减少温室气体排放的途径汇总十篇

时间:2024-02-27 14:36:46

减少温室气体排放的途径

减少温室气体排放的途径篇(1)

全球气候变暖带来冰川消失、海平面上升等一系列危机人类生存的地球环境变化,大气中温室气体浓度的升高被认为是引起全球气候变暖的因素之一,而城市化的进程无疑加速了温室气体浓度的增长。温室气体(Green House Gas),即GHG,据IPCC(2006)最新报告指出,主要包括二氧化碳(CO2),甲烷(CH4),氧化亚氮(N2O),六氟化硫(SF6),氢氟碳化物(HFCs),全氟化碳(PFCs) 和臭氧(O3)等,水汽也是一种强烈的温室气体。

随着科学家对温室效应的发现以及全球对降低温室气体排放的越发重视,由政府间气候变化专门委员会(IPCC)于2006年碳排放计算指南,重新制定了用于上述温室气体转化为二氧化碳排放量的排放系数。该转化排放系数包括直接排放系数和间接排放系数。直接排放系数适用于CO2,而间接排放系数使用于CH4和N2O,通过GWP(Global Warming Potential)转化为等效的CO2排放量,即通常表示为CO2e。例如,CH4的GWP折算值为21,N2O的GWP折算值为310。这样,温室气体的排放量可以通过排放系数转化成CO2e,而世界各国由此推行的“低碳经济”也就有了一个可以具有量化的统一指标,即二氧化碳排放当量。

城市是低碳经济发展最主要的实施平台,城市快速路在城市路网体系中占主导地位,是大流量交通的重要快速运送载体,肩负着使城市交通出行更快更有效的服务性重担。城市快速路作为城市重要基础设施之一,在低碳化城市建设中扮演着极为重要的角色,是完成城市减排目标的实施主体。目前我国大中城市快速路网的建设正进行的如火如荼,许多省会城市都在“十二五”交通规划中提出要大力发展和完善城市快速路网建设,提出建设以快速路为主体、辅以部分准快速路的快速路网体系,以缓解城市地面道路巨大的交通压力。例如,杭州市计划在“十二五”期间完成建设的快速路总长达124.8公里(含已开工未完工项目),改造提升的准快速路总长29.1公里,合计153.9公里。 深圳市也提出到“十二五”末期,将完成14条共283.3公里的城市快速路建设,所产生的二氧化碳排放当量将达到200万吨之巨,具有广阔的节能减排空间。

市政基础设施建设是碳排放行业,城市快速路的建设实施更是需要消耗大量高能源高碳密度原材料产品,在后期运营阶段直接或间接造成的温室气体排放。本文就城市快速路系统建设实施阶段中建设材料开采和制备,材料运输至施工现场并实施摊铺建设等一系列方面的温室气体排放进行分析研究,并提出控制对策。

一、城市快速路建设过程温室气体排放途径

城市快速路建设是城市温室气体排放源之一。就建设周期而言,温室气体排放的来源主要有各类建设材料生产和制备所消耗的电能和燃油,建设材料在运输过程中消耗的燃油,在建设实施过程中涉及的施工设备的燃油和电能消耗以及在道路拆除过程中消耗的燃油和电能,具体排放途径见表1。

表1城市快速路建设中温室气体(GHG)排放的主要途径

建设周期主要阶段 用途 途径描述

1 建设材料生产和制备 原材料开采和加工 开采原材料消耗能源(如柴油,电力);回收材料的再生利用产生GHG

混合料组成材料生产 各种混合料的生产过程消耗电力等能源产生GHG

2 建设材料运输 材料初级加工厂/混合料制备厂/施工现场之间的运输 运输原材料至初级加工场所;运输初级加工材料至混合料加工厂;运输各种混合料至施工现场所消耗能源产生GHG

3 建设实施 路面摊铺建设 实施路面摊铺,碾压,成型等施工过程产生GHG

路面养护/维护 路面常规养护及病害处置措施;路面预养护过程产生GHG

4 周期结束 拆除和回收利用 设施拆除和移置;路用材料的再生利用折减GHG

基于上述温室气体排放途径的分类方法,瑞典IVL环境研究所的Hakan Stripple等人建立了道路建设能耗与温室气体排放计算模型,并针对常规道路建设实施技术和施工工艺开展了一系列研究工作,总结了道路建设中典型材料和工艺的能耗与温室气体排放表,见表2。

