещения для продления периода фотосинтеза урожая в северных широтах.
Генерация энергии Ограниченная теми же факторами, что и все CEA, энергетическое управление аквапонной фермы зависит от внешнего климата, выбора урожая, производственной системы и конструкции (Graamans et al. 2018). Выращивание продукции с помощью аквапоники по своей сути не является устойчивым, если не управлять надлежащим образом — все вышеперечисленные факторы могут повлиять на энергоэффективность к лучшему или худшему (Buehler and Junge 2016). Во многих случаях CEA является более энергоемким по сравнению с обычным сельским хозяйством открытого поля; однако, более высокие расходы на энергию могут быть оправданы, если способ получения энергии переключается на возобновляемые источники, а эффективные стратегии отопления, охлаждения и освещения включены в дизайн фермы.
Фотоэлектрическая электроэнергия (PV) может играть важную роль в компенсации эксплуатационных воздействий на контролируемую окружающую среду аквапоники, снижая нагрузку на окружающую среду. В качестве примера высокотехнологичной теплицы в Австралии использование энергии из PV массива привело к 50-процентному сокращению выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла по сравнению с обычным сценарием сетки (Rothwell et al. 2016). Выработка возобновляемой энергии может сочетаться с аквапоническими фермами, если это позволяет пространство — например, аквапоническая теплица Lucky Clays Fresh на сельской ферме в Северной Каролине работает на энергии, вырабатываемой ветряными турбинами и фотоэлектрическими панелями, которые расположены в другом месте земельного участка владельца.
** Вода** Эффективность водопользования часто упоминается в качестве одного из основных преимуществ CEA и гидропонных систем (Despommier 2013; Specht et al. 2014). Системы Aquaponic еще лучше подходят для повышения эффективности использования воды — если 1 кг рыбы, производимой в обычной системе аквакультуры, требует от 2500 до 375 000 л, то такое же количество рыбы, выращенной в аквапонной системе, требует менее 100 л (Goddek et al. 2015). В качестве двух стратегий, направленных на смягчение воздействия водосборного бассейна в результате эксплуатации гидропонной или аквапонной фермы, предлагаются улавливание дождевой воды и повторное использование серой воды. В существующей теплице ICTA-ICP 80-90% потребностей в воде для производства томатов в агрегатной гидропонной системе были покрыты забором дождевой воды в течение года эксплуатации (Sanjuan-Delmás et al. 2018). Однако способность улавливания дождевой воды удовлетворять спрос на урожай зависит от климатических условий. В исследовании, посвященном оценке жизнеспособности тепличного производства на крышах существующих торговых парках в восьми городах мира, семь стран достигли самообеспеченности урожая за счет улавливания дождевой воды — только Берлин не сделал этого (Sanyé-Mengual et al. 2018).
Некоторые существующие установки CEA уже используют серую воду для повышения эффективности (Benke and Tomkins 2017). Вместе с тем повторное использование серой воды в городских условиях в настоящее время ограничено из-за отсутствия нормативной поддержки и отсутствия в настоящее время исследований рисков для здоровья населения, связанных с использованием серой воды в сельском хозяйстве. Экспериментальный проект по повторному использованию серой воды, Maison Productive в Монреале собирает серую воду из домашних хозяйств в дополнение к сбору дождевой воды для орошения садов и коммунальной теплицы для производства продуктов питания, которыми совместно пользуются девять жилых единиц (Thomaier et al. 2015). С дальнейшим прогрессом в области политики обработки серой воды, интегрированная в строительство аквапоника может использовать существующий водный цикл вместо того, чтобы полагаться на муниципальные источники.
С архитектурной точки зрения распределение воды в аквапонной системе, скорее всего, представляет собой структурную проблему. Аквапонные рыбные резервуары весят больше, чем гидропоники, и могут ограничить, какие типы конструкций можно использовать для модернизации аквапонной фермы. Растущая среда также требует внимания — системы глубоководной культуры (DWC) требуют большого и большого объема воды, в то время как системы биогенной пленки (NFT) являются легкими, но дорогостоящими в производстве (Goddek et al. 2015).
Питательные вещества По сравнению с традиционным открытым земледелием, CEA снижает потребность в удобрениях и пестицидах, так как фермер может физически отделить урожай от суровых внешних условий (Benke and Tomkins 2017). Однако из-за плотности аквапонной системы болезни растений или рыб могут быстро распространяться, если патоген проникает в пространство. Предотвратить этот риск могут такие превентивные меры, как использование насекомых-хищников или жесткие меры экологического контроля, такие как «буферные» проходы (Goddek et al. 2015).
