減少碳排放的途徑范文

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減少碳排放的途徑

篇1

太湖流域農業結構現狀

農業產業結構

總體現狀農業是蘇錫常三市的傳統產業,近年來呈現出逐步衰落的態勢,在地區經濟中比重較小。調查顯示,農業產生的生產總值僅為區域GDP的1%~3%左右。2010年,太湖流域(特指蘇錫常)第一產業增加值為240.68億元,第二產業為7999.12億元,第三產業為5083.22億元,三次產業結構為1.81∶60.04∶38.15。蘇州市第一產業增加值為108.86億元,第二產業為4155.54億元,第三產業為2436.89億元,三次產業結構為1.60∶62.00∶36.40,其中第一產業增加值占太湖流域第一產業增加值的45.23%。無錫市第一產業增加值為63.50億元,第二產業為2546.07億元,第三產業為1809.93億元,三次產業結構為1.40∶57.60∶41.00,第一產業增加值占流域第一產業增加值的26.38%。常州市第一產業增加值為68.32億元,第二產業為1297.51億元,第三產業為836.4億元,三次產業結構為3.10∶58.92∶37.98,第一產業增加值分別占流域第一產業增加值的28.39%(圖1)。從農業產業結構來看,太湖流域蘇錫常三市的種植業和漁業是支柱產業類型,其次為畜牧業、林業(表1)。具體三市均以傳統種植、生態農業、水產養殖、畜禽養殖等為主,其中常州利用溧陽和金壇等丘陵地帶在經濟果林、花卉苗木等領域有了一定的發展,成為當地農業產業發展的重要方向。

農業產業內部結構現狀

(1)種植業。太湖流域農作物主要有糧食作物、油料、棉花、麻類、糖料、藥材和蔬菜瓜果。根據資料統計,太湖流域共有農作物種植面積68.207萬hm2,其中蘇州27.242萬hm2、無錫17.613萬hm2、常州23.352萬hm2,分別占流域種植總面積的39.94%、25.82%和34.24%。在農作物品種上,太湖流域共有糧食作物44.416萬hm2,占種植總面積的65.12%,在三市的空間分布比重為36.57∶27.32∶36.11;油料作物4.976萬hm2,占7.30%,三市空間分布比重為35.57∶16.40∶48.03;蔬菜瓜類14.813萬hm2,占21.72%,三市空間分布比重為52.07∶27.37∶20.56;其余棉、麻、糖、藥等作物種植面積占5.86%,主要分布在蘇州和常州(表2)。

(2)林果業。太湖流域林果業主要有蠶桑、茶葉和梨、橘、桃、蘋果、葡萄等多種水果。從產業產值上來看,太湖流域林果業雖然不是整個流域農業產業的主要支撐,但憑借流域優越的自然水土條件,林果業成就了太湖流域一批特色產品,如無錫水蜜桃、蘇州絲綢、茶葉等。根據資料統計,太湖流域共造林14245hm2、四旁植樹2395萬株、育苗15795hm2,年末擁有各類桑園、茶園、果園面積分別為7104hm2、15326hm2、30270hm2;全年共收獲蠶繭3530t、茶葉11012t、水果299915t。在空間分布上,桑園主要分布在蘇州和常州,分別占流域桑園總面積的54.24%和40.92%;茶園主要分布在無錫和常州,分別占流域茶園總面積的37.34%和48.26%;果園分布較為均衡,三市均在30%左右(表3)。

(3)畜禽養殖業。畜禽養殖是太湖流域農業產業中相對重要的產業,“十一五”期間,太湖流域畜禽養殖業發展較快,產業產值年均增長率為9.29%。根據資料統計,太湖流域畜禽養殖年產值為87.25億元,占流域農林牧漁總產值的35%。全流域全年共出欄牛6100頭、豬約290萬頭、羊約23萬只、家禽約8698萬只、兔約30萬只,至年末尚存欄牛5.22萬頭、豬178.86萬頭、羊12.52萬只、家禽2151.45萬只、兔子6萬只(表4)。

(4)水產養殖業。憑借太湖流域豐富的水資源,水產養殖是太湖流域農業的第二大支撐產業。根據資料統計,太湖流域共擁有淡水養殖面積14.393萬hm2,年收獲各類淡水產品53萬t,會同少數海水產品共實現產值115億元,占當年農林牧漁總產值的25.65%。在養殖品種上,整個流域淡水產品較為豐富,有青、草、鰱、鳊、鱖等多種淡水魚和河蟹、青蝦等甲殼類水產品,此外,“太湖三白”、“太湖珍珠”等水產品已成為整個流域的特色水產品。

氣候變化對江蘇農業產生的影響

根據江蘇省氣候變化中心1961—2007年全省氣象觀測資料綜合分析,氣候變化已成為客觀事實。全省年平均氣溫每10年上升0.16~0.45℃。由北向南增加的幅度加大,蘇北每10年上升0.16~0.39℃,蘇中每10年上升0.19~0.45℃,蘇南每10年上升0.21~0.43℃。按照二氧化碳當量計算,江蘇省年溫室氣體排放總量約為82445.71萬t,農業生產過程排放的溫室氣體約為43.9萬t甲烷,折算為922.4萬t二氧化碳當量;固體廢棄物和廢水處理排放溫室氣體總量為43.9萬t甲烷,折算為921.5萬t二氧化碳當量。其中,全省稻田甲烷排放量為36.2萬t,動物腸道發酵甲烷排放量為6.2萬t,動物糞便管理系統甲烷排放量為1.5萬t。氣候變化增加了農業生產的不穩定性,由于受溫、光、水、氣及其變化的影響,農作物的產量和品質呈不穩定變化趨勢,冬季變暖將導致病蟲害大暴發,極端天氣氣候事件還可能會給農業基礎設施造成重大破壞。同時,會對生態系統造成影響,如春季氣候變暖會導致湖泊藍藻大規模暴發,影響生態系統平衡,進而影響農業生產。資料顯示,太湖流域平均氣溫每升高1℃,農作物生育期縮短10~15d,導致產量降低。以水稻為例,雙季稻區早稻平均減產約為16%~17%左右,晚稻減產平均14%~15%[4]。

太湖流域發展低碳農業對策分析

低碳農業是在農業生產、經營中排放最少的溫室氣體,同時獲得最大收益的農業發展方式,以減緩溫室氣體排放為目標、以減少排放、增加碳匯和適應氣候變化技術為手段,通過加強基礎設施建設、產業結構調整、提高土壤有機質含量、做好病蟲害防治、發展農村可再生能源等農業生產和農民生活方式轉變,實現低耗能、低污染、低排放、高碳匯、高效率的農業。從理論而言,低碳農業是一種資源節約型、效益綜合型和生態安全型農業,與其他農業發展實施相比,除具有生產功能、生活功能之外,還具有生態涵養功能、氣候調節功能、農業碳匯功能。因此,在太湖流域經濟發達地區應當大力發展低碳農業。低碳農業的實現途徑分析農業既是溫室氣體的主要排放源,也是溫室氣體的吸收主體。農業如何實現由高碳向低碳的發展方式轉變,如何在生產管理過程中最大限度地趨利避害,減少對資源的過度依賴,減少對氣候的負面影響,減少對生態環境的面源污染,對農業的持續健康發展和應對氣候變化具有重要意義[3-6]。根據調研結果以及碳的源匯理論分析[1-3],江蘇太湖流域低碳農業的實現途徑從宏觀上可以分為減少碳排放和增加碳儲備兩大類途徑,其中減少碳排放途徑又可以分為直接減少碳排放和間接減少碳排放的2種途徑,增加碳儲備途徑又可以分為直接增加碳儲備和間接增加碳儲備的2種途徑;從微觀上可以分為生態健康養殖途徑、農用化學品替代途徑、立體復合種養途徑、農村清潔能源途徑、廢棄物循環利用途徑、新型農作物育種途徑、農田間歇灌溉與清潔栽培途徑、節水節能途徑、平衡施肥途徑、提高反芻動物飼料利用率途徑、污水生態凈化循環利用途徑、病蟲害綜合防治途徑、植樹造林生態屏障途徑、草地保護性管理途徑、加工與營銷環節清潔生產途徑、農業低碳消費途徑等16種具體的實現途徑。不同低碳農業模式對溫室氣體二氧化碳當量減排效果作為東部沿海發達地區省份,江蘇省在低碳農業發展方式上進行了大膽嘗試,在本省原有的循環農業、生態農業和現代農業發展模式的基礎上,探索實踐和發展創新了一批具有江蘇特色的低碳養殖和低碳種植的低碳農業新模式,在促進農業轉型升級、積極應對氣候變化、減少溫室氣體排放上取得了一定程度的實踐成效。這些低碳農業模式主要包括:生態健康養殖模式、農業面源污染物生態攔截模式、鄉村生活污水生態凈化模式、農業有機廢棄物資源化利用模式、種養復合生態循環模式、三品生產基地模式、環湖生態農業圈模式、農用化學品替代模式等(表5)。

太湖流域低碳農業發展的政策建議

(1)強化低碳農業發展的科技創新。科技創新是低碳農業發展的源源不竭動力,也是江蘇省低碳農業得以不斷發展創新的原動力。一是要鼓勵低碳農業關鍵技術的研究與創新;二是要加強低碳農業的技術集成和模式創新;三是要加大低碳農業示范點的建設與規范;四是要開展農業應對氣候變化的國際合作;五是要加強低碳農業發展的金融支持研究;六是要加強低碳農業發展的政策支持研究。

(2)完善低碳農業發展的政策機制。加快研究和建立適合江蘇省低碳農業發展的政策保障機制,從制度上規范和引導江蘇省低碳農業的發展。一是要加快制定與低碳農業發展要求相適應的地方政策法規,建立健全相應的政策體系;二是要建立促進低碳農業發展的市場碳匯機制;三是要制定低碳農業發展的扶持政策,設立低碳農業建設財政專項扶持資金和財政貼息資金。

(3)加強低碳農業的金融支持。發展低碳農業需要本省各級政府通過多種渠道提供資金支持,同時還要建立適宜本省低碳農業發展的資金投入長效機制。一是要加大低碳農業建設項目的投入力度,支持高碳農業的低碳農業基礎設施改造、基本建設項目和種植養殖方式與耕作制度調整;二是要建立低碳農業的生態補償機制,支持因高碳農業向低碳農業發展形成的部分產量損失和經濟投入;三是要通過投資、稅收和價格等優惠政策引導社會、企業、農民積極投資低碳農業,發揮市場在資源配置上的作用。

(4)加強低碳農業的宣傳培訓。通過輿論宣傳、技術引導、典型引路和示范推廣,逐步推進本省低碳農業健康、快速發展。一是要利用現代宣傳輿論工具,廣泛開展低碳農業知識宣傳,大力宣傳建設發展低碳農業的重要意義;二是要通過多種途徑,廣泛開展低碳農業科技培訓;三是要鼓勵企業和農民嘗試低碳農業措施,培育低碳農業建設示范企業、示范產業和示范村鎮;四是要增強公眾參與發展低碳農業的積極性和創造性,提高廣大干部群眾的認識。

篇2

一、低碳經濟內涵的文獻綜述

雖然低碳經濟的術語早在20世紀90年代后期的有關文獻中就出現了,但其首次出現在官方文件是2003年2月24日由英國時任首相布萊爾發表的《我們能源的未來:創建低碳經濟》的白皮書中(付加鋒等,2010)。低碳經濟是指通過多種途徑減少碳排放,發展以低能耗、低排放、低污染為特征的經濟模式,其目標是將大氣溫度保持在合理水平,減少子孫后代的經濟社會發展成本。進一步細化,該內涵包括以下內容:

1.低碳經濟中的“碳”有廣義與狹義之分。廣義的“碳”是指《京都議定書》所限定的六種溫室氣體。《京都議定書》根據溫室氣體對全球變暖的貢獻、來源、穩定性、易監測程度,并考慮到其他國際公約的約束等情況,從而將強制減排的溫室氣體種類限定為:二氧化碳(CO2),甲烷(CH4),氧化亞氮(N2O),氫氟碳化物(HFCs),全氟化碳(PFCs),六氟化硫(SF6)。在這六種氣體中,二氧化碳、甲烷、氧化亞氮是自然界中本來就存在的成份,但氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫則是人類活動的產物。狹義的“碳”僅指二氧化碳。在導致氣候變暖的各種溫室氣體中,由于二氧化碳是最大“貢獻者”,其貢獻度高達60%(任仁,2005),因而美國能源信息管理局(EIA)、世界資源研究所(WRI)、美國橡樹嶺國家實驗室CO2信息分析中心(CDIAC)、國際能源署(IEA)等絕大多數權威研究機構在測算溫室氣體排放時的測算對象都是二氧化碳的排放量。二氧化碳主要來自化石能源(煤、石油、天然氣等)燃燒以及土地利用與土地覆蓋變化(特別是森林被破壞)過程中有機碳的氧化引起,這一過程中,海洋和陸地生物圈并不能完全吸收由此引起的過多排放到大氣中的二氧化碳,由此導致大氣中的二氧化碳濃度不斷增加。當前研究低碳經濟時重點關注的是化石能源燃燒所產生的二氧化碳。