表2快速路建设中典型材料和工艺的能耗与温室气体(GHG)排放表

材料或工艺 能耗(MJ/t) CO2e (kg/t) 数据来源

沥青混合料 4900 285 Eurobitume

乳化剂 3490 221 Eurobitume

水泥 4976 980 Athena & IVL

碎石 40 10 Colas

集料 30 2.5 Athena & IVL

钢材 25100 3540 Athena & IVL

水 10 0.3 IVL

燃油 36680 2765 IVL

热拌站 275 22 IVL

冷拌站 14 1 IVL

铣刨/回收 12 0.8 IVL

就地冷再生 15 1.13 IVL

热拌混合料摊铺 9 0.6 IVL

冷拌混合料摊铺 6 0.4 IVL

水泥混凝土摊铺 2.2 2 IVL

运输 /km 0.9 0.06 IVL

英国、美国、法国和瑞士等国也相继开发了针对道路工程全寿命周期内碳排放量的计算模型和软件,比较典型的有英国交通研究实验室(TRL)研发的asPECT计算模型,美国加州大学伯克利分校的Arpad Horvath教授联合加州路面研究中心合作开发的一款基于EXCEL的碳排放计算模型-PaLATE等,为国内外道路建设工程的低碳化实施提供了可靠的计算方法和量化依据。在工程实际应用方面,加拿大Pierre T. Dorchies等人采用表2所列的碳排放基础数据,对加拿大魁北克市一条城市快速路的建设过程中所采用的主要建设材料制备和实施技术等进行温室气体排放量的计算,具体结果见图1。

图1 主要建设材料制备和实施技术的温室气体排放

分析结果表明,在选取道路主要建设材料时,水泥混凝土制备时采用的水泥等粘结材料所产生的温室气体排放量远远超过热拌沥青混合料中所采用的沥青粘结料,因此我国大力采用和推广沥青路面,既可以提高路面行驶质量,又符合节能减排的发展趋势。

二、温室气体减排途径

城市快速路系统温室气体排放的最终目的是寻求温室气体排放的途径,建立低碳城市路建设策略。综合国外研究基础和国内道路建设现状,笔者认为低碳快速路系统构建关键是在规划理念,工艺选择和低碳实施技术的方案比选中引入“碳尺”概念,分析和探索建设期内的碳足迹,选择合理技术方案。并且,在建设材料开采、运输、拌和和实施摊铺建设中全方位采用低碳技术,削减“碳源”,增加“碳汇”,实现提高交通运输能力的同时降低能耗和碳排放量。

(一)树立低碳规划理念

城市快速路系统规划最为关键的问题是科学选择快速路类型,实际规划中应在综合考虑城市规模和整体路网布局、规划路线位置和走向、周边环境影响等因素的基础上,评估不同方案并统筹考虑社会、经济和环境效益。

(二)低碳快速路设计总体技术的应用

1.道路功能设计技术

注重采用符合生态保护、污染控制、地形维护等道路选线技术,降低道路工程对生态、环境以及资源的影响程度;应区别道路功能分级特点,合理安排机动车、非机动车与行人的通行权利,减少交通干扰,保障交通安全,提高交通效率。

快速路为城区大组团沟通和长距离交通服务,应保证机动车流连续且封闭式运营,避免沿线交通流对主线的干扰。快速路辅路为城市主、次干路网的组成部分,兼起快速路集散道路的功能。

2.路线设计技术

路线设计应符合道路交通专业规范的基本要求,且应采用以平(坡度小)、直(曲率大)、顺(适应地形)为控制要素的道路路线,尽可能降低车辆行驶能耗和尾气排放,并在土方平衡方面体现设计方案优势;路线的特殊设计除应满足特定功能指标的要求外,应充分体现低碳设计技术理念。

(1)平曲线设计应确保线形连续;

(2)纵断面设计应避免大纵坡,宜采用不超过3.0%坡度设计,特殊情况超过3.0%要求的,应进行能耗和碳排放量指标技术方案论证。

3.时空一体化分配的横断面设计技术

道路横断面设计宜采用集约布置、结构合建、机动车交通减少干扰、慢行交通保障通行、近、远期结合的时空一体化分配设计技术,充分发挥地面及其上、下部道路可通行空间的功能,在节约土地资源、降低建造和运行成本、倡导非机动化出行模式等方面体现道路工程建设的先进性。

快速路沿线根据需要设置辅路,在主城区建筑和道路网络密集时宜采用主线高架或地下的形式,地面层设置交通集散的道路。快速路主线为机动车专用,与辅路严格隔离。快速路辅路或地面道路等级为主干路或次干路,横断面设计满足主、次干路的要求。

4.以交通需求为导向的节点交叉设计技术

路网节点交叉设计应采用以满足近、远期预测交通量、符合交叉功能要求的关键设计技术,适应交通量变化的交叉型式有利于节约土地资源,适当的交叉口通行能力有利于车流快捷地通过交叉口,减少交叉口延误,减少尾气排放和降低燃油能耗。

