時(shí)間：2024-02-22 14:42:02
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(1)大部分研究認(rèn)為,林產(chǎn)品碳儲(chǔ)量應(yīng)納入國(guó)家溫室氣體清單報(bào)告,因?yàn)榱之a(chǎn)品是一個(gè)碳庫(kù),伐后林產(chǎn)品是其中一個(gè)重要構(gòu)成部分。對(duì)于林產(chǎn)品中大量的二氧化碳,如要減少排放,就必須做到幾點(diǎn),首先對(duì)于林產(chǎn)品的利用率應(yīng)提高,當(dāng)林產(chǎn)品的二氧化碳儲(chǔ)量得到擴(kuò)大,林產(chǎn)品的使用壽命自然也會(huì)延長(zhǎng)。其次,比如可以采取合理處置廢棄的木產(chǎn)品、降低林產(chǎn)品的二氧化碳排放率等等一些積極的手段來(lái)減少二氧化碳的排放,同時(shí)可以使一些廢棄的木產(chǎn)品的二氧化碳長(zhǎng)期固化,形成生態(tài)系統(tǒng)之間的排放平衡。
(2)大量二氧化碳的排放主要是由于使用了工業(yè)產(chǎn)品的緣故,所以如果可以用林產(chǎn)品來(lái)替代,比如使用木質(zhì)產(chǎn)品,減少一些能源材料的使用,就可以減少其中的二氧化碳排放,又可以使其中的二氧化碳的固化。
(3)化石能源在燃燒過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,所以如果可以用林產(chǎn)品替代,就可以減少二氧化碳的排放,其中林木生物能源的替代對(duì)于二氧化碳的減排也有非常明顯的效果。由于對(duì)于林業(yè)的損毀,一大部分的二氧化碳被排放到大氣中,而林業(yè)資源的再生功能,也可以使二氧化碳重新被吸收。所以增加林業(yè)產(chǎn)品不僅可減少二氧化碳的排放,還可以長(zhǎng)期固化二氧化碳,從而起到節(jié)能減排的作用。所以林業(yè)是目前低碳減排的重要手段。
2森林碳匯對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著巨大的作用
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人類的生活都離不開化石能源的消耗和二氧化碳的排放,這是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。雖然不同的地區(qū)的碳排放量都不同,但地區(qū)的發(fā)展卻離不開二氧化碳的排放。這種現(xiàn)狀是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而形成的,由于我國(guó)的技術(shù)體系還不夠完善,所以在碳排放方面還沒有取得較大的發(fā)展,想要突破原有的技術(shù)是具有極高難度的。如果一味執(zhí)行減排,只會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展,使人民生活水平下降,同時(shí)也會(huì)提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。所以,對(duì)于中國(guó)目前的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)于化石能源的主體局面想要改變就必須提供大量的資金和技術(shù)才能實(shí)現(xiàn),而就目前來(lái)看,這是很難實(shí)現(xiàn)的。所以,林業(yè)減排是一個(gè)極具可行性的方案,這不僅投資少,而且成本也很低,但收益卻頗豐,是一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)性的可選擇方案。地球上主要有大氣碳庫(kù)、海洋碳庫(kù)、巖石圈碳庫(kù)和陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)四大碳庫(kù)。
在對(duì)碳循環(huán)的研究時(shí),可以將巖石圈碳庫(kù)當(dāng)做靜止不動(dòng)的,因?yàn)楸M管巖石圈碳庫(kù)是最大的碳庫(kù),但碳在其中周轉(zhuǎn)一次需要百萬(wàn)年以上,周轉(zhuǎn)時(shí)間極長(zhǎng)。海洋碳庫(kù)的周轉(zhuǎn)周期也比較長(zhǎng),平均為千年尺度,是除巖石碳庫(kù)以外最大的碳庫(kù),所以它們對(duì)于大氣碳庫(kù)的影響都比較小。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)主要由植被和土壤兩個(gè)分碳庫(kù)組成,內(nèi)部組成很復(fù)雜,是受人類活動(dòng)影響最大的碳庫(kù)。而森林地區(qū)是碳積蓄的主要發(fā)生地,所以對(duì)于碳循環(huán)具有極其重要的作用。林業(yè)也成為增加碳匯的最重要的手段之一。國(guó)家發(fā)改委曾經(jīng)在2007年對(duì)中國(guó)造林活動(dòng)進(jìn)行過估算,從1980到2005年,中國(guó)造林活動(dòng)累計(jì)凈吸收二氧化碳30.6億t,森林管理累計(jì)凈吸收二氧化碳16.2億t?？梢?林業(yè)對(duì)于二氧化碳的吸收起著極其關(guān)鍵的作用。
3森林碳匯的發(fā)展難點(diǎn)
通過對(duì)林業(yè)及二氧化碳減排的分析與研究,可以從中看出,林業(yè)減排與增加森林碳匯是減少二氧化碳排放的有效途徑,也是低碳經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。但是,在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中,森林碳匯的發(fā)展也遭遇了一些難點(diǎn)和限制。在《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》及《京都議定書》中,對(duì)于森林碳匯及相關(guān)碳交易都有明確規(guī)定:
在《京都議定書》就有這樣的規(guī)定,開發(fā)森林碳匯的土地,必須是從項(xiàng)目基準(zhǔn)年開始,過去五十年內(nèi)沒有森林,如果是再造林項(xiàng)目,所用的土地必須是從1989年12月31日至項(xiàng)目開發(fā)那一年不是森林,但是在此之前可以有森林。
自身可以完成減排指標(biāo)的,不可以利用清潔發(fā)展機(jī)制;可以使用清潔發(fā)展機(jī)制的國(guó)家,與其合作的發(fā)展中國(guó)家的企業(yè),也需要將符合規(guī)定的碳減排量申報(bào),并獲得聯(lián)合國(guó)相關(guān)部門認(rèn)可后,才能出售給發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)。
進(jìn)行交易的碳信用額必須是新產(chǎn)生的,不可以是現(xiàn)存的碳匯量。
4、減少毀林和優(yōu)化
關(guān)鍵詞：節(jié)能減排 低碳經(jīng)濟(jì) 電力 能源消費(fèi) 可持續(xù)發(fā)展
在引起全球氣候變暖的諸多因素中,人類活動(dòng)所排放的溫室氣體不斷增加是最主要原因。在溫室氣體引致的全球氣候變暖效應(yīng)中,CO2的作用高達(dá)77%。因此,減少CO2 的排放對(duì)于控制溫室效應(yīng)、減緩全球變暖至關(guān)重要 。
中國(guó)政府在2010年2月的哥本哈根氣候變化峰會(huì)上首次宣布溫室氣體減排清晰量化目標(biāo),到2020年單位GDP，CO2排放比2005 年下降40%～45%。
中國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤為主,當(dāng)前CO2 的排放主要來(lái)自于能源部門,而火電行業(yè)是總排放量的主體。因此,面對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展模式,電力行業(yè)勢(shì)必將成為CO2 減排的主力軍。中國(guó)有選擇低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的必要性和迫切性,實(shí)現(xiàn)我國(guó)電力行業(yè)的低碳化發(fā)展,是我國(guó)電力行業(yè)所面臨的時(shí)代議題。
國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的2008 年統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示,2008 年全國(guó)6000 kW 及以下電廠發(fā)電消耗原煤13.4億t,火電耗煤量占全國(guó)原煤總產(chǎn)量的53%。因此燃煤鍋爐排放廢氣成為大氣的主要污染源之一。