2“.減少碳排放”的兩種途徑。《京都議定書》提出了“技術減排”和“市場減排”兩種減少碳排放的途徑。“技術減排”就是通過清潔能源、可再生能源、新能源、碳埋存及生物碳匯等技術的創新,削減溫室氣體排放,該途徑是長期降低碳排放的根本方法。“市場減排”則是依據“清潔發展機制”(CDM)原則,允許掌握技術優勢的國家,通過對發展中國家提供技術支援,幫助降低有害物質排放,換取“二氧化碳排放權”,該途徑是短期降低碳排放的變通做法。

3.低碳經濟中的“低能耗”有兩個要求。第一個是基本要求,即在能源消費量一定的情況下,在能源消費結構中降低化石能源所占比重。第二個是理想要求,即在達到基本要求的基礎上,進一步降低能源消費總量。

4.低碳經濟中的“低排放”是指降低人類活動增加導致的碳排放。地球上的碳排放源包括自然排放和人類活動增加導致的碳排放兩種形式,后者被認為是使溫室氣體濃度逐漸上升的主要因素,因而降低碳排放主要指降低人類活動增加導致碳排放增加的部分。在正常情況下,自然界的碳排放和碳循環是平衡的。工業革命之前,大氣中的二氧化碳濃度平均值約為280ppmv(1ppmv=10-6,即百萬分之一體積單位),這種碳平衡形成的自然界溫室效應不僅無害,而且是有益的,即在地球自身的溫室效應作用下,地球具備了溫度調節的功能,基本上保持在適宜人類發展的平均15℃的水平。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在其第四次評估報告中指出:人為導致的溫室氣體濃度增加很可能(90%以上的可信度)是氣候變暖的主要原因;另據美國國家海洋和大氣管理局測算,到2008年大氣中二氧化碳的濃度已達387ppmv,比工業革命之前增長了約40%,這促使全球溫度不斷上升。最近100年,據IPCC測算,全球氣溫升高了(0.74±0.18)℃,打破了生物圈中碳循環平衡和熱平衡。

5.低碳經濟的兩個發展目標。從自然科學的視角看“,低”的目標是低排放、低升溫或不升溫。按照全球的尺度,1992年《聯合國氣候變化框架公約》規定“,低”是指應保證“將大氣中溫室氣體濃度穩定在一個水平上,使氣候系統免受危險的人為干涉”。1997年《京都議定書》又進一步明確要求,39個工業化國家在2008—2012年之間,應將溫室氣體排放量在1990年的基礎上減少5.2%,達到2007年IPCC和2008年斯特恩報告認為的把氣候變暖控制在2℃以內的目標。在這一基本共識下,有些國家根據本國的實際情況提出了自己的目標。如英國的目標是到2010年二氧化碳排放量在1990年水平上減少20%,到2050年共減少60%,屆時建立低碳經濟社會。從經濟社會的視角看,“低”的目標是低成本。《斯特恩報告》認為,按照當前的發展模式,氣候變化將造成全球經濟下挫5%~10%,而貧窮國家則會超過10%。如果把環境和健康等一些額外的因素綜合考慮進來,氣候變化總成本的增加量相當于每人的福利削減20%,碳的社會成本將是85美元/噸二氧化碳當量。如果我們立即采取行動,到2050年,減排的經濟成本大概是世界生產總值的1%左右,碳的社會成本約為25~30美元/噸二氧化碳當量,僅是當前發展模式的1/3。

二、低碳經濟的四象限評價法

評價低碳經濟發展水平對引導低碳經濟的健康發展有很大價值(婁偉、李萌,2011),蔣金荷、吳濱(2010),魯靜(2010)對目前評價低碳經濟的方法進行了評述。現有的方法主要有層次分析法(AHP)、物質流分析法(MFA)、指標值綜合合成法、投入—產出(I—O)模型、宏觀經濟模型、可計算一般均衡(CGE)模型、動態能源優化模型、綜合能源系統仿真模型、部門預測模型等,這些方法從各自研究的需要對低碳經濟進行了評價。本文從經濟要素的角度設計了評價低碳經濟的四象限法。哥本哈根會議后,發達國家將要執行的“碳關稅”、“碳標簽”將全球市場帶入了“低碳”競爭時代,“碳排放”如同資源、勞動力等一樣被計入了企業成本,從而成為影響企業利潤增或減的經濟要素,因而設計評價低碳經濟發展水平的方法,我們可以采用評價經濟要素的基本思路:在一定的約束條件下,測算經濟要素數量的多少和分析經濟要素效益的高低。具體到本文,就是測算碳排放物理水平的變化和評價碳排放經濟效益的高低,前者主要是為長期“如何應對變化”提供依據,后者主要是為短期“如何促進經濟復蘇”提供依據。四象限法是本文提出的綜合評價解決低碳經濟長、短期問題結合效果的一種方法。

(一)評價碳排放物理水平的方法

當前世界經濟正在從高碳經濟向低碳經濟轉型,轉型過程中不同國家(地區)的不同產業碳排放的基礎和特點不同,這就要求我們在遵循“環境庫茲涅茨曲線(EnvironmentalKuznetscurve,EKC)”變化規律的基礎上設計合理的評價方法。EKC曲線是指自20世紀60年代以來,一些學者基于質量守恒原理研究經濟增長與環境變化之間關系后得出的一種倒U曲線。該曲線表明,當一個國家經濟發展水平較低的時候,二氧化碳排放較少,但是隨著收入的增加,二氧化碳由低趨高,環境惡化程度隨經濟的增長而加劇;當經濟發展到達某個臨界點或“拐點”后,隨著收入的進一步增加,環境污染又由高趨低,其環境污染的程度逐漸減緩,環境質量逐漸得到改善。根據碳排放量變化的這一規律,我們在評價產業碳排放物理水平變化時,按照“共同但有區別”的原則評價。“共同”是指各產業都應降低碳排放量“,有區別”是指不同產業由于在不同發展階段不同耗能導致的碳排放量不同,這種不同應區別對待,區別對待的方法就是從產業自身碳排放量動態變化的角度進行評價。為此,我們設基期本行業碳排放量為Pi0,報告期碳排放量為Pit,如果Pit/Pi0<1,我們稱之為物理低碳化行業;如果Pit/Pi0≥1,我們稱之為物理高碳化行業。

(二)評價碳排放經濟效益的方法

低碳經濟作為一種經濟發展模式,其經濟效益對實現該模式的可持續發展具有決定性意義,對此,《聯合國氣候變化框架公約》(1994)倡議:應對氣候變化的政策措施應當講求成本效益,確保以盡可能最低的費用獲得全球效益。在評價碳排放經濟效益時,我們設某一行業碳排放占全部產業碳排放的比重為Si,用Si來反映該行業碳排放相對量的大小。設該行業增加值占全部產業增加值的比重為Ri,用Ri反映該行業增加值相對量的大小。設Ei=Ri/Si,如果Ei≤1,表明該行業碳排放相對較多而增加值相對較少;如果Ei>1,表明該行業碳排放相對較少而增加值相對較大。設基期經濟效益為Ei0,報告期經濟效益為Eit,如果Eit/Ei0>1,我們稱之為經濟低碳化行業;如果Eit/Ei0≤1,我們稱之為經濟高碳化行業。

(三)四象限評價法

我們以橫軸表示各行業物理碳排放水平,以縱軸表示各行業碳排放經濟效益水平,以大于或小于1將座標圖劃分為四個象限(表1)。第Ⅰ象限的行業由于其既具有經濟優勢又具有物理優勢,因而屬于有綜合優勢的行業;第Ⅱ象限的行業由于其碳排放經濟效益在提高而碳排放物理水平也在提高,因而屬于有經濟優勢的行業;第Ⅲ象限的行業由于其碳排放物理水平在增加而碳排放的經濟效益在降低,因而屬于綜合落后的行業;第Ⅳ象限的行業由于其碳排放的物理水平在減少而碳排放經濟效益也在降低,因而屬于發展低碳經濟中有物理優勢的行業。

三、應用

筆者采用低碳經濟四象限評價法,對河北省兩次經濟普查時的30個制造業低碳經濟發展水平進行了綜合分析,結果如下:

(一)碳排放物理水平的評價結果

第二次經濟普查與第一次經濟普查相比,河北省制造業排放的二氧化碳從第一次普查時的2.84億噸增加到第二次普查時的3.03億噸。期間物理高碳化行業有19個,這19個行業在第二次普查時碳排放量為2.47億噸,第一次普查時為2.22億噸,增加了11%。物理低碳化行業有11個,這11個行業第一次普查時碳排放量為0.61億噸,第二次普查為0.56億噸,降低了8%。

(二)碳排放經濟效益的評價結果

第二次經濟普查與第一次經濟普查相比,經濟低碳化的行業有13個,第一次普查時這13個行業的增加值占全部制造業的25.47%,第二次普查時增加到26.97%;同期,這13個行業的碳排放量由30.27%下降到27.33%。經濟高碳化的行業有17個,第一次普查時這17個行業的增加值占全部制造業的74.53%,第二次普查時下降到73.03%;同期,這17個行業的碳排放量由69.73%增加到72.67%。

篇3

歐洲航空運輸業

將在2012年加入“排碳配額交易市場”

2008年12月在布魯塞爾召開的歐洲環境峰會上,歐洲各國代表共同做出一項決議――將強制要求運輸行業減少20%的能源消耗,減少20%的溫室氣體排放,同時增加20%的可再生能源利用率。

航空運輸行業是過去幾年CO2排放量增長最快的行業,到2012年,航空運輸業也將加入“排碳配額交易市場”。越來越多的責任投資者們意識到,那些不能自覺參與抵抗全球變暖的企業將面臨更多的經濟和法律風險。在近兩年的時間里,參與碳補償的企業不斷增加,這說明企業對于節能減排的意識在不斷增強。一些企業已經開始尋求一種進入“排碳配額交易市場”的最優方案,這樣的消息也使責任投資者們感到放心,并對投資前景保持樂觀態度。

然而,在被Ernst&Young(安永會計師事務所)審查的20個公司中,只有6家公司能保證他們所提供給客戶的碳補償方案符合標準,這使他們有資格獲得在《京都議定書》中規定的二氧化碳交易量。

消費者或將承擔碳補償費用

碳補償,是現代人為減緩全球變暖所作的努力之一。利用這種方式,人們計算自己日常活動直接或間接制造的二氧化碳排放量,并計算抵消這些二氧化碳所需的經濟成本,然后付款給專門企業或機構,由他們通過植樹或其他環保項目抵消大氣中相應的二氧化碳量。

很多專家和生態組織都認為,碳補償的重擔不應當僅僅讓航空運輸公司來承擔,而應當讓所有民眾共同承擔。一些學者和組織建議將碳補償的費用以“打包”的形式結合到提供的航空運輸服務當中去。為此,法國環境和能源控制署頒布了《碳補償》,以此來規范這些“打包服務”。

“要想使‘碳補償’成為行之有效的減排手段,首先就應當將其設定為‘強制執行’,而非‘選擇執行’。”安永會計師事務所可持續發展部顧問Christophe Schmeitzky說。盡管各企業對于那些自覺支付碳補償費用的“綠色消費者”的人數均守口如瓶,但仍有為數不多的公開調查顯示:自覺自愿地為碳排放買單的消費者僅占了極少的比例。盡管有的企業已經采取“打包”形式將碳補償費用放入產品成本中去,例如英國皇家郵政集團將碳補償費用放到了“無地址郵件投遞業務”(挨家挨戶的投遞服務,例如傳單、廣告投遞)中、巴黎Verture出租車公司的車費中包含了碳補償費用、奔馳Smart系列的車價包含了該車前5萬公里的碳補償費用,但這樣的企業僅僅是鳳毛麟角而已。

航空乘客碳補償者為數不多

德國的漢莎航空公司是較早關注碳排放的企業。2007年,漢莎航空公司開始向它的乘客提供為自己的行程所消耗的CO2量進行補償的途徑。漢莎的乘客在購買機票的同時可以向“Myclinate”基金會進行捐款,這是瑞士的一個非盈利環保組織,所有捐款將被用于直接減少溫室氣體排放的氣候環境保護項目。乘客在漢莎航空的網站首頁可以看到“Myclimate”基金會的網站鏈接――,乘客可以在充分了解這一項目后決定是否捐款。

“乘客們都十分贊賞這一舉措,但是現在進行捐款的人為數不多。畢竟,碳補償消費還沒有在全球全面推行,但是我們認為這會成為一種趨勢。”漢莎航空公司服務營銷副總裁Karsten Benz在接受法國《Le monde》(世界報)的專訪時說。

目前,“Myclimate”基金會已經向漢莎航空提供了一種可以根據乘客行程和行李重量計算出碳補償費用的計算器,并且為碳補償相關問題提供咨詢服務。“但是目前,是否要對旅程支付碳補償費用還是乘客的個人選擇。” Karsten Benz說。

事實上,在德國漢莎向乘客提供碳補償服務后,歐洲一些其他的航空公司也有類似的舉措。通過與環保組織合作,向乘客提供捐款途徑,似乎是最簡單易行的一種碳補償方式。但是要想在碳補償領域“脫穎而出”,必須還要采取其他舉措。“我們不會停止探索的腳步,會采取更多的措施來削減二氧化碳排放量”,Karsten Benz表示,“漢莎航空正在通過購買、使用能耗更低的飛機來實現節能減排,例如空客A380和波音747-8。與過去五年相比,漢莎的每位乘客每公里的燃油消耗量已經減少了30%。另外,我們還大幅降低了飛機的載重量,并且經常對發動機進行清潔,選取更加優化的航行路線等等,這些都可以減少燃料能耗。”