Интеграция различных потребностей в питательных веществах рыб и культур является сложной задачей в однорециркулирующих аквапонных системах (Alsanius et al. 2017). Как правило, растения требуют более высоких концентраций азота, чем могут выдержать рыба, и тщательный отбор сельскохозяйственных культур и рыб может соответствовать требованиям к питательным веществам для оптимизации урожайности, но пока еще трудно достичь. Было предложено отделить водный цикл аквакультуры от гидропонного для достижения желаемых концентраций питательных веществ (DRAPS), но пока еще не широко применяется в коммерческих хозяйствах (Suhl et al. 2016). Компания Urban Organics, базирующаяся в Сент-Пол, штат Миннесота, США, решила разработать систему DRAPS для своей второй фермы, чтобы оптимизировать как урожай, так и выход рыбы и избежать потери урожая в случае дисбаланса питательных веществ в емкостях для рыб. Ферма ECF в Берлине, Германия, и фермы Superior Fresh в Висконсине, США, также используют развязанные системы для оптимизации роста рыбы и растений.
Кроме того, аквапонные циклы питательных веществ могут быть оптимизированы путем введения анаэробного реактора для преобразования твердых отходов рыбы в усваиваемый растениями фосфор (Goddek et al. 2016). В настоящее время завод в Чикаго, США планирует использовать анаэробный реактор, который может сыграть свою роль в оптимизации циклов питательных веществ для роста урожая. Требования к механической системе для DRAPS и анаэробного сбраживания будут влиять на производительность, а также пространственную планировку аквапонной фермы.
21.5.3 Воздействие на конец срока службы
Управление отходами материала Теоретическое преимущество CEA перед открытым земледелием заключается в способности контролировать стоки материалов, предотвращая выщелачивание (Despommier 2013; Gould and Caplow 2012). Плотная оболочка может сыграть свою роль в эффективном управлении отходами материалов. Одним из путей переработки органических отходов для улучшения эксплуатационных характеристик зданий является использование растительных стеблей для производства изоляционного биочара, хотя это исследование находится на ранних стадиях (Llorach-Massana et al. 2017). Кроме того, рассмотрение вопроса о включении компонентов управления отходами, таких как фильтрующий слой, анаэробный реактор или ИВЛ рекуперации тепла, в конструкцию корпуса на ранней стадии может закрыть петли энергии, питательных веществ и воды для фермы.
**Распределительные цепочки ** Упаковка была горячей точкой в различных фермерских хозяйствах, оценивая влияние производства. Он отвечает до 45% общего воздействия на помидор в Болонье, Италия, и является крупнейшим фактором воздействия на окружающую среду гидропонных систем в помещениях в Стокгольме, Швеция (Molin and Martin 2018b; Orsini et al. 2017; Rothwell et al. 2016). Размещение аквапонных ферм вблизи потребителей может уменьшить потребность в упаковке, хранении и транспортировке, как и в других формах городского сельского хозяйства, если местные розничные торговцы и дистрибьюторы будут сотрудничать с фермерами (Specht et al. 2014). К сожалению, в связи с признанием потребителей большинство крупных розничных торговцев в настоящее время требуют, чтобы стандартная пластиковая упаковка для продукции Aquaponic была продана наряду с традиционными брендами, поэтому выбор площадки, близкой к потребительскому рынку для аквапоники с контролируемой окружающей средой, не гарантирует значительных изменений в общей производительности фермы.
Сокращение объема перевозок, или пищевых миль, часто упоминается в литературе как одно из основных преимуществ городского сельского хозяйства (Benke and Tomkins 2017; Desommier 2013; Sanjuan-Delmás et al. 2018). Вместе с тем важно отметить, что относительный вклад сокращенных транспортных цепей варьируется в зависимости от конкретного случая. В Сингапуре, где почти все продукты питания приходится импортировать из соседних стран, сокращение транспортных цепочек имеет смысл с финансовой точки зрения и с точки зрения воздействия на окружающую среду (Astee and Kishnani 2010). То же самое нельзя сказать и о Испании, где традиционная цепочка поставок томатов от фермы до города уже коротка (Sanjuandelmás et al. 2018). Города с самыми длинными производственно-сбытовыми цепочками могут извлечь выгоду из локализованного производства продуктов питания, однако выгоды от сокращения перевозок должны сопоставляться с оперативными и воплощенными последствиями. В случае с Бостоном преимущества сокращения перевозок были полностью сведены на нет воздействием отопления и эксплуатации теплицы внутри города (Goldstein 2017). Несмотря на длительные традиционные цепи поставок продовольствия, транспортные последствия были столь же незначительными в общей картине показателей CEA в Стокгольме (Molin and Martin 2018a).
Потребление и диета Фермы Aquaponic в городах могут изменить городские диеты, которые играют важную роль в экологическом воздействии потребления продуктов питания (Benis and Ferrão 2017). Потребление мяса по традиционной цепочке обеспечивает наибольшую долю нынешнего экологического воздействия, и поиск белковых альтернатив может оказать большее воздействие, чем широкое внедрение городского сельского хозяйства (Goldstein 2017). Поскольку аквапоника производит рыбу, а также овощи, этот потенциал изменения белковых рационов в больших масштабах не следует игнорировать при более широких оценках экологических показателей.