1、火電行業(yè)節(jié)能減排的措施
1. 1通過“上大壓小”政策,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減排逐步淘汰小火電機(jī)組,分期分批淘汰高能耗、重污染的各類生產(chǎn)設(shè)備和落后工藝作為減排的基礎(chǔ)保障。通過淘汰小火電機(jī)組,可以提高煤炭利用率和熱效率,使發(fā)電耗煤系數(shù)大大降低。力求用最少的煤生產(chǎn)出最多的電是我們的發(fā)展目標(biāo)。
通過“上大壓小”政策可以達(dá)到一定的節(jié)能減排效果,但隨著火電裝機(jī)總量的增加,煤炭用量也在增加,無(wú)法從根本上實(shí)現(xiàn)碳減排的任務(wù)。
1. 2提高電力工業(yè)的煙氣脫硫,實(shí)現(xiàn)工程減排提高電力工業(yè)的煙氣脫硫,提高現(xiàn)役燃煤機(jī)組脫硫排放的比例,對(duì)新建項(xiàng)目要求全部上脫硫裝置,實(shí)現(xiàn)工程減排。
1. 3擴(kuò)大清潔能源的比例,減少煤炭消耗總量。電力企業(yè)在“上大壓小”、工程減排的同時(shí),積極研究開發(fā)清潔能源發(fā)電技術(shù),擴(kuò)大核電和水電在總能源中的比例,積極推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電和生物質(zhì)能等能源利用技術(shù),通過大力發(fā)展清潔能源發(fā)電,實(shí)現(xiàn)管理減排。
2 、使用清潔能源是實(shí)現(xiàn)碳減排的有效途徑
由上述可知,目前的“節(jié)能減排”對(duì)策已經(jīng)有效減少了SO2 的排放“, 上大壓小”和SO2 工程減排只能在一定程度上減少SO2 減排的壓力。隨著GDP的增加,我國(guó)一次能源消耗的煤炭總量依然會(huì)增加,還解決不了NOx 和CO2 的減排問題,使火電能源利用的環(huán)境成本大大提高。
世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正面臨變革,低碳經(jīng)濟(jì)成為未來(lái)各國(guó)發(fā)展的共同選擇,新能源成為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的支柱性產(chǎn)業(yè)。我國(guó)各種形式的新能源也呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的局面,預(yù)計(jì)到2020 年,水電、核電、風(fēng)電、生物質(zhì)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)合計(jì)將達(dá)到430GW(其中水電300GW、核電40GW) ,占當(dāng)時(shí)總發(fā)電裝機(jī)容量的36%，盡快加大清潔能源占電力能源的比例。在經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí),嚴(yán)格控制能源消耗的煤炭總量,才能在減排SO2 的同時(shí),減排NOx 和CO2 。
2. 1 核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁核電成為低碳能源供應(yīng)的支柱。發(fā)展核電可改善我國(guó)的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu),有利于保障國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)安全,也是電力工業(yè)減排污染物的有效途徑和減緩地球溫室效應(yīng)的重要措施。我國(guó)核電發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。2008 年底,我國(guó)已建了浙江秦山、廣東大亞灣和江蘇田灣3個(gè)核電基地。
2. 2風(fēng)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)入大發(fā)展期在全球能源趨緊和節(jié)能減排雙重壓力下,風(fēng)力發(fā)電成為發(fā)展最為迅速的綠色能源之一。中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量目前全球排名第四,以目前發(fā)展勢(shì)頭來(lái)看,未來(lái)3～5 年,將有望達(dá)到世界第一。與太陽(yáng)能相比,風(fēng)力發(fā)電更具有現(xiàn)實(shí)性和可行性,發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)符合國(guó)際能源發(fā)展大趨勢(shì)。我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚有諸多瓶頸:風(fēng)電零部件,特別是軸承、電控系統(tǒng)等受制于人,影響企業(yè)規(guī)模發(fā)展;缺乏風(fēng)電設(shè)備制造專業(yè)技術(shù)人才和復(fù)合型人才；需要建立風(fēng)電技術(shù)公共平臺(tái)、國(guó)家級(jí)產(chǎn)品檢測(cè)中心和質(zhì)量保證控制體系。
2. 3水電產(chǎn)業(yè)潛力空間仍然很大水能是可再生能源,水電開發(fā)具有綜合效益,且是減排溫室氣體的重要措施。我國(guó)水能資源理論蘊(yùn)藏量達(dá)6 ×1012 kWh/ a , 技術(shù)可利用量達(dá)2. 47 ×1012 kWh/ a ,特別是我國(guó)已完全掌握大型水電開發(fā)技術(shù),且已經(jīng)有了較為完備的保護(hù)生態(tài)的法規(guī)體系,使加快水電開發(fā)具有現(xiàn)實(shí)可行性。
3、低碳經(jīng)濟(jì)下電力技術(shù)的研究展望
為提高發(fā)電效率與環(huán)保效益,我國(guó)電力行業(yè)分階段研究與引入各種清潔發(fā)電技術(shù)與CO2 排放技術(shù),尤其是碳捕捉與儲(chǔ)存技術(shù),該計(jì)劃將對(duì)低碳技術(shù)的發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。清潔發(fā)展機(jī)制(CDM) 是當(dāng)前發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)現(xiàn)CO2 減排義務(wù)的重要手段。我國(guó)是世界最大的CDM 項(xiàng)目減排國(guó),核準(zhǔn)減排量(CERs) 占全球的50 %,大力發(fā)展CDM 項(xiàng)目有利于獲得大量的CO2 減排額度,并實(shí)現(xiàn)低碳技術(shù)與資金的引進(jìn)。
關(guān)鍵詞：道路交通；節(jié)能減排路徑；潛力
1引言
目前，我國(guó)道路交通行業(yè)在總量與規(guī)模上持續(xù)上升，在能源資源消耗、溫室氣體排放等方面造成巨大壓力。為減少道路交通能源消耗和溫室氣體排放，開展道路交通節(jié)能減排路徑及潛力分析十分必要。
2道路交通節(jié)能減排途徑
2.1優(yōu)先發(fā)展公共交通
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2016年我國(guó)600多個(gè)城市居民使用公交的比例僅有10%左右，小部分城市可達(dá)20%左右，大部分中、小城市則達(dá)不到5%。因此，我國(guó)居民使用公交出行的比例過低，原因是我國(guó)缺乏健全的公交體系，相關(guān)配套設(shè)施不夠齊全，公共交通體系發(fā)展緩慢等。另外，我國(guó)私家車數(shù)量劇增也對(duì)公共交通造成巨大壓力，例如，在2000年以前我國(guó)平均公交運(yùn)營(yíng)速度是為12至14千米每小時(shí)，而目前僅有4至10千米每小時(shí)，整體城市公交運(yùn)行效率大幅下降。通過對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)分析可發(fā)現(xiàn)，私人交通，尤其是私家車交通的市場(chǎng)占有率要遠(yuǎn)超于大眾交通，尤其是公交車。所以，想要提高公交的競(jìng)爭(zhēng)力，只有加大公共交通的投入，對(duì)其設(shè)備進(jìn)行不斷的更新與完善。此外，應(yīng)當(dāng)要加大政府導(dǎo)向力度，加大投資，拓寬與革新其融資渠道，以促使公共交通體系健康持續(xù)發(fā)展。
2.2降低機(jī)動(dòng)車單耗