“歐洲共屬天空”有助減少碳排放

對于航空運輸業2012年將進入“排碳配額交易市場”的決議,Karsten Benz也有自己的看法。他認為,“排碳配額交易市場”的應用范圍決定了這個市場的成效。到目前為止,歐洲以外的航空公司是否會征收碳排放稅還是個未知數。而那時,包括漢莎在內的歐洲航空公司則會向乘客征收這一額外的稅款。那個時候,美國和亞洲之間往來的乘客很有可能會選擇飛經海灣地區轉機,因為那里的航空公司不會向乘客征收碳排放稅。若這樣的話,營業額大幅下滑的擔心將成為現實,航空公司也將無力承擔購買節能飛機的費用了。所以,僅通過一個地區來解決全球性的問題是不現實的。

Karsten Benz認為,對于歐洲航空運輸業而言,減少排放的最行之有效的方法是建立“歐洲共屬天空(即歐洲天空資源統一管制)”。目前,歐洲的天空被27個空中管制局和60多個控制中心分割控制。這樣的分割導致各部門的協調成本頗高且效率低下,航空公司的航線設計無法得到最優化的統籌。根據航空委員會的統計,這一過時的制度導致航空公司每次飛行平均至少繞道49公里。因此,航空公司和乘客每年要額外負擔4億歐元的費用,并額外創造出1600萬噸的二氧化碳排放量。

(文章來源/Eurosif(歐洲社會責任投資論壇)本文由Eurosif獨家授權本刊發表)

新聞鏈接

“碳排放交易”,是用經濟手段推動環保的國際通行辦法,是清潔發展機制(Clean Development Mechanism,簡稱CDM)的核心內容。1997年開始接受簽署的《京都議定書》(《聯合國氣候變化框架公約》下的重要議定書)是碳排放全球交易的政策驅動力。

根據《京都議定書》的約定,“發達國家”有已經核準的2008-2012年間溫室氣體排放量上限;同時,至2012年,溫室氣體平均排放量必須比1990年的水平低5.2%。受《京都議定書》的政策牽引,英國早在2002年即啟動自愿排放貿易計劃(UKETS),31個團體根據1998-2000年基線自愿性設定排放減量目標,包括了6種溫室氣體。2005年,歐盟溫室氣體排放交易體系(EUETS)啟動,該體系覆蓋歐盟25個成員國,包括近12000個燃燒過程排放二氧化碳的工業實體,遂使歐盟成為世界上最大的碳排放交易市場。

篇4

關鍵詞: 溫室氣體;低碳;城市快速路;碳尺;節能減排

全球氣候變暖帶來冰川消失、海平面上升等一系列危機人類生存的地球環境變化,大氣中溫室氣體濃度的升高被認為是引起全球氣候變暖的因素之一,而城市化的進程無疑加速了溫室氣體濃度的增長。溫室氣體(Green House Gas),即GHG,據IPCC(2006)最新報告指出,主要包括二氧化碳(CO2),甲烷(CH4),氧化亞氮(N2O),六氟化硫(SF6),氫氟碳化物(HFCs),全氟化碳(PFCs) 和臭氧(O3)等,水汽也是一種強烈的溫室氣體。

隨著科學家對溫室效應的發現以及全球對降低溫室氣體排放的越發重視,由政府間氣候變化專門委員會(IPCC)于2006年碳排放計算指南,重新制定了用于上述溫室氣體轉化為二氧化碳排放量的排放系數。該轉化排放系數包括直接排放系數和間接排放系數。直接排放系數適用于CO2,而間接排放系數使用于CH4和N2O,通過GWP(Global Warming Potential)轉化為等效的CO2排放量,即通常表示為CO2e。例如,CH4的GWP折算值為21,N2O的GWP折算值為310。這樣,溫室氣體的排放量可以通過排放系數轉化成CO2e,而世界各國由此推行的“低碳經濟”也就有了一個可以具有量化的統一指標,即二氧化碳排放當量。

城市是低碳經濟發展最主要的實施平臺,城市快速路在城市路網體系中占主導地位,是大流量交通的重要快速運送載體,肩負著使城市交通出行更快更有效的服務性重擔。城市快速路作為城市重要基礎設施之一,在低碳化城市建設中扮演著極為重要的角色,是完成城市減排目標的實施主體。目前我國大中城市快速路網的建設正進行的如火如荼,許多省會城市都在“十二五”交通規劃中提出要大力發展和完善城市快速路網建設,提出建設以快速路為主體、輔以部分準快速路的快速路網體系,以緩解城市地面道路巨大的交通壓力。例如,杭州市計劃在“十二五”期間完成建設的快速路總長達124.8公里(含已開工未完工項目),改造提升的準快速路總長29.1公里,合計153.9公里。 深圳市也提出到“十二五”末期,將完成14條共283.3公里的城市快速路建設,所產生的二氧化碳排放當量將達到200萬噸之巨,具有廣闊的節能減排空間。

市政基礎設施建設是碳排放行業,城市快速路的建設實施更是需要消耗大量高能源高碳密度原材料產品,在后期運營階段直接或間接造成的溫室氣體排放。本文就城市快速路系統建設實施階段中建設材料開采和制備,材料運輸至施工現場并實施攤鋪建設等一系列方面的溫室氣體排放進行分析研究,并提出控制對策。

一、城市快速路建設過程溫室氣體排放途徑

城市快速路建設是城市溫室氣體排放源之一。就建設周期而言,溫室氣體排放的來源主要有各類建設材料生產和制備所消耗的電能和燃油,建設材料在運輸過程中消耗的燃油,在建設實施過程中涉及的施工設備的燃油和電能消耗以及在道路拆除過程中消耗的燃油和電能,具體排放途徑見表1。

表1城市快速路建設中溫室氣體(GHG)排放的主要途徑

建設周期主要階段 用途 途徑描述

1 建設材料生產和制備 原材料開采和加工 開采原材料消耗能源(如柴油,電力);回收材料的再生利用產生GHG

混合料組成材料生產 各種混合料的生產過程消耗電力等能源產生GHG

2 建設材料運輸 材料初級加工廠/混合料制備廠/施工現場之間的運輸 運輸原材料至初級加工場所;運輸初級加工材料至混合料加工廠;運輸各種混合料至施工現場所消耗能源產生GHG

3 建設實施 路面攤鋪建設 實施路面攤鋪,碾壓,成型等施工過程產生GHG

路面養護/維護 路面常規養護及病害處置措施;路面預養護過程產生GHG

4 周期結束 拆除和回收利用 設施拆除和移置;路用材料的再生利用折減GHG

基于上述溫室氣體排放途徑的分類方法,瑞典IVL環境研究所的Hakan Stripple等人建立了道路建設能耗與溫室氣體排放計算模型,并針對常規道路建設實施技術和施工工藝開展了一系列研究工作,總結了道路建設中典型材料和工藝的能耗與溫室氣體排放表,見表2。

表2快速路建設中典型材料和工藝的能耗與溫室氣體(GHG)排放表

材料或工藝 能耗(MJ/t) CO2e (kg/t) 數據來源

瀝青混合料 4900 285 Eurobitume

乳化劑 3490 221 Eurobitume

水泥 4976 980 Athena & IVL

碎石 40 10 Colas

集料 30 2.5 Athena & IVL

鋼材 25100 3540 Athena & IVL

水 10 0.3 IVL

燃油 36680 2765 IVL

熱拌站 275 22 IVL

冷拌站 14 1 IVL

銑刨/回收 12 0.8 IVL

就地冷再生 15 1.13 IVL

熱拌混合料攤鋪 9 0.6 IVL

冷拌混合料攤鋪 6 0.4 IVL

水泥混凝土攤鋪 2.2 2 IVL

運輸 /km 0.9 0.06 IVL

英國、美國、法國和瑞士等國也相繼開發了針對道路工程全壽命周期內碳排放量的計算模型和軟件,比較典型的有英國交通研究實驗室(TRL)研發的asPECT計算模型,美國加州大學伯克利分校的Arpad Horvath教授聯合加州路面研究中心合作開發的一款基于EXCEL的碳排放計算模型-PaLATE等,為國內外道路建設工程的低碳化實施提供了可靠的計算方法和量化依據。在工程實際應用方面,加拿大Pierre T. Dorchies等人采用表2所列的碳排放基礎數據,對加拿大魁北克市一條城市快速路的建設過程中所采用的主要建設材料制備和實施技術等進行溫室氣體排放量的計算,具體結果見圖1。

圖1 主要建設材料制備和實施技術的溫室氣體排放

分析結果表明,在選取道路主要建設材料時,水泥混凝土制備時采用的水泥等粘結材料所產生的溫室氣體排放量遠遠超過熱拌瀝青混合料中所采用的瀝青粘結料,因此我國大力采用和推廣瀝青路面,既可以提高路面行駛質量,又符合節能減排的發展趨勢。

二、溫室氣體減排途徑

城市快速路系統溫室氣體排放的最終目的是尋求溫室氣體排放的途徑,建立低碳城市路建設策略。綜合國外研究基礎和國內道路建設現狀,筆者認為低碳快速路系統構建關鍵是在規劃理念,工藝選擇和低碳實施技術的方案比選中引入“碳尺”概念,分析和探索建設期內的碳足跡,選擇合理技術方案。并且,在建設材料開采、運輸、拌和和實施攤鋪建設中全方位采用低碳技術,削減“碳源”,增加“碳匯”,實現提高交通運輸能力的同時降低能耗和碳排放量。

(一)樹立低碳規劃理念

城市快速路系統規劃最為關鍵的問題是科學選擇快速路類型,實際規劃中應在綜合考慮城市規模和整體路網布局、規劃路線位置和走向、周邊環境影響等因素的基礎上,評估不同方案并統籌考慮社會、經濟和環境效益。

(二)低碳快速路設計總體技術的應用

1.道路功能設計技術

注重采用符合生態保護、污染控制、地形維護等道路選線技術,降低道路工程對生態、環境以及資源的影響程度;應區別道路功能分級特點,合理安排機動車、非機動車與行人的通行權利,減少交通干擾,保障交通安全,提高交通效率。

快速路為城區大組團溝通和長距離交通服務,應保證機動車流連續且封閉式運營,避免沿線交通流對主線的干擾。快速路輔路為城市主、次干路網的組成部分,兼起快速路集散道路的功能。

2.路線設計技術

路線設計應符合道路交通專業規范的基本要求,且應采用以平(坡度小)、直(曲率大)、順(適應地形)為控制要素的道路路線,盡可能降低車輛行駛能耗和尾氣排放,并在土方平衡方面體現設計方案優勢;路線的特殊設計除應滿足特定功能指標的要求外,應充分體現低碳設計技術理念。

(1)平曲線設計應確保線形連續;

(2)縱斷面設計應避免大縱坡,宜采用不超過3.0%坡度設計,特殊情況超過3.0%要求的,應進行能耗和碳排放量指標技術方案論證。

3.時空一體化分配的橫斷面設計技術

道路橫斷面設計宜采用集約布置、結構合建、機動車交通減少干擾、慢行交通保障通行、近、遠期結合的時空一體化分配設計技術,充分發揮地面及其上、下部道路可通行空間的功能,在節約土地資源、降低建造和運行成本、倡導非機動化出行模式等方面體現道路工程建設的先進性。

快速路沿線根據需要設置輔路,在主城區建筑和道路網絡密集時宜采用主線高架或地下的形式,地面層設置交通集散的道路。快速路主線為機動車專用,與輔路嚴格隔離。快速路輔路或地面道路等級為主干路或次干路,橫斷面設計滿足主、次干路的要求。

4.以交通需求為導向的節點交叉設計技術

路網節點交叉設計應采用以滿足近、遠期預測交通量、符合交叉功能要求的關鍵設計技術,適應交通量變化的交叉型式有利于節約土地資源,適當的交叉口通行能力有利于車流快捷地通過交叉口,減少交叉口延誤,減少尾氣排放和降低燃油能耗。

(1)二條快速路相交應采用互通式樞紐立交形式。

(2)快速路和主干路相交應保證快速路主線連續通行,可采用一般互通式立交形式。

(三)選擇功能與結構組合一體化的低碳道路建設技術

1.選擇節碳工藝減少外加碳源

溫拌瀝青混合料技術通過降低瀝青混合料拌和與攤鋪溫度,達到降低瀝青混合料生產過程中的能耗與CO2氣體及粉塵排放量的目的。由于溫拌瀝青混合料的拌和溫度比普通熱拌瀝青混合料低30-50℃,因此可節約30%的能源消耗,減少20%的二氧化碳排放量。溫拌瀝青混合料可作為新建路面材料應用于長隧道路面施工、超薄層罩面和橋面鋪裝等。

2.鼓勵多使用回收舊料和再生材料

廢舊材料回收路用技術是指將諸如橡膠、塑料等固體廢棄物通過一系列工藝加入到瀝青中,經過攪拌制備成具有改性瀝青特性的橡膠(塑料)瀝青。橡膠(塑料)瀝青可減輕“黑色污染”,作為低碳型瀝青改性劑提高路用性能,減少傳統高碳型SBS改性劑的使用量,并可使廢舊材料循環利用,節約能源,減少二氧化碳排放。

瀝青路面再生利用技術是將需要翻修或者廢棄的舊瀝青路面,經過翻挖、回收、破碎、篩分,再和新集料、新瀝青適當配合,重新拌和成為具有良好路用性能的再生瀝青混合料,用于鋪筑路面面層或基層的整套工藝技術。提高瀝青路面再生利用率至20%,能夠節約相應數量的瀝青和砂石材料,同時能有效降低處治廢料的能耗,減少10%的二氧化碳排放。