積極促進(jìn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)減排技術(shù)的應(yīng)用，減少機(jī)動(dòng)車油耗，提升其運(yùn)行效率有助于降低交通運(yùn)輸碳排放量。第一，研究開發(fā)混合電動(dòng)汽車。此項(xiàng)技術(shù)有效結(jié)合了電池、電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，通過制動(dòng)能量回收、關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)、降低發(fā)動(dòng)機(jī)體積來(lái)達(dá)到降低運(yùn)行能耗的目的。采用電驅(qū)動(dòng)來(lái)取代內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，從而提升整體運(yùn)行效率，減少單耗?；旌想妱?dòng)汽車在低速起停階段，其能源消耗只有傳統(tǒng)汽車的1/2，中型卡車在城市路況下，單耗能夠減少約23％~63％。第二，材料輕質(zhì)化，減少車身重量，從而達(dá)到節(jié)約車輛燃油的目的。當(dāng)前，美國(guó)福特公司研發(fā)出了一款中型小汽車原型，其重量只有900kg，相較于一般小汽車，其車身重量減輕了550kg，能源消耗減少了20%。當(dāng)前，部分使用鋁合金的小汽車已投入使用，如新型大眾POLO、奧迪A8等，每100km只需耗油3L，大大低于我國(guó)8.06L/100km的平均油耗。第三，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和直噴汽油。當(dāng)前，在日本以及歐洲已經(jīng)投入使用了直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，相較于普通汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，該類新型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性提高大約35%，減排25%。第四，車用燃料電池。與當(dāng)前車輛發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)效率相比，燃料電池要高出一倍之多，而且基本上其排放量為0。如將其所采用的氫氣來(lái)自于天然氣，由開采至車用所產(chǎn)生的二氧化碳排放量相較于普通發(fā)動(dòng)機(jī)也降低約40%，不僅如此，在氫制作過程中往往會(huì)產(chǎn)生濃度較高二氧化碳，因而為最大程度地實(shí)現(xiàn)環(huán)保性，需采用搜集技術(shù)。2.3控制排放物標(biāo)準(zhǔn)采取有效技術(shù)手段，對(duì)排放物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格控制也是將碳排放量降低的有效途徑?，F(xiàn)階段，我國(guó)機(jī)動(dòng)車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)V，相較于國(guó)III標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，輕型汽油汽車所排放的一氧化碳量下降約54.5%，碳?xì)浠衔锝档图s62.5%。在今后10年內(nèi)，如我國(guó)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)V標(biāo)準(zhǔn)，并采用車載診斷系統(tǒng)（OBD）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，便能夠?qū)C(jī)動(dòng)車碳排放量進(jìn)行有效控制。
3道路交通節(jié)能減排潛力分析
3.1道路交通節(jié)能減排潛力計(jì)算
道路交通節(jié)能減排潛力計(jì)算主要用公式EQC=∑kNkLkek計(jì)算。其中K為節(jié)能減排途徑種類；N是第K類途徑中車輛數(shù)量情況；L是車輛平均里程；e是第K類節(jié)能減排系數(shù)。
3.2道路交通節(jié)能減排潛力分析
采取設(shè)定不同條件進(jìn)行計(jì)算：假設(shè)一：2005年到2010年假設(shè)實(shí)行2005年標(biāo)準(zhǔn)，小汽車占有率以及公交車出行比例分別是20%、10%，另外排放標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)III，且節(jié)油舉措沒有大范圍落實(shí)；假設(shè)二：2010年至2015年小汽車占有率以及公交車出行比例分別上升至50%、30%，排放為國(guó)IV，且平均新增車輛油耗設(shè)定為7L/100Km；假設(shè)三：2015年至2020年小汽車占有率以及公交車出行比例達(dá)60%、40%，排放為國(guó)V，且平均新增車輛油耗設(shè)定為6.5L/100Km。另外假設(shè)條件中參數(shù)會(huì)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)逐步變化，以公交車出行比例來(lái)說(shuō)，2005年到2020年所增長(zhǎng)比例主要來(lái)源于走路、私人車輛出行等其他方式轉(zhuǎn)化。為準(zhǔn)確計(jì)算出道路交通節(jié)能減排潛力，研究主要考慮私人車輛轉(zhuǎn)化。如假設(shè)三中公交車比例相比于二上升了10%，計(jì)算中將其全部視為私人車輛出行所轉(zhuǎn)化。本次道路交通節(jié)能減排潛力分析，所計(jì)提機(jī)動(dòng)車主要為兩個(gè)時(shí)間段，第一2015年汽車保有量9000萬(wàn)輛，商用車為1500萬(wàn)；第二，2020年汽車15000萬(wàn)輛，商用車2000萬(wàn)。另外車輛年平均里程23000km。根據(jù)公式以及所假設(shè)條件計(jì)算，結(jié)合節(jié)能減排途徑以及政策實(shí)施力度，道路交通節(jié)能減排潛力得出三種結(jié)果：第一，實(shí)施力度較低時(shí)，2015年減少排放量可達(dá)1884萬(wàn)噸，2020年則為4058萬(wàn)噸；第二，中等實(shí)施力度，2015年減少排放量可達(dá)1909萬(wàn)噸，2020年則為5537萬(wàn)噸；第三，實(shí)施力度強(qiáng)時(shí)，2015年減少排放量可達(dá)2194萬(wàn)噸，2020年則為7158萬(wàn)噸。因此，我國(guó)道路交通節(jié)能減排潛力2020年減少排放量可達(dá)7158萬(wàn)噸。綜上，我國(guó)道路交通發(fā)展前景廣闊，同時(shí)節(jié)能減排潛力巨大，只要針對(duì)性的采取有效措施，定會(huì)為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
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1各因素對(duì)碳排放的影響
根據(jù)對(duì)相關(guān)指標(biāo)的分類，具體分析各因素對(duì)碳排放的影響．能源因素:能源消費(fèi)總量(X1)與碳排放(X0)之間的相關(guān)系數(shù)為0.998，為所有指標(biāo)中的最大值．這反映出，能源消費(fèi)的不斷增長(zhǎng)是導(dǎo)致目前碳排放總量不斷增加的最主要原因;煤炭消費(fèi)總量(X2)與碳排量(X0)間的相關(guān)系數(shù)為0.964，結(jié)合考慮煤炭在當(dāng)前能源消費(fèi)中占主導(dǎo)地位，這反映出推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，降低碳排放量的一條有效途徑就是優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，減少煤炭為代表的化石能源的消費(fèi)比重，開發(fā)以水電、核電為代表的非化石能源，提高新能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的地位．人口因素:城市化率(X3)、總?cè)丝?X4)、從業(yè)人員總數(shù)(X5)與碳排放量(X0)之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.994、0.995、0.994，顯示出極強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系．當(dāng)前我國(guó)的碳排放主要產(chǎn)生在城市地區(qū)，從其高達(dá)0．994的相關(guān)系數(shù)可以也看出，城市化率越高，碳排放量越大．而人口則是碳排放的來(lái)源載體，只有通過人工的勞動(dòng)和社會(huì)生活才會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放，這一點(diǎn)也可以從總?cè)丝谝约皬臉I(yè)人員總數(shù)和碳排放之間的極高相關(guān)系數(shù)看出．經(jīng)濟(jì)因素:GDP增長(zhǎng)率(X7)、第三產(chǎn)業(yè)比重(X8)與碳排放(X0)的相關(guān)系數(shù)(0．63、0．745)相對(duì)較低，但是其絕對(duì)值仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了0．5;城鎮(zhèn)居民可支配收入(X9)、GDP總量(X6)與碳排放(X0)之間的相關(guān)系數(shù)則高達(dá)0.992、0.996．這體現(xiàn)出以這四個(gè)指標(biāo)為依據(jù)的經(jīng)濟(jì)因素與碳排放量間有著較密接的聯(lián)系，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源需要在一定程度上增加低碳建設(shè)的壓力．技術(shù)因素:高新科技的運(yùn)用，對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展有著極其深遠(yuǎn)的影響，從具體的指標(biāo)來(lái)看，碳排放量(X0)與單位GDP能耗(X10)、碳生產(chǎn)力(X11)的相關(guān)系數(shù)分別高達(dá)0．972和0．97．這說(shuō)明走低碳發(fā)展的道路，離不開對(duì)科學(xué)技術(shù)的使用，科技的發(fā)展可以開闊我們的生存空間，提供新的能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，并且可以通過實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型提高碳生產(chǎn)力來(lái)減少碳排放量．
2基于I=PAT修正模型的中部地區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響因素分析
原模型中考慮的是人口對(duì)環(huán)境的壓力［5］，故而其選取指標(biāo)A為人均財(cái)富．在本文中，為了能夠準(zhǔn)確分析低碳經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中的碳排放與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及其他因素間的定量變化，特在傳統(tǒng)的I=PAT模型中引入了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r(GDP總量)以替代人均財(cái)富指標(biāo)，式中，用I代表碳排放總量，單位為萬(wàn)噸;P表示總?cè)丝?A則表示地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，用GDP總量表示;T是指單位GDP能耗，代表技術(shù)因素．通過各因素中指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)比較，在人口因素中選取總?cè)丝?X4)指標(biāo)、在經(jīng)濟(jì)因素中選取GDP總量(X6)指標(biāo)、在技術(shù)因素中選取單位GDP能耗(X10)指標(biāo)與碳排放總量(X0)進(jìn)行回歸分析，所取樣本數(shù)僅滿足最小樣本容量要求．因此由方程2可以看出，影響湖南省碳排放的因素按其對(duì)模型的解釋能力依次為總?cè)丝?、單位GDP能耗、GDP總量．具體來(lái)講，總?cè)丝诘膶?duì)數(shù)每提升(或降低)一個(gè)百分點(diǎn)，碳排放量的對(duì)數(shù)將提高(或降低)14．01556個(gè)百分點(diǎn);單位GDP能耗的對(duì)數(shù)每提升(或降低)一個(gè)百分點(diǎn)，碳排放量的對(duì)數(shù)將提高(或降低)1．506186個(gè)百分點(diǎn);GDP總量的對(duì)數(shù)每提升(或降低)一個(gè)百分點(diǎn)，碳排放量的對(duì)數(shù)將提高(或降低)0．405073個(gè)百分點(diǎn)．
作者：常騫 柴志陽(yáng) 單位：湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院
碳標(biāo)簽，也稱碳足跡。"碳足跡"來(lái)源于一個(gè)英語(yǔ)單詞"Carbon Footprint"，碳標(biāo)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(shù)，把商品在生產(chǎn)過程中所排放的溫室氣體排放量在產(chǎn)品標(biāo)簽上用量化的指數(shù)標(biāo)示出來(lái)，以標(biāo)簽的形式告知消費(fèi)者產(chǎn)品的碳信息。
工業(yè)革命以來(lái)，人類的經(jīng)濟(jì)文化取得了前所未有的成績(jī)，但是人類的每一點(diǎn)進(jìn)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(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體，尤其是二氧化碳。世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀警示我們環(huán)境已經(jīng)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)質(zhì)性制約因素。有消息稱我國(guó)將很快出臺(tái)《中國(guó)低碳產(chǎn)品認(rèn)證管理辦法》。而在國(guó)外，低碳認(rèn)證已有多年的發(fā)展歷史。在英國(guó)的超市內(nèi)，貨架上的每件商品都有一個(gè)特殊的標(biāo)簽，這個(gè)標(biāo)簽顯示的是生產(chǎn)此種商品所消耗的二氧化碳數(shù)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(biāo)簽"。目前已經(jīng)有德國(guó)、英國(guó)、日本、韓國(guó)等十幾個(gè)國(guó)家開展低碳產(chǎn)品認(rèn)證，要求上市的產(chǎn)品上必須貼有"碳標(biāo)簽"，即標(biāo)明產(chǎn)品在生產(chǎn)、包裝和銷售過程中產(chǎn)生的二氧化碳排放量。
建立我國(guó)的碳標(biāo)簽法律制度可以豐富和完善我國(guó)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，建立我國(guó)碳標(biāo)簽法律制度也具有法律、財(cái)政和實(shí)際操作上的可行性。
二、建立碳標(biāo)簽法律制度的可行性分析
一項(xiàng)具體制度的實(shí)施必須要有法律依據(jù)和操作的可行性，下面將從法律依據(jù)、財(cái)政可行性和實(shí)踐操作可行性方面進(jìn)行分析。
（一）建立碳標(biāo)簽制度的法律依據(jù)
1、我國(guó)行政許可法第十二條規(guī)定"下列事項(xiàng)可以設(shè)定行政許可： （一）直接涉及國(guó)家安全、公共安全、經(jīng)濟(jì)宏觀調(diào)控、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及直接關(guān)系人身健康、生命財(cái)產(chǎn)安全等特定活動(dòng)，需要按照法定條件予以批準(zhǔn)的事項(xiàng)； （四）直接關(guān)系公共安全、人身健康、生命財(cái)產(chǎn)安全的重要設(shè)備、設(shè)施、產(chǎn)品、物品，需要按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范，通過檢驗(yàn)、檢測(cè)、檢疫等方式進(jìn)行審定的事項(xiàng)；"
無(wú)人會(huì)否認(rèn)環(huán)境對(duì)于人類生存的公共資源屬性，其對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的意義也是毋庸多言的。所以對(duì)影響公眾健康領(lǐng)域的產(chǎn)品實(shí)施碳標(biāo)簽法律制度完全符合行政許可法規(guī)定的實(shí)施許可的范圍。
同時(shí)本法第十三條規(guī)定：本法第十二條所列事項(xiàng)，通過下列方式能夠予以規(guī)范的，可以不設(shè)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制能夠有效調(diào)節(jié)的；
（3）行業(yè)組織或者中介機(jī)構(gòu)能夠自律管理的；