3.選擇高性能路面材料和長壽面路面結構,延長其使用壽命

高性能路面材料技術是指通過一系列改性工藝技術使路面材料的使用性能得到大幅度提高,如高模量瀝青、高粘度瀝青以及高彈性瀝青等材料,可以有效提高路面在多種條件下的使用性能,減少路面病害,延長其使用壽命,從而降低路面后期的養護成本和頻率,在全壽命周期內減少碳排放。長壽命路面結構又稱永久型路面,通過采用全厚式瀝青層或者深層高強瀝青層的方法,可以基本消除傳統普遍存在的結構性損壞,路面的損壞只發生在瀝青路面的表層,因此只需要定期的表面銑刨、罩面修復,在使用年限內不需要進行大的結構性重建。使用長壽面路面結構,可以使道路建設在全壽命周期內節約5%的建設材料,降低能耗10%,減少10%的二氧化碳排放量。

三、結語

開展城市快速路系統建設低碳技術研究,目的是在我國加快推進城鎮化建設進程,基礎設施投資和建設仍處于高速發展時,在快速路網規劃、設計和建設工藝技術選擇方面,不僅僅關注項目的社會效益和經濟效益,而應在更好層次上關注低碳技術的研發。近期應特別關注城市快速路系統碳排放指標的研究,在方案選擇上注重建設材料的選擇和實施建設的全過程整體性考慮;注重分析不同材料的在建設時的碳密度,在道路運營過程中的回收利用和再生率;注重分析低碳建設指標;采用碳尺進行方案比選,推動和完善我國低碳城市快速路系統的建設和發展,使城市快速路系統的建設實現低消耗、低污染、低排放的目標。

參考文獻

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基金項目:上海市科學技術委員會資助課題(10PJ1431500)

篇5

關鍵詞:生態城市;低碳生態城市;慢行系統

收稿日期:2011-07-09

作者簡介:劉曉星(1986―),女,山西太原人,北京林業大學碩士研究生。

中圖分類號:F512.3文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2011)08-0001-03

1 引言

長久以來,關于生態城市的概念眾說紛紜,各國學者從不同的專業角度出發,所得到結論也各有倚重。我國學者也對這一概念提出了不少符合中國國情的見解,雖然表達方式不盡相同,但其核心內容是一致的,即生態城市建設需要充分考慮社會、經濟、自然的相互融合,經濟的發展既能滿足社會的需求,又不影響整個自然的生態平衡[1]。

2 低碳生態城市的內涵

所謂低碳生態城市就是建立在人類對人與自然關系更深刻認識基礎上,以降低溫室氣體排放為主要目的,建立高效、和諧、健康、可持續發展的人類聚居環境[2]。低碳生態城市屬于生態城市的范疇,是生態城市實現過程中的初級階段,是以“減少碳排放”為主要切入點的生態城市類型[3]。

許多定性定量的研究同樣證明了碳排放量過大是實現生態城市的大敵。CO2的大量排放引起了氣候的劇烈變化,研究表明,只有到2050年將大氣中CO2濃度增幅控制在工業化前水平的2倍以內,才可能避免發生極端的氣候變化。但是,我國的城市化速度異常驚人,而城市是高能耗、高碳排放的集中地,這就意味著減少CO2的排放要從城市入手,需要在城市規劃的過程中就給予重視,從源頭減少CO2的排放。因此,應尋求能夠實現低污染、低排放、低能耗、高效能、高效率、高效益的城市發展模式。

從最終使用的角度看.碳排放的來源可以分為產業、居民生活和交通3個主要的組成部分[3],其中,交通工具排放的CO2約占33%。由此可見,合理進行交通規劃,有效抑制交通工具排放CO2是實現低碳生態城市的有效切入點之一。

3 低碳的交通模式

避免和減少交通所造成的污染物排放,技術手段固然重要,但是技術手段無法從源頭抑制污染物的產生,而且投入大、成本高,治標不治本。提倡公共交通的方法雖然略有成效,但是手段單一,如果希望得到更加顯著的效果,還需要其他政策及規劃手段配合使用。從規劃層面上有預見性地進行道路系統規劃,通過道路系統規劃引導市民減少機動車的使用,提倡短距離的步行及非機動車的使用,將成為綠色健康的出行方式,是實現低碳交通的必然趨勢。

3.1 慢行交通與慢行系統

慢行交通通常是指以步行或自行車等用人力為空間移動動力方式出行的交通方式,一般定義其出行速度不超過15 km/ h。慢行交通的主體為步行及自行車交通[4]。在這個機動車普及的時代,人們出行過于倚重機動車,由這樣的出行方式帶來的城市問題已經日益凸顯:道路負荷過重而堵車、停車場緊缺、城市環境污染等。這些問題令人們開始反思,許多人對回歸原始而健康的步行及自行車出行方式產生了迫切的需求。

慢行交通需要依賴獨立于機動車交通的道路系統來實現,這就是在道路系統規劃中希望建立的慢行系統。慢行系統由慢行空間、慢行主體和慢行行為3部分組成[4]。

3.2 慢行系統的構建

構建完整的慢行系統,引導市民采用低碳的出行方式,是實現低碳生態城市的重要途徑。我國的慢行系統建設正處于初級階段,需要更多理論支撐與實踐經驗參考,下面對慢行系統的構建進行幾點探討。

3.2.1 慢行系統需要具備完整的結構,形成慢行交通網絡

在以往的城市規劃中,在以機動車交通為優先考慮的理念的指導下,設計師們往往把重點放在機動車道路交通網絡的設計上,卻忽略了人性化尺度的步行交通和自行車交通,這在無形中引導市民在出行時不得不選擇機動車交通,于是交通壓力增大,由機動車交通帶來的碳排放量增大,這樣的惡性循環便無休無止。

建立完整的慢行交通網絡,慢行系統首先應該滿足功能需求,從居住區到商業區,從商業區到城市開放空間等,其間不能中斷,要形成可達性強、布局合理的網絡體系,以具備慢行核、慢行廊、慢行區的城市慢行單元彼此連接,形成覆蓋整個城市的慢行系統(圖1)[5],使得需要中短距離出行的市民能夠無障礙地在城市中穿行,以慢行的方式到達目的地,無形中做到了零排放的出行,并不刻意并不費力,卻向生態城市的目標邁出了一大步。

3.2.2 慢行系統與土地利用相結合

僅僅依附于機動車交通系統而存在的慢行系統是不完善的,不合理的。慢行系統也不能孤立存在,它依托于城市綠地、開放空間、商業區等等,要與土地利用進行合理整合,使市民在到達目的地之前可以經過城市綠地等環境優美的地方,市民在宜人的環境中出行,感受城市生態環境的改善,體會生態城市帶來的福利,便會更加熱情地參與到生態城市的建設中來。

3.2.3 慢行交通要與機動車交通合理銜接

慢行交通與機動車交通應該處于同一平面上,但是應該相互分離互不干擾,這樣才能確保慢行者的安全與出行的方便舒適。雖然慢行系統與機動車交通系統是相對獨立的兩個系統,但是事物總是對立而統一的,是相互依存的。慢行交通適合于中短距離的出行,且出行速度較慢,很難滿足快節奏的城市生活。因此,做好慢行系統與機動車系統的銜接工作,有助于提高慢行系統的使用率。

例如,慢行系統與重要的機動車站相連接,或與軌道交通換乘站相連接,方便市民由慢行系統進入機動車或軌道交通系統,進行長距離的出行。這樣的出行模式,有助于減少短距離機動交通的使用,從而減少機動車的碳排放量,有助于低碳生態城市的實現。

3.2.4 緊湊化的城市空間及城市的多中心發展

嚴格控制城市物質空間結構及規模,避免城市的無序無限制擴張,有助于慢行系統的建立。加強緊湊化城市設計、城市街道空間的尺度控制及大規模發展混合功能社區,可降低出行依靠小汽車使用的可能性[6]。提倡高效復合利用土地,居民不必進行長距離出行便能滿足生活所需,城市的多中心發展,避免了長距離交通的必要性,是高效復合利用土地的表現形式之一,這樣的土地利用模式,可提高慢行交通的接納程度和使用頻率,圍繞每一個城市中心建立慢行系統,再把各個慢行系統相連接,在整個城市范圍內形成慢行網絡。

慢行系統的建立和發展需要合理的城市規劃進行引導,慢行行為不是為實現低碳而強迫進行的活動,而是一種通過正確引導、市民所愿意接受的便捷舒適的綠色出行方式。建立慢行系統是實現減少碳排放量的有效途徑,但不是唯一途徑,減少整個城市碳排放量還需要采取其他手段或措施共同配合。

3.3 其他實現低碳生態城市的途徑

實現低碳的途徑還有很多,例如建設生態建筑甚至生態住宅區,充分利用可再生能源,所有建筑物都朝南,以便最大限度地利用太陽能[7],建立生活污水循環系統;工業生產導致碳排放量增加,因此加快技術進步、調整產業結構在很大程度上可以抑制碳排放量的增加;控制城市人口增長,在城市規劃過程中考慮城市人口承載力,研究表明:城市的規模與居民生活的碳排放量存在一定的正相關關系,隨著城市規模的增大,新增人口的人均碳排放量要高于存量人口[8]。

4 結語

低碳生態城市只是實現生態城市的初級階段,但也是最重要最難以攻克的階段,需要政府的支持,需要規劃部門的研究與探索,更需要全社會方方面面的理解與參與。在實現生態城市的探索與實踐過程中,德國、英國等國家已經做出了巨大的努力并取得了令人矚目的成績,很多理論和經驗教訓是值得我們借鑒和學習的,但是由于國情不同,文化背景不同等原因,我們在學習的過程中還是需要加以辨別,提出適合中國的生態城市之路。

參考文獻:

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Analysis of Slow-vehicle system

―A Low-carbon Transportation mode to Achieve Eco-city

Liu Xiaoxing

(Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

篇6

關鍵詞:碳減排;治理機制創新;利益相關者;界定與分類

中圖分類號:F062.2

文獻標識碼:A 文章編號:16721101(2014)05001708

如何進行環境治理,減少碳排放,實現可持續發展,是我國當前亟待解決的重要問題。

從目前我國碳排放治理的實踐來看,存在著企業投資動力不足,科研機構創新精神不夠;政府管理部門多、雜,權利交織導致調控力下降,治理成本高;管理方式行政化,與其他利益相關者的利益沖突嚴重等問題。本文對碳減排利益相關者界定為對碳減排負有責任、擁有相應的權力和減排手段,對碳減排目標實現具有較大影響,與碳減排利益關系較大的組織。

這些問題表明了我國碳排放治理中政府單方治理的高成本、低效益,同時利益相關者的力量未得到有效利用。針對存在的這些問題,作者將從利益相關者共同治理角度對碳減排治理模式進行創新研究,為我國碳排放治理開辟新的途徑。本文將對我國碳減排的利益相關者進行界定和分類,回答誰是利益相關者,并對其進行分類,明確其在碳減排中的角色地位。

一、文獻綜述

目前與碳排放利益相關者分類直接相關的研究文獻尚未檢索到。

碳排放方面的研究主要集中在碳排放的驅動因素及其影響程度,碳排放與經濟增長、能源消費等的關系及碳排放的因素分解等方面[1-4]。學者研究認為我國碳排放增長的主要原因在于產業結構、能源結構、能源效率、人口因素、城鎮化建設等方面,據此提出了調整產業結構、提高非化石能源比重、能源效率和人口素質等方面的建議[5-7]。這些豐碩的研究成果是本文進一步研究的基礎。碳排放治理的文獻側重于政府單向治理,如碳減排政策的制定、取向分析和政府在碳減排中的職能等[8-11]。李欣研究認為環境治理中政府管制手段的優點是強制性高,效果明顯,缺點是簡單粗暴,經濟效益差以及深層次的無法回避的制度缺陷[12]。學者在碳排放權市場交易機制、碳稅、碳金融政策等方面也有大量研究成果[13-15]。如樊綱為代表的學者明顯傾向于碳稅政策[16],而國務院發展研究中心課題組則明確建議采用碳市場制度[17]。財政稅收手段屬于雙刃劍,一方面會帶來碳排放量的下降,另一方面其對能源產業、收入分配、就業、國際貿易及公平性等方面的影響難以確定[18-19]。碳排放市場交易手段在國際層面的問題是如何確定初始碳排放的國際分配及界定方面,難以達成國際共識,在國家層面其關鍵問題是碳排放總量控制制度及市場機制的完善問題,也難以發揮利益相關者的推動力和積極性。

碳減排政策建議從客觀上來看是降低碳排放的有效途徑,而政策的實施要依賴于利益相關者去執行,其實施效果取決于利益相關者群體的執行程度和積極性。同時,目前的治理模式不能發揮利益相關者的積極性和推動力量。因此,提高碳減排效果還需要研究利益相關者及其在碳減排中的角色地位、利益要求等。

利益相關者治理理論早期主要應用于公司治理的研究,近年來擴展到了生態旅游和可持續能源等領域,得到了廣泛應用。本文將利益相關者理論引入碳排放治理領域,試圖突破目前的碳稅治理和碳排放權治理模式的研究,為我國碳排放治理研究新的途徑,提供新的選擇。