（4）行政機(jī)關(guān)采用事后監(jiān)督等其他行政管理方式能夠解決的。
鑒于環(huán)境領(lǐng)域企業(yè)內(nèi)部成本外部化的傾向，碳標(biāo)簽法律制度的實(shí)施是無(wú)法通過市場(chǎng)自由配置和行業(yè)自律有效實(shí)施的，必須依賴強(qiáng)行性的法律制度，實(shí)施行政許可。
2、我國(guó)環(huán)境保護(hù)法第六條的規(guī)定" 一切單位和個(gè)人都有保護(hù)環(huán)境的義務(wù)，并有權(quán)對(duì)污染和破壞環(huán)境單位和個(gè)人進(jìn)行檢舉和控告。"此項(xiàng)規(guī)定確定了在環(huán)境保護(hù)法領(lǐng)域上的公眾參與原則，即指公眾有權(quán)通過一定的程序和途徑參與一切與公眾環(huán)境權(quán)益相關(guān)的開發(fā)決策等活動(dòng)之中，并有權(quán)受到相應(yīng)的法律保護(hù)和救濟(jì)，以防止決策的盲目性，使得該項(xiàng)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(huán)境決策的義務(wù)，鑒于公民和企業(yè)環(huán)境信息的不對(duì)稱，實(shí)施碳標(biāo)簽法律制度，是保障公民參與環(huán)境決策的有效途徑。
3、我國(guó)消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)法第八條規(guī)定"消費(fèi)者享有知悉其購(gòu)買、使用的商品或者接受的服務(wù)的真實(shí)情況的權(quán)利。消費(fèi)者有權(quán)根據(jù)商品或者服務(wù)的不同情況，要求經(jīng)營(yíng)者提供商品的價(jià)格、產(chǎn)地、生產(chǎn)者、用途、性能、規(guī)格、等級(jí)、主要成份、生產(chǎn)日期、有效期限、檢驗(yàn)合格證明、使用方法說(shuō)明書、售后服務(wù)，或者服務(wù)的內(nèi)容、規(guī)格、費(fèi)用等有關(guān)情況。"此項(xiàng)規(guī)定確定了消費(fèi)者的知情權(quán)，當(dāng)然包括了環(huán)境知情權(quán)。當(dāng)消費(fèi)者選擇商品的時(shí)候，碳標(biāo)簽標(biāo)注的產(chǎn)品碳足跡信息將會(huì)是消費(fèi)者知悉產(chǎn)品對(duì)環(huán)境影響的主要途徑，滿足其環(huán)境知情權(quán)。這將會(huì)影響消費(fèi)者的理性選擇，進(jìn)而通過市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制促進(jìn)企業(yè)的低碳選擇。
（二）建立碳標(biāo)簽法律制度的財(cái)政可行性分析
通過實(shí)施碳稅機(jī)制可以有效推進(jìn)碳標(biāo)簽法律制度。碳稅是指針對(duì)二氧化碳排放所征收的稅。它以環(huán)境保護(hù)為目的，希望通過削減二氧化碳排放來(lái)減緩全球變暖。碳稅通過對(duì)燃煤和石油下游的汽油、航空燃油、天然氣等化石燃料產(chǎn)品，按其碳含量的比例征稅來(lái)實(shí)現(xiàn)減少化石燃料消耗和二氧化碳排放。與總量控制和排放貿(mào)易等市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)為基礎(chǔ)的溫室氣體減排機(jī)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(shí)現(xiàn)。
（三）建立碳標(biāo)簽法律制度的操作可行性分析
更多地強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)效率配置有利一面的"自由市場(chǎng)環(huán)境主義"（Free Market Enviromentalism）已經(jīng)無(wú)法有效解決企業(yè)外部成本問題。因?yàn)樗雎粤艘粋€(gè)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(chǎn)權(quán)的界定是相當(dāng)困難的。所以，我們不能用產(chǎn)權(quán)界定的方式來(lái)代替庇古稅，在控制溫室氣體排放問題上，碳標(biāo)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(chǎn)權(quán)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(shuō)是政府的干預(yù)，但這種干預(yù)是一種宏觀干預(yù)，而非指令與控制式的干預(yù)。在中國(guó)的稅制中，與環(huán)境資源直接有關(guān)的稅種主要有資源稅、消費(fèi)稅、城建稅、車船使用稅、固定資產(chǎn)投資方向稅等。從理論上說(shuō)，庇古稅是優(yōu)美的，但在具體實(shí)施中，卻橫阻著一道道的難題。其中，信息不對(duì)稱問題應(yīng)為諸多難題中的難中之難。
通過實(shí)施碳標(biāo)簽法律制度，以消費(fèi)者的理性消費(fèi)間接地促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行低碳選擇，進(jìn)而也可以碳標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)使得企業(yè)和消費(fèi)者進(jìn)行有效和充分的產(chǎn)品碳信息溝通。
無(wú)論如何，在存在外部效應(yīng)的情況下，市場(chǎng)均衡偏離帕累托最優(yōu)，為達(dá)到帕累托最優(yōu)，向溫室氣體排放者征收碳稅，使外部成本內(nèi)部化，不失為解決大氣污染問題的重要途徑之一。
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關(guān)鍵字：碳排放，長(zhǎng)三角機(jī)場(chǎng)，航空減排
1 研究背景
2016年4月22日，《巴黎協(xié)定》――繼1992年《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》、1997年《京都議定書》之后，人類歷史上應(yīng)對(duì)氣候變化的第三個(gè)里程碑式的國(guó)際法律文本簽訂。遙望近百年來(lái)的人類史，隨著工業(yè)、科技的快速發(fā)展，全球性的氣候問題日益嚴(yán)峻。直到近二十年，人類才逐步意識(shí)到減排的重要性。至此，世界各地開展了一系列的減排活動(dòng)，同時(shí)制定了相關(guān)的法律法規(guī)用于監(jiān)督與約束污染物的排放。碳排放作為全球氣候問題的“禍?zhǔn)住?，在各?guó)政策中都給予了明確的規(guī)定。
作為航空業(yè)所帶來(lái)的附屬品，航空碳排放問題越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)的重視。近幾年，航空業(yè)高速發(fā)展，擁有5%的年增長(zhǎng)率，制造了世界范圍內(nèi)碳排放量的2%-3%。對(duì)全球環(huán)境造成了巨大的影響。航空業(yè)碳排放量數(shù)據(jù)是實(shí)施航空業(yè)碳排放管理的基礎(chǔ)，如何高效準(zhǔn)確地測(cè)算出具體的碳排放量數(shù)據(jù)成為了一大難題。
在我國(guó)，長(zhǎng)三角地區(qū)作櫓匾的經(jīng)濟(jì)命脈，航空業(yè)十分發(fā)達(dá)，大型機(jī)場(chǎng)的數(shù)量屬全國(guó)之最。龐大的機(jī)場(chǎng)數(shù)量帶來(lái)的是大量的航空碳排放量。因此本文中于長(zhǎng)三角地區(qū)每個(gè)省市各選取一個(gè)運(yùn)輸量最大的機(jī)場(chǎng)作為樣本（上海浦東機(jī)場(chǎng)、杭州蕭山機(jī)場(chǎng)、南京祿口機(jī)場(chǎng)、合肥新橋機(jī)場(chǎng)），借助ICAO標(biāo)準(zhǔn)排放量模型來(lái)計(jì)算各機(jī)場(chǎng)的碳排放量。
2 碳排放估算
飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)的活動(dòng)可以由LTO（標(biāo)準(zhǔn)起飛著陸）循環(huán)描述。LTO循環(huán)是飛機(jī)從高空降落至機(jī)場(chǎng)又重新起飛至高空的一個(gè)封閉工作過程。ICAO（國(guó)際民航組織）規(guī)定，一個(gè)理想的LTO循環(huán)包括4個(gè)工作狀態(tài)：進(jìn)近、滑行、起飛和爬升。這4階段的飛機(jī)活動(dòng)時(shí)間和發(fā)動(dòng)機(jī)推力等級(jí)及機(jī)型無(wú)關(guān)，分別為0.7分鐘/起飛、2.2分鐘/爬升、4分鐘/進(jìn)近著陸、26分鐘/滑行。ICAO構(gòu)建了機(jī)型排放數(shù)據(jù)庫(kù)，采用LTO循環(huán)來(lái)計(jì)算在機(jī)場(chǎng)終端區(qū)混合層高度（1000米）以下飛機(jī)各個(gè)階段的污染氣體排放問題，這就是ICAO標(biāo)準(zhǔn)排放量模型。
式中E表示二氧化碳排放總量（kg）；n表示飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)；ti表示LTO循環(huán)第i飛行階段的飛行時(shí)間（s）；Fi是每階段的單發(fā)燃油流量，Ii是每階段的CO2排放因子。在0m海平面高度、15℃氣溫和標(biāo)準(zhǔn)的LTO循環(huán)下，飛機(jī)各階段的CO2排放因子均為常數(shù)3.115。
為了計(jì)算我國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)機(jī)場(chǎng)航空碳排放量，根據(jù)我國(guó)各類機(jī)型的平均座位數(shù)，大致把我國(guó)的各種機(jī)型分為以下四個(gè)大類，如表1所示：
從國(guó)際民航組織官網(wǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)排放數(shù)據(jù)庫(kù)中能夠獲得并計(jì)算出，各類飛機(jī)在LTO循環(huán)中各個(gè)階段的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油流量的平均值。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)排放量模型，可以計(jì)算出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)LTO循環(huán)下各類飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)的碳排放量，見表2。
此外通過登錄各機(jī)場(chǎng)官方網(wǎng)站可以查詢到每天的航班信息及對(duì)應(yīng)的飛機(jī)機(jī)型。因?yàn)樵诤桨鄷r(shí)刻表里，民航班機(jī)起降具有周期性特征，因此，可以用機(jī)場(chǎng)一周內(nèi)起飛的各類飛機(jī)機(jī)型比例，見表4，來(lái)估算出各類機(jī)型年起降次數(shù)的比例。
4 減排應(yīng)對(duì)策略
由上文中的計(jì)算結(jié)果可見，各主要機(jī)場(chǎng)的碳排放量逐年增長(zhǎng)較快，需要進(jìn)行合理有效的治理。本文圍繞民航業(yè)實(shí)際情況，提出以下對(duì)策措施。
4.1 縮短飛機(jī)滑行時(shí)間
在標(biāo)準(zhǔn)的LTO循環(huán)下，飛機(jī)地面滑行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)26分鐘，燃油消耗量約為整個(gè)LTO循環(huán)階段的40%。因此，機(jī)場(chǎng)應(yīng)合理規(guī)劃?rùn)C(jī)坪布局，改進(jìn)滑行路線，有效地縮短飛機(jī)滑行時(shí)間，從而減少碳排放量。
4.2 增強(qiáng)空管管制能力
空管部門應(yīng)建立合理的空域使用機(jī)制，提高管制能力，科學(xué)合理地使用機(jī)場(chǎng)終端區(qū)域，營(yíng)造有序、便捷的空中交通環(huán)境，減少不必要的空中盤旋和地面等待時(shí)間。
4.3 開發(fā)生物燃料
利用生物燃料代替航空燃油是降低飛機(jī)碳排放的有效途徑。但我國(guó)尚沒有成熟的生物燃料供應(yīng)體系，并且生物燃料的研發(fā)和生產(chǎn)都需要投入大量的資金，因此，我國(guó)政府需要出臺(tái)相應(yīng)的鼓勵(lì)政策為生物燃料發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境，同時(shí)，我國(guó)民航運(yùn)輸企業(yè)也要積極參與到生物燃料的開發(fā)和使用中，這樣，才能最終實(shí)現(xiàn)航空飛行零排放。
5 結(jié)語(yǔ)
氣候性問題已成為全球人類需要共同面對(duì)的問題，在全球都在積極響應(yīng)減排的同時(shí)，我國(guó)民航必須盡快采取行動(dòng)積極適應(yīng)這種趨勢(shì)，實(shí)施節(jié)能減排創(chuàng)新，為我國(guó)和全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出中國(guó)民航的貢獻(xiàn)。
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【關(guān)鍵詞】生物炭；溫室氣體；固碳；減排；零碳；低碳農(nóng)業(yè)
生物炭通常指樹木、農(nóng)作物廢棄物、植物組織或動(dòng)物骨骼等生物質(zhì)在無(wú)氧或部分缺氧及相對(duì)低溫（
生物炭具有巨大的比表面積、發(fā)達(dá)的多孔結(jié)構(gòu)，表面有大量的官能團(tuán)，對(duì)有機(jī)物和重金屬離子具有強(qiáng)烈的吸附能力，因此生物炭常被用在污染物吸附、重金屬污染治理、土壤改良等方面。近年來(lái)，生物炭在土壤中的固碳減排效應(yīng)成為各研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)，被認(rèn)為是緩解溫氣候變暖的有效途徑。生物質(zhì)炭化成本低，原料充足，制得的生物炭具有高度穩(wěn)定性，在土壤中具有明顯固碳減排的作用，目前對(duì)其研究主要集中在碳封存和減少溫室氣體排放兩個(gè)方面，弱化了生物炭替代氮肥生產(chǎn)及使用過程所產(chǎn)生的減排效應(yīng)，沒有嚴(yán)格的從“固碳”、“減碳”和“零碳”三個(gè)方面細(xì)分進(jìn)行研究，生物炭在替代化肥生產(chǎn)使用量方面所起的“零碳”效應(yīng)潛力巨大，也是固碳減排的重要方面。本文綜合論述了生物炭的“固碳”、“減碳”和“零碳”效益，以及生物炭在低碳農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，為今后生物炭的研究和應(yīng)用提供參考。
1.生物炭在固碳減排領(lǐng)域的效應(yīng)
1.1 生物炭在土壤中的儲(chǔ)碳、固碳效應(yīng)
CO2在全球溫室氣體排放中所占比重最大，全球每年CO2排放量達(dá)250多億t[3]。土壤是引起氣候變化和全球變暖的溫室氣體重要的排放源，土壤和植物根系的呼吸作用釋放的CO2占全部CO2排放的20%[4]。同時(shí)，農(nóng)田土壤也是重要的碳匯，是《京都議定書》認(rèn)可的固碳減排方法之一，在減少溫室氣體排放，穩(wěn)定大氣CO2濃度中具有重要地位。自然條件下，植物經(jīng)過光合作用吸收的CO2，50%進(jìn)過植物呼吸作用返回到大氣，另50%經(jīng)過礦化作用轉(zhuǎn)化為CO2（碳中性），沒有任何凈固碳作用。而如果將植物殘?bào)w炭化，植物殘?bào)w中剩余的25% 的C 被轉(zhuǎn)化為生物炭施加到土壤中，由于生物炭非常穩(wěn)定，可能僅有大約 5% C在土壤微生物的作用下礦化分解成 CO2返回到大氣中，整個(gè)大氣中碳會(huì)因此減少20%（碳負(fù)性）[5]。生物炭具有高度的芳香化結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，同時(shí)能與土壤中礦物質(zhì)形成團(tuán)聚體，減弱微生物對(duì)生物炭的作用，能夠長(zhǎng)時(shí)間的保留在土壤中，起到碳儲(chǔ)存的作用。Kuzyakov 等[6]研究表明，生物炭在土壤中的平均停留時(shí)間大約為 2000 年，半衰期約為 1400 年。另外，生物炭能夠擴(kuò)充土壤有機(jī)碳庫(kù)，增加土壤的碳封存能力和肥力。生物炭的碳封存途徑，一是通過炭化直接使易礦化的植物 C 轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的生物炭；二是通過增加植物生物量，提高了植物對(duì)大氣 CO2的捕獲能力，增大植物體轉(zhuǎn)變成土壤中的有機(jī)碳[7]；還能夠通過改變土壤中有機(jī)質(zhì)（SOM） 腐質(zhì)化、穩(wěn)定性和呼吸速率等，抑制土壤有機(jī)碳（SOC）的分解，起到碳封存的作用[8]。將生物炭作為儲(chǔ)碳形式，埋在土壤或者山谷中，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的碳封存效果，對(duì)于減緩氣候變化具有重大意義。