二、方法與數據

(一)研究方法

根據本文對我國碳減排利益相關者的界定,選擇政府、生產企業、銀行、碳排放權交易機構、研發機構、能源供應行業、新聞媒體、公眾團體、投資者、中介機構等10個組織進行調查研究。需要說明的是,中國管理碳減排的部門有國家各級政府部門、國家及各級環保部門和各級節能減排部門,在控制碳排放事務方面他們屬于互補關系和上下級關系,共同為治理碳排放任務工作。因此,在本文中中國政府管理碳排放的部門統稱為政府,以下不在說明。

借鑒學者提出的“多維細分法”和“米切爾評分法”的分析思路[20-22],本文從利益相關者的合法性、權利屬性和利益要求的緊急性三個維度對中國碳排放的利益相關者進行界定和分類。

根據界定與分類方法,本文編寫了調查問卷,要求調查對象分別從合法性、權利屬性、緊急性等三個維度對所給出的10種利益相關者與碳減排的相關程度按著從大到小進行排序,排名第一用1分表示,排名第二用2分表示,依次類推。因此,1分表示相關程度最大,2分表示相關程度第二大,依次類推,10分表示相關程度最小。

其中,合法性,表示該組織是否在法律或道德或特定的被賦予了減少碳排放的義務、責任,或承擔了碳減排風險;權力屬性,表示該組織是否擁有影響我國碳減排的能力、地位和相應的手段,對碳減排目標實現影響力的重要性程度;緊急性,表示該組織與碳減排的利益相關程度和實現碳減排目標的迫切性程度。

(二)數據來源

通過對調查對象的分析、選擇,本次調查共計發放調查問卷750份,實際回收586份,回收率78.13%,回收的問卷中有效問卷529份,回收問卷有效率90.27%。調查對象的分布情況如表1所示。

表1 調查對象的分布情況

分類頻數百分比(%)

性別男29655.95

女23344.05

年齡30歲及以下18534.97

30-40 歲16431.00

40歲以上18034.03

學歷本科24345.94

碩士研究生 19436.67

博士研究生9217.39

工作行業大學417.75

研發機構499.26

政府部門6311.91

生產企業6913.04

金融業438.13

中介組織529.83

能源供應行業489.07

新聞媒體519.64

碳排放權交易機構529.83

公眾團體6111.53

從調查對象的分布情況來看,調查對象性別、年齡結構分布合理,學歷為本科以上層次,對碳減排能有較為準確的認識和理解,從工作行業來看分布在大學等10個行業,包含了碳減排的利益相關者行業,調查對象來源較為廣泛。從調查樣本數量來看,除其它行業外最少的分類變量數據大于40個,數據量可以滿足統計分析的基本要求。

三、實證結果與分析

對回收的有效問卷利用SPSS16.0軟件進行統計分析,包括調查數據描述性統計、配對樣本T檢驗。

(一)描述性統計

首先,對調查結果從合法性、權利屬性和緊急性三個維度進行描述性統計。三個維度的描述性統計結果分布如表2、表3和表4所示:

表2 利益相關者合法性維度上評分的描述性統計

(N)(Min)(Max)(Mean)Std D.

政府529172.155 30.703 6

生產企業529181.135 90.931 2

銀行5292105.935 01.410 4

碳排放權

交易機構5291108.841 71.160 6

研發機構5292103.791 31.468 1

能源供應行業5293104.660 21.531 4

新聞媒體5291105.201 01.240 1

公眾團體5291107.188 30.857 6

機構投資者5292108.233 00.988 4

中介機構5294106.730 10.703 6

注:根據調查問卷的按相關程度大小排序要求,1分表示相關程度最大,2分表示相關程度第二大,依次類推,10分表示相關程度最小。表2、表3的含義相同。

如表2所示,從碳減排的合法性維度上來看,按平均得分的大小,合法性程度從高到底依次為:生產企業、政府、研發機構、能源供應行業、新聞媒體、銀行、中介機構、公眾團體、機構投資者、碳排放權交易機構。

表3 利益相關者權利性維度上評分的描述性統計

(N)(Min)(Max)(Mean)Std D.

政府529151.679 60.542 2

生產企業529192.18641.088 4

銀行5292105.820 42.106 1

碳排放權

交易機構529198.956 32.093 2

研發機構5291104.272 81.285 3

能源供應行業5292105.101 91.310 0

新聞媒體5291103.252 41.596 6

公眾團體529187.762 11.506 1

機構投資者5291106.757 31.091 7

中介機構5294107.168 01.251 3

如表3所示,從碳減排的權利屬性維度來看,權利大小從高到底依次為:政府、生產企業、新聞媒體、研發機構、能源供應行業、銀行、機構投資者、中介機構、公眾團體、碳排放權交易機構。

表4 利益相關者緊急性維度上評分的描述性統計

(N)(Min)(Max)(Mean)Std D.

政府529151.626 21.727 0

生產企業529192.132 01.448 2

銀行5292107.077 71.655 6

碳排放權交易機構5291108.664 81.3798

研發機構5292105.193 21.580 8

能源供應行業5293104.889 30.928 8

新聞媒體5291103.786 42.269 8

公眾團體5291104.089 31.462 9

機構投資者5291106.359 21.942 8

中介機構5293107.972 80.807 0

如表4所示,從碳減排的利益要求被關注的緊急性維度來看,從高到底依次為:政府、生產企業、新聞媒體、公眾團體、能源供應行業、研發機構、機構投資者、銀行、中介機構、碳排放權交易機構。

(二)配對樣本T檢驗

利用配對樣本T檢驗(Paired-Samples Test)進一步判斷上述利益相關者每兩個變量均值之差與0是否具有顯著性差異。

合法性維度利益相關者評分均值差異的配對樣本T檢驗結果如表5所示。

表5 合法性維度評分均值差異的配對樣本T檢驗結果

123456789

1.政府

2.生產企業0.98**(7.77)

3.銀行7.18**(7.36)6.20**(4.83)

4.碳排放權交易機構5.29*(4.32) 4.31**

(6.91)1.89(2.71)

5.研發機構5.64*

(4.25)4.66**

(7.51)1.54**

(5.35)0.35**(5.52)

6.能源供應行業4.50**

(5.40)3.52**

(8.79)2.67**

(4.77)0.78**

(5.80)1.13**

(6.37)

7.新聞媒體7.65**

(5.25)6.67**

(8.01)0.47**

(4.84)2.36**

(6.04)2.01**

(7.75)3.14

(2.09)

8.公眾 團體3.73**

(6.52)2.75**

(9.24)3.45**

(8.52)1.55**

(4.72)1.90**

(8.02)0.77**

(9.70)3.91**

(8.54)

9.機構投資者5.08**

(4.48)4.10**

(4.79)2.10**

(8.25)0.21**

(5.44)0.56**

(7.38)0.57

(1.25)2.57**

(7.75)1.34**

(3.69)

10.中介機構6.17**

(4.38)5.19**

(9.15)1.00**

(4.10)0.89**

(3.82)0.54**

(5.31)1.67**

(5.87)1.47**

(4.88)2.44**

(6.15)1.10**

(8.01)

注:未加括號的數據表示某兩類利益相關者在該維度上評分的均值的差,括號內的數據為配對樣本T 檢驗值。*表示均值之差通過了95%置信度的檢驗,**表示均值之差通過了99%置信度的檢驗。均

值之差的數據下方有橫線者,表示未通過檢驗。表6、表7含義相同。

從表5可以看出,從合法性維度來看,除個別利益相關者未通過配對樣本檢驗外,絕大部分檢驗結果具有非常顯著的統計意義上的差別,表明絕大部分利益相關者的排序都具有顯著的統計意義上的差別。因此,合法性維度上利益相關者的評分均值可以反映其在碳減排中合法性程度的大小關系。

權利維度利益相關者評分均值差異的配對樣本T檢驗結果如表6所示。

表6 權力維度評分均值差異的配對樣本T檢驗結果

123456789

1.政府

2.生產企業0.89**

(4.24)

3.銀行7.03**

(4.16)6.14*

(5.36)

4.碳排放權交易機構2.17**

(5.02)1.28**

(6.29)4.86**

(5.81)

5.研發機構1.79**

(4.53)0.89**

(5.22)5.25**

(4.96)0.38**

(6.20)

6.能源供應行業3.82**

(6.33)2.92**

(7.27)3.22**

(7.13)1.65**

(7.96)2.03

(1.23)

7.新聞媒體6.47**

(4.95)5.57**

(5.72)0.5**7

(6.36)4.30**

(7.81)4.68**

(7.63)2.65

(1.92)

8.公眾團體0.02**

(4.26)0.92**

(5.28)7.06**

(5.94)2.19**

(5.22)1.81**

(6.73)3.84**

(5.85)6.49**

(4.24)

9.機構投資者3.97**

(6.24)3.08**

(7.22)3.06**

(7.58)1.80**

(7.91)2.18**

(6.34)0.16**

(6.21)2.50**

(6.39)4.00**

(7.03)

10.中介機構5.78**

(5.08)4.89**

(7.19)1.25**

(7.06)3.61**

(6.10)4.00**

(6.76)1.97**

(6.18)0.68**

(7.25)5.81**

(6.89)1.81**

(7.82)

從表6可以看出,從權力維度來看,仍然是絕大部分檢驗結果具有非常顯著的統計意義上的差別,表明絕大部分利益相關者的排序都具有顯著的統計意義上的差別。因此,權利維度上利益相關者的評分均值可以反映其在碳減排中權利的大小關系。

緊急性維度利益相關者評分均值差異的配對樣本T檢驗結果如下頁表7所示。

從表7可以看出,從權力維度來看,大部分檢驗結果具有非常顯著的統計意義上的差別,表明絕大部分利益相關者的排序都具有顯著的統計意義上的差別。因此,緊急性維度上利益相關者的評分均值可以反映其在碳減排中緊急性程度的大小關系。

(三)分類結果

根據各個利益相關者在三個維度上的得分均值及配對樣本T檢驗結果,我們可以得到中國碳減排的利益相關者分類情況,如表8所示。

根據表8中的各個利益相關者的在三個維度的評分分布情況,本文對我國碳減排的利益相關者分類如下:

核心利益相關者,至少在2個維度的得分在4分以下。他們在中國減少碳排放的作用不可或缺,承擔著碳減排的責任和義務,與減少碳排放具有緊密的利害聯系,在碳減排活動中,有一定的利益要求和權利,在很大程度上可以決定碳減排目標的實現與否。 他們包括政府、生產企業、新聞媒體。

重要利益相關者,至少在兩個維度上的得分在4分以上和6分以下。他們已經與碳減排形成了較為密切的關系,付出了專用性投資,在實踐中承擔者一定的風險。在正常狀態下,他們一般表現為一種顯性契約人,而一旦其利益要求沒有得到很好的滿足或受到損害時,他們可能從潛在狀態變為活躍狀態,從而直接影響我國碳減排目標的實現。他們包括研發機構、能源供應行業、銀行。

一般利益相關者,至少在兩個維度上的得分在6分以上。他們對我國碳減排目標的實現發揮輔助作用,往往被動的受到碳減排活動的影響,不能對減少碳排放直接施加影響,對實現減少碳排放目標的重要性程度較低,其實現利益要求的緊迫性也不強,他們包括中介機構、公眾團體、機構投資者、碳排放權交易機構。

表7 緊急性維度評分均值差異的配對樣本T檢驗結果

123456789

1.政府

2.生產企業1.31**

(5.04)

3.銀行6.15**

(5.49)7.45

(1.08)

4.碳排放權交易機構3.74**

(5.07)5.05*

(4.51)2.40**

(8.06)

5.研發機構0.54**

(3.84)0.77**

(8.30)6.68**

(4.13)4.28**

(5.87)

6.能源供應行業3.26*

(4.95)4.56**

(3.64)2.89*

(4.33)0.49**

(5.24)3.80**

(4.86)

7.新聞媒體4.85**

(6.26)6.16**

(3.12)1.29**

(4.23)1.11**

(5.26)5.39

(1.98)1.60**

(4.24)

8.公眾團體1.26**

(6.98)2.56**

(6.08)4.89**

(7.18)2.49**

(6.36)1.80**

(5.24)2.00**

(5.82)3.60**

(6.33)

9.機構投資者5.93**

(3.92)7.23**

(4.08)0.22**

(3.89)2.18**

(4.32)6.47**

(5.16)2.67**

(4.91)1.07**

(4.56)4.67

(0.12)

10.中介機構5.14**

(3.75)6.45**

(4.32)1.00*

(4.78)1.40**

(3.81)5.68**

(3.97)1.88**

(5.01)0.29**

(4.61)3.88**

(5.58)0.79

(0.69)

表8 中國碳減排利益相關者三維分類結果

評分[1,4][4,6][6,10]