1.2 生物炭的“零碳”效應(yīng)
生物炭的零碳效應(yīng)主要體現(xiàn)在增加作物產(chǎn)量，代替或減少化肥使用量，從而在化肥全過程中不排放或者減少溫室氣體的排放?；实纳a(chǎn)及運(yùn)輸過程中消耗大量的能源，West等[9]研究認(rèn)為，在整個(gè)氮肥生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中所排放的溫室氣體為0.857gCO2-CgN-1。程琨等[10]對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡的分析表明，農(nóng)業(yè)化肥投入引起的碳排放約占農(nóng)作物生產(chǎn)總碳排放的60%，其中氮肥占95%`。土壤N2O排放量與施肥量存在線性相關(guān)關(guān)系，王效科等[11]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)化肥施用量減少到0和50%時(shí)，土壤N20減排量分別占當(dāng)前排放的41%和22%。并且氮肥使用量減少30%不會(huì)造成糧食的減產(chǎn)[12]，因此減少氮肥使用量是農(nóng)業(yè)減排的重要途徑。生物炭施加到土壤中，能夠明顯改善土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，起到緩釋肥作用，減少或替代化肥的使用，從而減少化肥生產(chǎn)過程中及施用過程中溫室氣體的產(chǎn)生。據(jù)估算，10t的生物炭能夠替代1t氮肥，從而可以減少1.8t碳當(dāng)量的溫室氣體產(chǎn)生[13]。生物質(zhì)炭化過程電耗低，電耗產(chǎn)生的CO2排放遠(yuǎn)低于生產(chǎn)氮肥的CO2排放量。生物炭就地炭化可以直接還田，也可以與肥料混合制成炭基肥，替代或減少氮肥的施用量，從而減少生產(chǎn)及運(yùn)輸?shù)蔬^程的能耗，減少溫室氣體的產(chǎn)生，因此生物炭具有顯著的“零碳”效應(yīng)。
1.3 生物炭的“減碳”效應(yīng)
CH4在100a尺度的全球變暖潛能值（GWP）是CO2的21倍，大氣中CH4的濃度是N2O的6倍，高達(dá)1800ppb。N2O的GWP是CO2的298倍，可穩(wěn)定存在長(zhǎng)達(dá)150年[14]，農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的CH4約占大氣CH4的 50%，主要來(lái)源是水稻種植、動(dòng)物養(yǎng)殖?；实拇罅渴褂檬荖2O最主要的人為排放源。生物炭施加到土壤中，能夠顯著的降低CO2、CH4及N2O等溫室氣體的排放量，具有明顯的“減碳”效應(yīng)。生物炭在土壤中通過表面吸附溶解性有機(jī)碳（DOC），并促進(jìn)包裹有機(jī)質(zhì)的土壤顆粒的形成，降低土壤有機(jī)碳的礦化作用，減少CO2排放[15]，Steiner 等[16]研究發(fā)現(xiàn)自然狀況或者添加雞糞、堆肥、樹葉等有機(jī)質(zhì)的土壤中，添加生物炭后，土壤中C的損失率從25%以上降低為4%～8%。王欣欣等[17]研究發(fā)現(xiàn)，水稻土中添加不同用量的竹炭，CH4和N2O季節(jié)累計(jì)排放量比對(duì)照組降低了58.2%～91.7%和25.8%～83.8%，相對(duì)于常規(guī)肥處理而言，分別降低了64.3%～92.9%和72.3%～93.9%。與秸稈直接還田會(huì)增加土壤總N2O的排放量相比，具有明顯減排效益[18]。
目前對(duì)于生物炭改變土壤的非生物環(huán)境（如土壤pH、容重和持水量等），影響微生物作用，從而減少N2O的產(chǎn)生量的研究較多。而對(duì)于生物炭對(duì)硝化細(xì)菌和脫氮菌等微生物直接作用來(lái)減少N2O的排放的研究相對(duì)較少。生物質(zhì)在低溫炭化過程中，會(huì)產(chǎn)生PAHs和酚類物質(zhì)（PHCs），土壤中的PAHs和PHCs能夠降低生物活性，具有殺菌的性能。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)緩慢裂解所制得的生物炭中PAHs的含量低于經(jīng)快速裂解和氣化所制得的，其PAHs的含量從78.44 ng?g-1到2125 ng?g-1[19]，且一般在350-550℃溫度下制得的生物炭中PAHs含量最高，Wang等[20]研究發(fā)現(xiàn)，300-400℃制得的生物炭中PAHs對(duì)于減少N2O的排放起主要作用，在200℃制得的生物炭中含有少量的PAHs但含有大量的PHCs，加大了對(duì)微生物的毒性，影響硝化和反硝化作用，因此N2O排放量很低。按照施炭量計(jì)算，施加生物炭帶入的PAHs量低于環(huán)境安全值，不會(huì)污染環(huán)境。
一般認(rèn)為，生物炭施入土壤后能降低CH4的排放量，Liu 等[21]研究表明，水稻土壤中添加竹炭生物炭和水稻秸稈生物炭后，CH4的排放量分別減少了51.1%和91.2%。Feng等[22]研究認(rèn)為，新制得的生物炭施加到土壤后，增加土壤的空隙度，增強(qiáng)了甲烷氧化菌對(duì)CH4的氧化作用，但同時(shí)也能刺激產(chǎn)甲烷細(xì)菌的活性，但是甲烷氧化菌對(duì)CH4的利用度超過甲烷的產(chǎn)生量，因此生物炭能夠減少土壤中CH4 的排放量。
1.4 生物固碳減排經(jīng)濟(jì)效益
“固碳”方面，1t生物炭，按照60%含c量計(jì)算，其中2%生物炭在土壤中以CO2形式逸出，剩下58%以穩(wěn)定C形式存在，相當(dāng)于2.15t CO2被封存。“零碳”及“減碳”方面，1t生物炭能夠替代氮肥0.58t，減少溫室氣體1.04t，在土壤中還能抑制溫室氣體的產(chǎn)生，粗略計(jì)算，1t生物炭埋入土壤，固碳減排CO2約3.2t，按照目前歐盟CO2交易價(jià)格4.11美元/噸計(jì)算，1t生物炭可獲得收益13.15美元。
2. 生物炭在低碳農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)活動(dòng)是溫室氣體的第二大排放源，約占全球溫室氣體排放總量的14%，據(jù)估計(jì)，全球每年由農(nóng)業(yè)擾動(dòng)，由土壤釋放到大氣中的碳量約為 0.8×1012kg～4.6×1012kg[23]，氮肥大量使用、秸稈等生物質(zhì)焚燒、墾荒種地等農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生大量的溫室氣體，農(nóng)業(yè)是節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域。同時(shí)，農(nóng)業(yè)也是一個(gè)巨大的碳匯系統(tǒng)，一方面可以調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，改善種植模式，增大農(nóng)作物的碳吸收量。另一方面可以通過擴(kuò)大土壤有機(jī)碳庫(kù)減少溫室氣體排放。擴(kuò)大土壤有機(jī)碳庫(kù)是農(nóng)業(yè)固碳增匯的關(guān)鍵，中國(guó)有 18 億畝耕地資源，若土壤有機(jī)質(zhì)含量提高 1%，土壤可從空氣中凈吸收 306 億tCO2[24]。據(jù)Lal估計(jì)[25]，全球農(nóng)業(yè)土壤碳庫(kù)擴(kuò)充潛力為1.2～3.1 PgC/a，耕層土壤有機(jī)碳含量提高1tC?a/hm2，發(fā)展中國(guó)家糧食產(chǎn)量年增加2400～3200萬(wàn)t，農(nóng)業(yè)的固碳增匯潛力巨大。
生物炭具有良好物理性質(zhì)和土壤調(diào)理功能，對(duì)土壤水溶液中的K、P、硝態(tài)N及銨態(tài)N[26]等營(yíng)養(yǎng)元素具有較強(qiáng)的吸附能力，可以增加土壤有效P、K、Mg和Ca含量[27]。研究發(fā)現(xiàn)，炭基肥與常規(guī)復(fù)混化肥處理水稻田比較，施氮量減少19.04%，水稻的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提高6.70%以上，可以明顯提高氮肥的利用率[28]。Chan 等[29]研究表明，在低緯度地區(qū)，每公頃農(nóng)田施用 20t以上的生物炭可減少 10%的肥料施用量。相比于秸稈等生物質(zhì)直接還田，生物炭還田或者制成炭基肥入田便于運(yùn)輸管理，能夠防止土傳病害，可以減少化肥的施用量，提高氮肥利用率。