合法性生產企業、政府、研發機構能源供應行業、新聞媒體、銀行中介機構、公眾團體、機構投資者、

碳排放權交易機構

權力性政府、生產企業、新聞媒體研發機構、能源供應行業、銀行機構投資者、中介機構、公眾團體、碳排放權交易機構

緊急性政府、生產企業、新聞媒體公眾團體、能源供應行業、研發機構機構投資者、銀行、中介機構、碳排放權交易機構

四、結論與展望

通過廣泛的問卷調查和分析,本文將我國碳減排的利益相關者劃分為核心利益相關者、重要利益相關者和一般利益相關者。不同的利益相關者在不同領域對我國碳減排發揮作用。

從核心利益相關者來看,控制及減少碳排放具有公共事務的性質,因此調查對象普遍認為政府在碳減排中應發揮主導作用,包括政策制定、管理機制、利益關系調節等政府均應發揮領導作用。生產企業是主要碳排放者和減少碳排放的直接執行者,因此是實現減排目標的關鍵。生產企業在生產中擔負著加強節能環保技術開發、引進技術設備減少碳排放、提高產品的環保性能等重要作用。同時,減少碳排放在一定時期上將增加企業生產成本,提高產品價格,因此,生產企業實現減少碳排放需要外部力量的介入及資金支持。新聞媒體在碳減排中具有強大的輿論宣傳優勢及監督能力,被調查對象給予了厚望。政府、生產企業及新聞媒體分別在領導、執行、監督三個方面對我國實現碳減排目標中發揮核心主導作用。

從重要利益相關者來看,研發機構一方面為減少碳排放提供政策建議、決策支持,另一方面提供技術支持,提高我國能源的利用效率,從而減少碳排放。能源消費是碳排放的主要來源,能源供應行業可以通過控制能源供應的種類、數量及價格來影響能源的消費數量及種類,促使消費者加大節能投入,同時,可以開發新的綠色能源,從而減少碳排放。銀行在政府的領導下通過對融資項目進行環保評價控制資金的供給和使用方向來引導節能減排行為,也在客觀上承擔了減排責任和風險。但目前其作用還非常有限。研發機構、能源供應行業和銀行分別在技術支持、能源供給種類及數量、資金供給等方面對我國碳減排發揮重要作用。

從一般利益相關者來看,中介機構在碳減排中負責檢測、檢驗認證、咨詢策劃等,可以幫助和促進碳排放交易的順利進行,降低交易成本和費用。公眾團體可以通過舉辦活動向社會宣傳能源、氣候及環境狀況等,提高社會公眾的節能減排的認識,也會通過一些活動向污染較大的生產企業進行抗議,對其施加壓力,督促其減少碳排放。機構投資者可以為企業實現減排目標提供資金支持,但其以盈利為目標,其投資活動將以其預期盈利目標為前提。碳排放權交易機構是解決碳排放的問題的市場機制,促進具有成本效率的碳減排。現階段由于碳排放治理是市場機制還處于起步階段,他們能發揮的作用還非常有限或尚未發揮作用。隨著市場機制的成熟和完善,這些利益相關者在碳減排中從碳檢測認證、投融資、市場交易等角度對我國碳減排發揮重要的輔助作用。

明確了利益相關者在碳減排中的角色地位可以為我們構建合理的利益相關者共同治理機制,促進利益相關者在碳減排中發揮積極作用和推動力量提供指導。參考文獻:

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篇7

關鍵詞:出口貿易;碳排放效應:低碳:可持續發展

中圖分類號:F752.1 文獻標識碼:A 文章編號:1002—0594(2013)03—0004—14

一、引言

當人類社會工業化水平較低時,碳匯資源的稀缺性往往被經濟增長所掩蓋,但是,隨著工業化程度的不斷加深,溫室氣體排放所引致的全球氣候變化對人類社會經濟發展的挑戰日趨嚴峻。從《聯合國氣候變化框架公約》、《京都議定書》、“巴厘島路線圖”到哥本哈根、德班國際氣候談判,影響各國經濟、社會與環境的一系列國際氣候制度安排已趨雛形。在國際氣候變化和全球經濟危機的雙重壓力下。低碳經濟在各國興起并日益成為新興市場國家促進社會經濟可持續發展的重要力量。據國際能源機構與世界銀行估測,到2025年,中國的二氧化碳排放總量可能超過美國,居世界第一位,每年碳交易量預計將超過2億噸。因此,中國作為碳排放大國和貿易大國正將面臨節能減排的巨大國際壓力,如何開創一條有效應對國際氣候變化的對外貿易可持續發展道路迫在眉睫。從而,與貿易相關的碳排放問題研究逐步受到主流經濟學的廣泛關注,毋庸置疑,積極探索國際氣候變化背景下我國出口貿易的碳排放效應具有重要的理論意義與現實針對性。

二、文獻述評

本文理論基礎可以追溯到20世紀60-70年代經濟學家們關于經濟增長對環境的影響研究,隨著貿易自由化縱深發展與國際氣候變化的加劇,對外貿易的隱含碳排放問題受到許多專家、學者的廣泛關注。從筆者系統閱讀的文獻可以發現,近幾年來,聚焦于這一視野的研究逐漸豐富,譬如,Ferda Halicioglu(2008)研究證明土耳其對外貿易是影響其CO:排放量的原因之一;Ferda Halicioglu(2009)發現兩國雙邊貿易的發展顯著影響C02排放量的增加;Olga Gavrilova等(2010)利用全碳核算和生命周期分析方法,對奧地利畜牧業的貿易碳排放進行了研究。在國內,李秀香、張婷(2004)實證研究認為,若在貿易自由化的同時實施環境管制,中國出口貿易擴張會減少人均碳排放,反之會加劇碳排放;劉強等(2008)估算了中國46種出口貿易產品的載能量和碳排放量,結論認為由貿易所引發的能耗量和碳排放量增加不利于我國對外貿易的可持續發展;寧學敏(2009)研究發現,無論長期還是短期。出口貿易對碳排放量均存在正向影響,并進一步提出應從優化外貿結構入手探尋減排新途徑;許廣月、宋德勇(2010)研究表明出口貿易、經濟增長與碳排放量存在協整關系,出口貿易是影響碳排放的主要因素;王海鵬(2010)發現我國高碳產品出口比重趨于下降,目前出口貿易結構有利于提高我國能源利用效率:相反,劉軼芳等(2010)的研究則認為,近十年來我國貿易結構變化并未對隱含碳排放造成有利影響;黃敏(2012)采用非競爭型投入產出模型對中國出口碳排放進行了測算和影響因素分解,結果顯示出口規模是出口排放增長的主要原因。

總覽國內外相關文獻,筆者發現:第一,盡管不少實證研究支持出口貿易是加劇碳排放的一個不可忽視的原因,但從經濟學理論邏輯而言,出口貿易究竟如何影響碳排放仍然存在很大不確定性。第二,發達國家出口貿易擴張在一定程度上加劇了碳排放,這一論點已經被許多經驗研究所證實,但關于發展中國家出口貿易的碳排放效應研究尚需進一步關注和探索。第三,即便已有一些研究論及中國出口貿易的碳排放效應問題,但多數研究限于宏觀視角、地區層面或個別案例的分析,基于行業差異視角的多維度研究與探索尚不多見。

鑒于此,本文擬選擇對我國出口貿易具有重要貢獻且相關數據較為完整的14個工業行業作為研究對象,以改進的出口貿易碳排放效應理論模型為基礎,構建一個變系數固定效應計量模型,從產業規模、貿易結構、市場化程度、出口依存度多重維度,對出口貿易的碳排放效應進行實證分析與檢驗,以期得到一些建設性啟示。

篇8

碳標簽,也稱碳足跡。"碳足跡"來源于一個英語單詞"Carbon Footprint",碳標簽(Carbon Labelling)是為了緩解氣候變化,減少溫室氣體(Greenhouse Gases,GHG)排放,推廣低碳排放技術,把商品在生產過程中所排放的溫室氣體排放量在產品標簽上用量化的指數標示出來,以標簽的形式告知消費者產品的碳信息。

工業革命以來,人類的經濟文化取得了前所未有的成績,但是人類的每一點進步都是建立在化石能源的高消耗、溫室氣體的高排放上的,具有高度的化石能源依賴性。眾所周知,化石能源利用過程中會產生大量的溫室氣體,尤其是二氧化碳。世界經濟發展的現狀警示我們環境已經是經濟發展的實質性制約因素。有消息稱我國將很快出臺《中國低碳產品認證管理辦法》。而在國外,低碳認證已有多年的發展歷史。在英國的超市內,貨架上的每件商品都有一個特殊的標簽,這個標簽顯示的是生產此種商品所消耗的二氧化碳數量。在一瓶易拉罐啤酒的外包裝上,可以清楚地看到每聽啤酒的碳消耗量是120克;一盒250毫升牛奶的排碳量是360克,這就是"碳標簽"。目前已經有德國、英國、日本、韓國等十幾個國家開展低碳產品認證,要求上市的產品上必須貼有"碳標簽",即標明產品在生產、包裝和銷售過程中產生的二氧化碳排放量。

建立我國的碳標簽法律制度可以豐富和完善我國的環境標準。同時,建立我國碳標簽法律制度也具有法律、財政和實際操作上的可行性。

二、建立碳標簽法律制度的可行性分析

一項具體制度的實施必須要有法律依據和操作的可行性,下面將從法律依據、財政可行性和實踐操作可行性方面進行分析。

(一)建立碳標簽制度的法律依據

1、我國行政許可法第十二條規定"下列事項可以設定行政許可: (一)直接涉及國家安全、公共安全、經濟宏觀調控、生態環境保護以及直接關系人身健康、生命財產安全等特定活動,需要按照法定條件予以批準的事項; (四)直接關系公共安全、人身健康、生命財產安全的重要設備、設施、產品、物品,需要按照技術標準、技術規范,通過檢驗、檢測、檢疫等方式進行審定的事項;"

無人會否認環境對于人類生存的公共資源屬性,其對經濟社會發展的意義也是毋庸多言的。所以對影響公眾健康領域的產品實施碳標簽法律制度完全符合行政許可法規定的實施許可的范圍。

同時本法第十三條規定:本法第十二條所列事項,通過下列方式能夠予以規范的,可以不設行政許可:

(1)公民、法人或者其他組織能夠自主決定的;

(2)市場競爭機制能夠有效調節的;

(3)行業組織或者中介機構能夠自律管理的;

(4)行政機關采用事后監督等其他行政管理方式能夠解決的。

鑒于環境領域企業內部成本外部化的傾向,碳標簽法律制度的實施是無法通過市場自由配置和行業自律有效實施的,必須依賴強行性的法律制度,實施行政許可。

2、我國環境保護法第六條的規定" 一切單位和個人都有保護環境的義務,并有權對污染和破壞環境單位和個人進行檢舉和控告。"此項規定確定了在環境保護法領域上的公眾參與原則,即指公眾有權通過一定的程序和途徑參與一切與公眾環境權益相關的開發決策等活動之中,并有權受到相應的法律保護和救濟,以防止決策的盲目性,使得該項決策符合廣大公眾的切身利益和需要。政府有保障公民參與環境決策的義務,鑒于公民和企業環境信息的不對稱,實施碳標簽法律制度,是保障公民參與環境決策的有效途徑。

3、我國消費者權益保護法第八條規定"消費者享有知悉其購買、使用的商品或者接受的服務的真實情況的權利。消費者有權根據商品或者服務的不同情況,要求經營者提供商品的價格、產地、生產者、用途、性能、規格、等級、主要成份、生產日期、有效期限、檢驗合格證明、使用方法說明書、售后服務,或者服務的內容、規格、費用等有關情況。"此項規定確定了消費者的知情權,當然包括了環境知情權。當消費者選擇商品的時候,碳標簽標注的產品碳足跡信息將會是消費者知悉產品對環境影響的主要途徑,滿足其環境知情權。這將會影響消費者的理性選擇,進而通過市場競爭機制促進企業的低碳選擇。

(二)建立碳標簽法律制度的財政可行性分析

通過實施碳稅機制可以有效推進碳標簽法律制度。碳稅是指針對二氧化碳排放所征收的稅。它以環境保護為目的,希望通過削減二氧化碳排放來減緩全球變暖。碳稅通過對燃煤和石油下游的汽油、航空燃油、天然氣等化石燃料產品,按其碳含量的比例征稅來實現減少化石燃料消耗和二氧化碳排放。與總量控制和排放貿易等市場競爭為基礎的溫室氣體減排機制不同,征收碳稅只需要額外增加非常少的管理成本就可以實現。

(三)建立碳標簽法律制度的操作可行性分析

更多地強調市場效率配置有利一面的"自由市場環境主義"(Free Market Enviromentalism)已經無法有效解決企業外部成本問題。因為它忽略了一個問題,然而又是十分重要的問題,大氣是全體人類共有的資源,其產權的界定是相當困難的。所以,我們不能用產權界定的方式來代替庇古稅,在控制溫室氣體排放問題上,碳標簽有可能不是最好的但卻是比較有效的方式。

庇古稅較之產權界定雖然存在管理成本但不存在交易成本,更何況庇古稅雖說是政府的干預,但這種干預是一種宏觀干預,而非指令與控制式的干預。在中國的稅制中,與環境資源直接有關的稅種主要有資源稅、消費稅、城建稅、車船使用稅、固定資產投資方向稅等。從理論上說,庇古稅是優美的,但在具體實施中,卻橫阻著一道道的難題。其中,信息不對稱問題應為諸多難題中的難中之難。

通過實施碳標簽法律制度,以消費者的理性消費間接地促進企業進行低碳選擇,進而也可以碳標簽的標識使得企業和消費者進行有效和充分的產品碳信息溝通。

無論如何,在存在外部效應的情況下,市場均衡偏離帕累托最優,為達到帕累托最優,向溫室氣體排放者征收碳稅,使外部成本內部化,不失為解決大氣污染問題的重要途徑之一。

參考文獻:

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[4]蔡林海.低碳經濟 綠色革命與全球創新競爭大格局[M].經濟科學出版社,2009.