低碳農(nóng)業(yè)就是充分利用農(nóng)業(yè)碳匯功能，盡可能減低其碳排放功能，實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)全過程的低碳排放，其核心是在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中減少溫室氣體排放[30]。據(jù) Woolf 等[31]估計(jì)，生物炭埋入土壤可抵消高達(dá)16%的全球化石燃料碳排放。生物炭在低碳農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的四個(gè)著力點(diǎn)：第一，保肥增產(chǎn)作用，減少化肥使用量；第二，廢棄生物質(zhì)炭化還田，減少溫室氣體排放量；第三，改善土壤條件，減耕免耕[32]，降低土壤因擾動(dòng)而釋放CO2等溫室氣體；第四，擴(kuò)容土壤有機(jī)碳庫(kù)，增強(qiáng)土壤的碳匯功能。積極倡導(dǎo)通過生物質(zhì)能源與碳封存耦合模式、能量自給碳封存模式、農(nóng)林復(fù)合模式、工農(nóng)復(fù)合模式等開展生物炭的低碳農(nóng)業(yè)[33]。
3.結(jié)論與展望
生物炭本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使其在改善土壤條件、增產(chǎn)治污及固碳減排方面的應(yīng)用具有廣闊的應(yīng)用，成為各國(guó)研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者研究的重點(diǎn)，今后的研究中應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分生物炭的“固碳”、“零碳”和“減碳”功能，從各環(huán)節(jié)發(fā)揮生物炭固碳減排的作用。由于生物質(zhì)炭化成本低，原料充足，制得的生物炭具有高度穩(wěn)定性，其作為溫室氣體排放抑制劑和碳封存劑的重要作用為溫室氣體減排工作開辟新的思路，有望成為減緩溫室效應(yīng)最經(jīng)濟(jì)的最有效的途徑。
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作者簡(jiǎn)介：
丁華毅（1988年-），男，碩士研究生，主要從事生物炭減排及土壤重金屬污染修復(fù)。
面對(duì)全球極端氣候頻發(fā)，國(guó)際社會(huì)要求減少碳排放總量的呼聲日益強(qiáng)烈，我國(guó)作為世界第一大碳排放國(guó)，近年來(lái)二氧化碳排放總量持續(xù)快速增長(zhǎng)，環(huán)境壓力和輿論壓力不斷增大。
在這一大背景下，四川省在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)二氧化碳總量減排，并且有望提前三年完成“十二五”規(guī)劃確定的碳減排指標(biāo)。特別是2011年四川二氧化碳排放總量下降了0.8%，預(yù)計(jì)2012年還將進(jìn)一步下降，呈現(xiàn)快速低碳發(fā)展的良好勢(shì)頭。
這不僅對(duì)四川具有劃時(shí)代的重大意義，而且將對(duì)其它省區(qū)市提供有益借鑒，為建設(shè)美麗中國(guó)做出巨大貢獻(xiàn)。
努力實(shí)現(xiàn)“綠色低碳發(fā)展”
持續(xù)減少二氧化碳排放總量，努力實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，有利于加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展，確保四川省與全國(guó)同步實(shí)現(xiàn)全面小康。
保持適度快速增長(zhǎng)
預(yù)計(jì)今后8年全國(guó)的平均增速在8%左右，四川省只要保持年均12%的經(jīng)濟(jì)增速，就可確保2020年生產(chǎn)總值和城鄉(xiāng)居民收入在2010年的基礎(chǔ)上翻1.6番，人均生產(chǎn)總值也可達(dá)到屆時(shí)的全國(guó)平均水平。根據(jù)潛在增長(zhǎng)率、要素支撐條件和環(huán)境容量，實(shí)現(xiàn)這一平均增速是完全可能的。為給轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)留下應(yīng)有空間，保持適度快速增長(zhǎng)即可。
不斷優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)
二氧化碳排放主要源于化石能源的使用，四川省碳減排之所以取得顯著進(jìn)展，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)高達(dá)70%。四川要保持快速低碳發(fā)展，必須不斷優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。
優(yōu)化能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。以“三江”水電建設(shè)為重點(diǎn)，大力開發(fā)無(wú)碳排放的非化石能源；以川東北天然氣和盆地頁(yè)巖氣為重點(diǎn)，積極開發(fā)低碳的化石能源；以太陽(yáng)能、風(fēng)能和生物質(zhì)能為重點(diǎn)，以智能電網(wǎng)建設(shè)為支撐，努力開發(fā)清潔可再生的新能源。
優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)開發(fā)調(diào)節(jié)庫(kù)容大的大型水電站，為提高水電留川比例提供必要的技術(shù)條件；加快緬氣入川步伐，增加天然氣來(lái)源；加快鐵路和城市軌道交通建設(shè)，以電代油增加對(duì)水電的有效需求；加快氣化全川的步伐和積極發(fā)展LNG汽車，增加對(duì)天然氣的有效需求。
加大節(jié)能降耗力度
加快淘汰鋼鐵、化工、建材等高耗能領(lǐng)域的過剩產(chǎn)能，大力發(fā)展裝備制造、農(nóng)產(chǎn)品深加工等低能耗工業(yè)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)能。大力推廣先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，積極發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)節(jié)能。完善能源價(jià)格形成機(jī)制，實(shí)現(xiàn)制度節(jié)能。
大力發(fā)展服務(wù)業(yè)
服務(wù)業(yè)具有就業(yè)容量和稅收貢獻(xiàn)大，資源消耗和污染排放小的突出特征。大力發(fā)展服務(wù)業(yè)是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和工業(yè)化提速的有效途徑。
加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程和新農(nóng)村建設(shè)，通過人口在一定空間的聚集，為服務(wù)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)的有效需求。
以提高自主創(chuàng)新能力和降低社會(huì)生產(chǎn)成本為目標(biāo)，以研發(fā)設(shè)計(jì)、文化創(chuàng)意和現(xiàn)代物流為重點(diǎn)，大力發(fā)展生產(chǎn)業(yè)；以滿足城鄉(xiāng)居民需求為目標(biāo)，以旅游業(yè)和民生服務(wù)新業(yè)態(tài)為重點(diǎn)，努力提升民生服務(wù)業(yè)。
以營(yíng)改增稅制改革和消除價(jià)格歧視為重點(diǎn)，為服務(wù)業(yè)營(yíng)造良好的發(fā)展環(huán)境。
開展碳減排交易
發(fā)展碳減排交易，可以利用市場(chǎng)機(jī)制化解地區(qū)、行業(yè)、和企業(yè)碳源分布存在的時(shí)空矛盾，優(yōu)化資源配置。憑借碳減排取得顯著進(jìn)展的有利條件，通過向省外出售碳減排指標(biāo)，還可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益良性互動(dòng)，增強(qiáng)快速低碳發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力。
鏈接看點(diǎn)：
各大城市推進(jìn)綠色低碳發(fā)展：
廣元：“5?12”地震之后，廣元踐行“低碳重建”理念，立足資源優(yōu)勢(shì)，把低碳發(fā)展作為加快推進(jìn)災(zāi)后重建和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，著力打造“中國(guó)第一座專業(yè)化的碳指標(biāo)供應(yīng)城市”，努力建設(shè)全國(guó)低碳發(fā)展示范城市。
――新華網(wǎng)