篇9

關鍵詞:十二五規劃;自愿碳減排;黃金標準;VCS;熊貓標準

中圖分類號:F832 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)32-0005-03

2011年國務院常務會議通過的《“十二五”控制溫室氣體排放工作方案》,明確了我國控制溫室氣體排放的總體要求和重點任務,提出到2015年,我國單位國內生產總值二氧化碳排放要比2010年下降17%。這是中國政府首次在國家級正式文件中提出建立中國國內碳市場,表明碳交易市場建設已經進入政府工作程序。該方案還提出,我國將從自愿碳減排交易入手,探索碳排放交易市場,并加快建立溫室氣體排放統計核算體系。“自愿碳減排市場”也首次隨著政府文件進入公眾視野。

1 自愿碳減排市場綜述

本文首先要提出的概念是“自愿碳減排”。自愿碳減排,英文簡稱VER,它是指個人或者企業自愿購買碳排放指標,以抵消自己的碳排放數額,實現零排放,也叫做碳中和。它是一種在京都議定書的清潔發展機制的減排量之外的自發的、公益的、可認證的減排信用額度。

與自愿碳減排相對應的是強制碳減排,它主要指的是《京都議定書》下定義的三種減排機制:議定書第六條所確立的聯合履行(以下簡稱JI)、第十二條所確立的清潔發展機制(以下簡稱CDM)和第十七條所確立的排放貿易(以下簡稱ET),作為發展中國家的中國能參與的只有CDM。

自愿碳減排市場(Voluntary Carbon Market)指的是一種碳排放交易市場,由不受京都議定書(Kyoto Protocol)約束的企業、個人或團體,自發性出資,購買減排項目產生的碳減排量,用于抵償其產生的碳足跡(Carbon Footprint),緩解其活動造成的溫室效應。自愿碳減排市場最先起源于一些企業、團體或個人為自愿抵消其溫室氣體排放,而向減排項目的所有方(項目業主)購買減排指標的行為,它的形成伴隨著京都議定書中CDM機制的發展。對項目業主而言,自愿碳減排市場為那些前期開發成本過高或其他原因而無法進入CDM開發的碳減排項目提供了開發和銷售的途徑;而對買家而言,自愿碳減排市場為其消除碳足跡、為其實現自身的碳中和提供了方便而且經濟的途徑。VER項目比CDM項目減少了部分審批的環節,節省了部分費用、時間和精力,提高了開發的成功率,降低了開發的風險,同時,減排量的交易價格也比CDM項目要低,但開發周期要短得多。

自愿碳減排市場大致分為兩類:一類是自愿但受法律約束的場內交易市場(如CCX),另一類是自愿且不受法律約束的場外交易市場(OTC)。無論是場內交易還是場外交易,都需要相應的核算標準開發減排指標,進而才能進行交易。

2 溫室氣體排放核算體系在自愿碳減排市場的應用

與CDM項目標準不同,VER市場沒有一套特定的法規和核算標準,而是一系列得到不同機構認可的多種標準,VER市場允許制定創新的實踐標準,更好設計的標準可以促進VER市場更健康地發展,同時降低VER的交易成本。就世界范圍來看,VER市場有許多獨立的第三方標準,其中VCS(Verified Carbon Standard)、CAR(Climate Action Reserve)及Gold Standard是VER標準中的領跑者,在場外交易市場的碳排放量交易總量中分別占據58%、12%及12%的市場份額。

目前,國際及國內自愿碳減排市場活躍著以下兩種常見的減排量核算標準:

2.1 黃金標準(Gold Standard)

黃金標準是由環境社會非贏利組織的一個小組制定的,適用于自愿減排項目和清潔發展機制項目,它具備完善的利益相關者程序,強調對項目所在地產生的環境和社會經濟效益。

黃金標準旨在保障碳抵消質量,通過改善和擴展CDM程序加強項目雙贏。黃金標準對大型項目的要求與CDM一致。不同于CDM的是:黃金標準要求小型項目也有CDM額外性的要求。

根據Gold Standard網站統計,截至2012年12月7日,中國共有123個項目申請或成功注冊GS,占東道國注冊項目總數(679)的18.11%;中國共簽發2463171噸二氧化碳減排量,占GS簽發總量(14108347噸)的17.46%;其中,中國在黃金標準下已交易2000126噸二氧化碳減排量,占GS交易總量的(12455977噸)的16.06%。

2.2 VCS 2007.1(Voluntary Carbon Standard 2007.1)

該標準由氣候組織、國際排放交易協會和世界經濟論壇于2006年啟用。VCS旨在建立一個通用的、滿足基本質量的標準,并減少管理義務和成本。其重點放在溫室氣體減排的特性上,并不要求項目具有額外的環境或社會效益。

根據VCS網站統計,截至2012年12月3日,中國共有230個項目成功注冊VCS,占東道國注冊項目總數(916)的25.1%。共有725個項目成功進行過簽發,簽發的二氧化碳減排量共計108230408噸。

黃金標準與VCS標準的比較請見表1:

目前,國際上類似的自愿碳減排核算標準還有很多,比如Voluntary Emission Reduction (VER)、The Voluntary Offset Standard (VOS)、Chicago Climate Exchange(CCX)、 The Climate、Community & Biodiversity Standards(CCBS)、Plan Vivo System、ISO14064-2標準、CarbonFix Standard(CFS)、Green-e Climate等,無論項目采取哪種核算標準,都可以積極地參與到自愿碳減排市場這個新興的市場。

2011年場外自愿減排市場(OTC)減排量總交易量約為93000000噸,占全球自愿減排量交易量的約97%。同時,全球自愿減排市場中的減排量總交易量約為95000000噸,與2010年相比下降了28.5%,但成交總額增加了33%,約為5760000000

美元。

隨著全球經濟的動蕩及2012年《京都議定書》第一承諾期結束,自愿碳減排市場活躍的兩種常見的減排量核算標準下的減排量的國際交易價格與成交量也出現小幅動蕩。

3 結語:建設國內自愿碳減排標準和國內碳交易市場勢在必行

國內碳交易市場伴隨著全球自愿碳減排市場的發展穩步前進。目前,中國主要的溫室氣體減排量交易平臺有三個,分別為北京環境交易所、天津環境交易所及上海能源環境交易所。

除了發展市場,中國也開始進行自愿碳減排標準的研究開發工作。北京環境交易所推出的“熊貓標準”是中國作為發展中國家推出的第一個自愿減排標準,該標準依據國際市場規則,從中國作為發展中國家的基本國情出發,致力于為中國碳減排項目提供一套完整的項目開發工具和規則體系。熊貓標準著眼于關鍵地區農林業及其他土地利用行業減排項目的開發,并于2011年3月29日成功實現第一筆基于“熊貓標準”的碳排放交易。

篇10

關鍵詞 農田;溫室氣體;凈排放;影響因素

中圖分類號 X22 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2011)08-0087-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.08.014

進入工業革命以來,大氣中CO2濃度在不斷升高,全世界大多數科學家已一致認為,不斷增長的CO2濃度正導致全球溫度上升,并可能帶來持續的負面影響[1]。地表和大氣之間的反饋對氣候變化起著至關重要的作用,而農業生產過程不僅改變了地表環境,而且改變了大氣、土壤和生物之間的物質循環、能量流動和信息交換的強度,因此帶來了一系列環境問題,如土地沙化退化、水土流失、溫室氣體排放增強等。近十多年來,溫室氣體排放增加引起的全球氣候變暖成為人們普遍關注的焦點,而農業則是CO2、CH4和N2O這三種溫室氣體的主要排放源之一[2]。據估計,農業溫室氣體占全球總溫室氣體排放的13.5%,與交通(13.1%)所導致溫室氣體排放相當[3]。因此,農田溫室氣體排放相關研究已成為目前國際研究熱點之一。

1 農田溫室氣體凈排放的涵義

農田是溫室氣體的排放源,但同時也具有固碳作用,研究農田溫室氣體排放的重點之一就是從“凈排放”的角度綜合考慮其“固”與“排”的平衡。如圖1所示,在農田生態系統中,作物通過光合作用吸收大氣中的CO2,而根和秸稈還田后分解轉化成較穩定的有機碳(SOC),將CO2固定在土壤中。因此,SOC是農田生態系統的唯一的碳庫。SOC的形成和土壤呼吸是一個同時進行的過程,采用黑箱的理論方法可得出,農田土壤固碳和土壤呼吸的共同作用最終體現為SOC變化量(dSOC)。農田土壤能排放CO2、N2O和CH4,其中CO2排放來自秸稈分解及土壤呼吸,已包含于dSOC中,故不再重復計算[4],而CH4則是由有機碳通過一系列反應后轉化而成,從土壤釋放到大氣中后其增溫效應比CO2強,則須加以考慮。農田生產物資(柴油、化肥、農藥等)的使用所造成的溫室氣體(主要為CO2、N2O和CH4)排放亦需加以考慮。

綜上所述,農田溫室氣體凈排放計算組成因素為dSOC、農田土壤N2O和CH4的排放、農田生產物資的使用所造成的溫室氣體(主要為CO2、N2O和CH4)排放,影響以上組成因素的農業措施主要有耕作方式、施肥、水分管理、作物品種、輪作及間套作等。當土壤固定的碳(CO2-eq)大于農田土壤N2O和CH4、農田生產物資的使用所造成的

之則為碳源。

2 農田溫室氣體凈排放的主要影響因素

農業生產過程中采用的農業措施(如耕作、施肥、灌溉等)影響著SOC含量、農田土壤溫室氣體排放及物資投入量,從而影響了農田溫室氣體凈排放結果。因此,了解其主要的影響因素具有一定的現實指導意義,具體如下。

黃堅雄等:農田溫室氣體凈排放研究進展

中國人口•資源與環境 2011年 第8期2.1 耕作方式

2.1.1 耕作方式對農田土壤有機碳含量的影響

目前,國內外學者基本一致認為,與傳統翻耕相比,以少免耕和秸稈還田為主要特征的保護性耕作能主要提高0-10 cm土層SOC含量[5-10],而對深層SOC含量影響不大[11-12]。據估計,全世界平均每公頃耕地每年釋放C素為75.34 t[13],而保護性耕作則相對減少了對土壤的擾動,是減少碳損失的途徑之一。在美國,Kisselle等和Johnson等的研究表明,與傳統耕作相比,以少免耕和秸稈還田為主要特征的保護性耕作提高了土壤碳含量[5-6],美國能源部門的CSiTE(Carbon Sequestration in Terrestrial Ecosystems)研究協會收集了76個的農業土壤碳固定的長期定位試驗的數據進行分析,結果表明從傳統耕作轉變免耕,0-30 cm的土壤平均每年固定337±108 kg/hm2[14]碳。在加拿大,Vanden等分析對比了西部35個少耕試驗,結果表明平均每年土壤碳固定的增長量為320±150 kg/hm2 [8]碳。國內的許多研究亦表明保護性耕作能提高SOC含量,如羅珠珠等和蔡立群等的試驗表明,免耕和秸稈覆蓋處理可顯著增加SOC含量[9-10]。但也有部分的研究的結果表明免耕和秸稈還田沒有顯著增加土壤碳含量[15],可能的原因是SOC變化受氣候變化的影響或測定年限較短造成的[12]。總體而言,與傳統耕作相比,通過少免耕和秸稈還田等措施能提高SOC含量是受到廣泛認同的結論。

2.1.2 耕作方式對農田土壤溫室氣體排放的影響

(1)耕作方式對農田CH4排放的影響。農田CH4在厭氧條件下產生,而在有氧條件下,土壤中的甲烷氧化菌可氧化CH4并將其當作唯一的碳源和能源。甲烷氧化菌在團粒結構較好的壤土中可保護自己免受干擾[16],有利于其氧化CH4,而耕作方式對土壤團粒結構有一定的影響[17]。許多研究結果表明,與傳統耕作相比,保護性耕作減少CH4的排放。如David等在玉米農田的長期耕作試驗的研究結果表明免耕是CH4的匯,而深松和翻耕則為CH4的源[18]。Verlan等和Liebig等的研究亦得出類似的結果[19]。在國內,隋延婷研究表明玉米農田常規耕作處理的CH4排放通量大于免耕處理的CH4的排放通量,由于在常規耕制度下土壤受到耕作擾動,促進了分解作用,導致土壤有機質含量下降,而免耕制度下減少了對土壤的擾動,從而增加了土壤有機質的平均滯留時間,降低了CH4排放量[20]。但亦有部分研究結果表明保護性耕作增加了CH4的排放,如Rex等的研究表明在玉米大豆輪作體系中免耕比深松和翻耕排放更多的CH4[21]。總體而言,少免耕措施能基本減少CH4排放。

(2)耕作方式對農田N2O排放的影響。土壤中N2O的產生主要是在微生物的參與下,通過硝化和反硝化作用完成。目前,耕作方式對農田N2O排放的影響沒有較一致的結果。郭李萍研究表明,與傳統耕作相比,免耕措施和秸稈還田處理的小麥農田的N2O排放量比傳統耕作低,保護性耕作減少了土壤N2O的排放[22],李琳在研究不同耕作措施對玉米農田土壤N2O排放量影響的結果中表明,不同耕作方式土壤N2O排放量大小為翻耕>免耕>旋耕[23]。國外的一些研究結果亦與以上研究結果一致,如Malhi等的研究表明傳統耕作處理的N2O排放高于免耕[24]。David等在玉米農田的耕作試驗結果表明N2O年排放量最大為翻耕,其次為深松,最小免耕[18]。但也有部分研究結果與上述結果不同,如Bruce等的研究表明免耕會增加N2O的排放[25]。錢美宇在小麥農田的研究表明傳統耕作方式農田土壤N2O排放量較高,單純的免耕措施會降低N2O通量,而秸桿覆蓋和立地留茬處理會相對增加免耕處理的農田土壤N2O通量[26]。總體而言,少免耕措施比傳統耕作更能減少農田土壤N2O的排放的研究尚存在一定的爭議,可能是土壤、氣候等因素導致存在差異。

2.1.3 耕作方式對物資投入的影響

農業是能源使用的主要部分,Osman等指出,能源消耗指數和農業生產力有極顯著的正相關性[27]。耕作方式改變意味著化石燃料的使用亦發生改變。農業生產過程中,耕地和收獲兩個環節耗能最大,實踐表明,采用“免耕法”或“減少耕作法”每年每公頃能節省23 kg燃料碳。日本在北海道研究認為,在少耕情況下,每公頃可節省47.51 kg油耗,相當于125.4 kgCO2的量,總的CO2釋放量相比傳統耕作減少15%-29%[28]。實施保護性耕作將秸稈還田,能保土保水[29-30],從而減少了養分和水分投入所造成的溫室氣體排放。所以,培育土壤碳庫是節約能源、減少污染、培肥土壤一舉多得的措施[31]。晉齊鳴等的研究指出,保護性耕作田的致病菌數量較常規農田有較大幅度提高,并隨耕作年限的延長而增加[32]。Nakamoto等的研究表明旋耕增加了冬季雜草的生物量,翻耕減少了冬季和夏季雜草多樣性[33]。類似的,Sakine的研究表明深松處理雜草密度最高,其次為旋耕,最小為翻耕[34]。因此,因保護性耕作導致土壤病害和草害的加重很可能會導致農藥的使用量增加。總而言之,采取保護性耕作在一定程度上可減少柴油、肥料等的投入,但卻可能增加農藥等的投入,其對減少農田溫室氣體排放的貢獻需綜合兩者的效應。

2.2 施肥

2.2.1 施肥對農田土壤有機碳含量的影響

在農田施肥管理措施中,秸稈和無機肥配施、秸稈還田、施有機肥、有機肥和無機肥的施用均能提高SOC的含量[35-36],其中,有機肥和無機肥配施的固碳潛力較大[37]。Loretta等在麥玉輪作體系中長期施用有機肥和無機肥的試驗結果表明,從1972至2000年,單施無機氮肥處理的SOC均變化不明顯,而有機糞肥和秸稈分別配施無機氮肥均能顯著提高SOC含量[38]。Cai等在黃淮海地區開展14年定位的試驗結果表明,施用NPK肥和有機肥均能提高0-20 cm土層土壤的有機碳含量。有機肥處理的SOC含量最高,為12.2 t/hm2碳,NPK處理的作物產量最高,但SOC含量卻較低,為3.7 t/hm2碳,對照為1.4 t/hm2碳。因此,有機肥和無機化肥配施既能保證產量,又能提高SOC含量[37]。Purakayastha等的研究亦得出相同結論[39]。總而言之,施肥(特別是配施)能提高SOC含量的研究結果較一致。

2.2.2 施肥對農田土壤溫室氣體排放的影響

農田是N2O和CH4重要的排放源之一,其中農田N2O排放來自土壤硝化與反硝化作用,而施用氮肥可為其提供氮源。N2O的排放量與氮肥施用量成線性關系,隨著無機氮施用的增加,N2O的產生越多[40]。項虹艷等的研究表明施氮處理對紫色土壤夏玉米N2O排放量顯著高于不施氮肥處理[41]。Laura等的試驗也得出了相同的結果,且有機物代替化肥能減少N2O的排放[42]。孟磊等在旱地玉米農田的研究及秦曉波等在水稻田的研究表明施有機肥處理下N2O的排放通量比施無機肥處理小[43-44],但在水稻田中施有機肥促進了CH4的排放[45]。石英堯等的研究表明隨著氮肥用量的增加,稻田CH4排放量增加[46]。此外,施肥種類對溫室氣體排放亦有一定的影響[47]。總體而言,施肥對土壤N2O和CH4排放有影響,N2O排放主要受無機氮肥影響較大,且在一定程度上隨氮肥用量的增大而增大,而CH4主要受有機物料的影響較大,可能是有機物料為CH4的產生提供了充足的碳源。

2.3 水分管理

農田土壤N2O在厭氧和好氧環境下均能產生,而CH4則是在厭氧環境下產生。水分對土壤農田透氣性具有重要的調節作用,是影響農田土壤N2O和CH4排放的重要因素之一。旱地土壤含水量與土壤中的硝化作用和反硝化作用具有重要的相關性,N2O排放通量與土壤含水量顯著正相關,直接影響著土壤N2O的排放[48]。Ponce等的試驗指出,在一定程度上隨著土壤含水量的增加,N2O的產生越多,提高含水量促進N2O的產生[49],Laura等亦得出相似的研究結果[42]。Liebig等、Metay等和郭李萍在其研究當中均指出CH4在旱地土壤表現為一個弱的碳匯[19,22],其對農田溫室氣體排放的貢獻較小。因此,在旱田的水分管理中要提倡合理灌溉。

水稻田是一個重要的N2O和CH4的排放源,并且排放通量的時空差異明顯[50]。稻田淹水下由于處于極端還原條件,淹水期間很少有N2O的排放[22],但稻田淹水制造了厭氧環境,有利于CH4的產生[51],且管理措施對其有重要影響,假如水稻生長季至少擱田一次,全球每年可減少4.1×109t的CH4排放,但擱田增加了N2O的排放[52]。Towprayoon等的研究亦得出了類似的結論[53],因此,稻田水分對減少N2O和CH4排放有相反作用,需綜合進行平衡管理。

2.4 作物品種、輪作及間套作

品種對農業減排亦有重要作用。如水稻品種能影響CH4排放,由于根氧化力和泌氧能力強的水稻品種能使根際氧化還原電位上升,抑制甲烷的產生,同時又使甲烷氧化菌活動增強,促進甲烷的氧化,則產生的甲烷就減少,排放量亦會減少[54]。抗蟲棉的推廣亦能減少農藥使用,減少了農藥制造的能耗;培育抗旱作物能減少對水分的需求量,使之更能適應在逆境中生長,增加了生態系統的生物量,作物還田量增加,有利于SOC的積累。品種的改良與引進能增加生物多樣性,改善了作物生態環境,可減少物資的投入[55]。因此,品種選育是減少農田溫室氣體排放的途徑之一。

輪作、間套作在一定程度上能減少農田溫室氣體排放。Andreas等指出,輪作比耕作更有減排潛力,其對20年的長期定位的試驗結果分析表明,玉米-玉米-苜蓿-苜蓿輪作體系土壤固碳量較大,每年固碳量為289 kg/hm2碳,而玉米-玉米-大豆-大豆輪作體系表現為碳源。與玉米連作對比,將豆科植物整合到以玉米為主的種植系統能帶來多種效益,如提高產量、減少投入、固碳并減少溫室氣體的排放。玉米和大豆、小麥和紅三葉草輪作能減少相當于1 300 kg/hm2CO2的溫室氣體。苜蓿與玉米輪作每年能減少至少2 000 kg/hm2CO2。豆科植物具有固氮作用,比減少氮肥使用、減少化肥生產和土壤碳固定減少溫室氣體排放更有顯著貢獻[8]。West and Post總結了美國67個長期定位試驗,表明輪作使土壤平均每年增加200±120 kg/hm2碳[56]。Nzabi等的研究表明,豆科植物秸稈還田能提高SOC,但由豆科種類決定[57]。Rao等研究表明,間作使SOC減少[58]。Maren等研究表明,玉米與大豆間作系統N2O排放量顯著比玉米單作少但比大豆單作多,且間作系統是比較大的CH4匯[59]。陳書濤等研究表明不同的輪作方式對N2O排放總量影響不同[60]。總體而言,作物類型對溫室氣體排放具有較大的差異性,部分輪作模式和間作模式對提高農田SOC含量,減少農田溫室氣體排放具有一定的貢獻。

3 討 論

3.1 國內外關于農田溫室氣體凈排放研究的差異

人們在關注到固碳減排的重要性的同時,也意識到了農業生態系統具有巨大的固碳潛力。固碳指大氣中的CO2轉移到長期存在的碳庫的過程[4,61],農田生態系統中的碳庫則是土壤有機碳庫。據估計,到2030年全球農業技術減排潛力大約為5.5×109-6.0×109 t CO-ep2,其中大約89%可通過土壤固碳實現[3]。然而,系統范圍的界定對土壤固碳潛力計算的結果存在較大的影響。目前,國內和國外在此方面的研究取向存在著一定的差異。

國外學者關于農田溫室氣體排放計算的相關研究大多考慮了農業措施(如物資投入)造成的隱藏的溫室氣體排放[61-63],并得出了一些比較有價值的結論,如Ismail等根據肯塔基州20年的玉米氮肥長期定位試驗計算結果表明,施用氮肥顯著地促進了土壤碳固定,然而來自氮肥使用所排放的CO2抵消了土壤固定的碳的27%-65%。類似的,瑞士的Paustian等也指出41%土壤固定的碳被氮肥生產使用所抵消。Gregorich等則指出增長的有機碳被生產使用的氮肥抵消了62%[63]。

相較之下,國內對農田溫室氣體排放的研究主要集中在農田土壤的碳源碳匯范圍,多數沒有考慮物資投入所造成的排放。國內從“凈排放”進行的相關研究較少,類似問題從近期開始得到重視,如逯非等就提出了凈減排潛力(Net Mitigation Potential,NMP)[64],如伍芬琳等估算了華北平原小麥-玉米兩熟地區保護性耕作的凈碳排放[65],但沒有考慮農田土壤N2O和CH4的排放。韓賓等從耕作方式轉變的角度研究了麥玉兩熟區的固碳潛力[66],亦沒有考慮農田土壤N2O和CH4的排放。

綜上所述,國內外關于農田溫室氣體排放的研究差異主要在于對溫室氣體排放計算范圍的界定,考慮隱藏的碳排放更能體現農田溫室氣體的真實排放。農田溫室氣體凈排放能真實地反應出一系列農業措施的綜合效應是碳源還是碳匯,具有重要的指導意義,需加以重視。

3.2 研究展望

鑒于國內農田溫室氣體排放研究的重要性及不足,在未來關于農田溫室氣體排放計算的研究當中,需注重以下兩點:一是加強各種農業措施對農田溫室氣體排放影響的研究。農業生態系統是一種復雜的系統,由于氣候、土壤等的差異,同一研究問題得出的結論存在一定的差異,加強研究不同的農業措施對溫室氣體排放的影響及機制,在各個環節中調控農田溫室氣體排放具有重要的意義。主要包括以下內容:①綜合考慮農業措施對深層SOC含量的影響條件下,研究農田土壤是否為一個碳匯。以往對其的研究主要集中在土壤表層,如保護性耕作能提高表層SOC含量,但亦得出保護性耕作對深層SOC含量影響不大[11-12],僅極少研究報道保護性耕作能提高深層SOC含量[67];②加強耕作措施和施肥對SOC增長潛力的研究[68],如由于氣候及土壤環境有差異,如同一物質的玉米秸稈在中國東北地區的腐殖化系數為0.26-0.48,而在江南地區則是0.19-0.22[69],從而對SOC的累計影響較大。中國農業的區域性特點明顯,了解不同區域的SOC增長潛力在該領域研究具有重要意義;③加強輪作和間套作對SOC含量及溫室氣體排放的影響。在國內,輪作和間套作對溫室氣體排放的研究較少,如陳書濤等的研究表明玉米-小麥輪作農田的N2O年度排放量比水稻-小麥輪作高[60]。Oelbermann等研究表明間作能提高SOC含量[70];④研究減少物質投入的農業措施,且主要為減少氮肥的投入。保護性耕作對減少化石能源有重要作用,但農業投入造成溫室排放和農田土壤N2O排放的主要因素為氮肥生產及投入;⑤水稻田水分管理。連續淹水條件下水稻田排放的溫室氣體主要為CH4,而擱田可減少CH4排放,但卻增加了排放N2O排放增加。因此,需要在水稻田提出適宜的水分管理制度。二是加強國內農田溫室氣體凈排放的計算研究。國內近年來對農田溫室氣體的排放的計算目前,國內對凈排放的研究存在不足,主要關注在SOC及農田土壤溫室氣體排放兩方面。近年國外學者對國內學者發表文章的回應就體現了國內在該方面研究的不足[71-72]。值得一提的是,農田投入所造成的溫室氣體排放清單對凈排放研究具有重要影響,如生產等量的純N、P2O5和K2O,如發達國家的生產造成的溫室氣體排放分別約是我國的31.1%、40.5%和45.3%[14,73]。因此,排放清單研究有待進一步的加強和跟蹤研究。

總之,加強該領域的研究,能在溫室氣體減排的角度上得出最佳的減排措施及途徑,能為提出更合理的建議和制定更準確的決策提供一定的參考依據。

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Research Progress of Net Emission of Farmland Greenhouse Gases

HUANG Jianxiong CHEN Yuanquan SUI Peng GAO Wangsheng

WANG Binbin WU Xuemei XIONG Jie SHI Xuepeng SUN Ziguang

(Circular Agriculture Research Center of China Agricultural University, Beijing 100193,China)