(1)二条快速路相交应采用互通式枢纽立交形式。

(2)快速路和主干路相交应保证快速路主线连续通行,可采用一般互通式立交形式。

(三)选择功能与结构组合一体化的低碳道路建设技术

1.选择节碳工艺减少外加碳源

温拌沥青混合料技术通过降低沥青混合料拌和与摊铺温度,达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2气体及粉尘排放量的目的。由于温拌沥青混合料的拌和温度比普通热拌沥青混合料低30-50℃,因此可节约30%的能源消耗,减少20%的二氧化碳排放量。温拌沥青混合料可作为新建路面材料应用于长隧道路面施工、超薄层罩面和桥面铺装等。

2.鼓励多使用回收旧料和再生材料

废旧材料回收路用技术是指将诸如橡胶、塑料等固体废弃物通过一系列工艺加入到沥青中,经过搅拌制备成具有改性沥青特性的橡胶(塑料)沥青。橡胶(塑料)沥青可减轻“黑色污染”,作为低碳型沥青改性剂提高路用性能,减少传统高碳型SBS改性剂的使用量,并可使废旧材料循环利用,节约能源,减少二氧化碳排放。

沥青路面再生利用技术是将需要翻修或者废弃的旧沥青路面,经过翻挖、回收、破碎、筛分,再和新集料、新沥青适当配合,重新拌和成为具有良好路用性能的再生沥青混合料,用于铺筑路面面层或基层的整套工艺技术。提高沥青路面再生利用率至20%,能够节约相应数量的沥青和砂石材料,同时能有效降低处治废料的能耗,减少10%的二氧化碳排放。

3.选择高性能路面材料和长寿面路面结构,延长其使用寿命

高性能路面材料技术是指通过一系列改性工艺技术使路面材料的使用性能得到大幅度提高,如高模量沥青、高粘度沥青以及高弹性沥青等材料,可以有效提高路面在多种条件下的使用性能,减少路面病害,延长其使用寿命,从而降低路面后期的养护成本和频率,在全寿命周期内减少碳排放。长寿命路面结构又称永久型路面,通过采用全厚式沥青层或者深层高强沥青层的方法,可以基本消除传统普遍存在的结构性损坏,路面的损坏只发生在沥青路面的表层,因此只需要定期的表面铣刨、罩面修复,在使用年限内不需要进行大的结构性重建。使用长寿面路面结构,可以使道路建设在全寿命周期内节约5%的建设材料,降低能耗10%,减少10%的二氧化碳排放量。

三、结语

开展城市快速路系统建设低碳技术研究,目的是在我国加快推进城镇化建设进程,基础设施投资和建设仍处于高速发展时,在快速路网规划、设计和建设工艺技术选择方面,不仅仅关注项目的社会效益和经济效益,而应在更好层次上关注低碳技术的研发。近期应特别关注城市快速路系统碳排放指标的研究,在方案选择上注重建设材料的选择和实施建设的全过程整体性考虑;注重分析不同材料的在建设时的碳密度,在道路运营过程中的回收利用和再生率;注重分析低碳建设指标;采用碳尺进行方案比选,推动和完善我国低碳城市快速路系统的建设和发展,使城市快速路系统的建设实现低消耗、低污染、低排放的目标。

参考文献

[1]CJJ129-2009.城市快速路设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[2]BROWN S. Carbon Footprint - How does asphalt stack up. Asphalt Pavement Alliance (APA), 2011, Technical Report.

[3]STRIPPLE H. Life Cycle Assessment of Road: A Pilot Study for Inventory Analysis, 2001, Report No.B1210E[R], IVL Swedish Environmental Research Institute Ltd, Gothenburg,Sweden.

[4]SANTERO N. HORVATH A. Global Warming Potential of Pavements. Environmental, 2009, Research Letters: 4(3).

[5] TRELOAR G J. LOVE P E D. CRAWFORD R. Hybrid Life-Cycle Inventory for Road Construction and Use [J]. Journal of Construction Engineering and Management, 2004, 130(1).

[6]吕伟民,孙大权.沥青混合料设计手册[M].北京:人民交通出版社,2007.

[7]赵志宏,吕连恩,王元庆.城市快速路布局方法[J].长安大学学报:自然科学版,2006,26(4).

减少温室气体排放的途径篇(2)

由于把全球变暖的主要责任归因于人类的行为,主要是发达国家温室气体二氧化碳的排放,马尔代夫总统纳希德呼吁发达国家拿出有约束力的减排承诺。联合国秘书长潘基文也呼吁在未来的哥本哈根会议达成一致,否则在道德上不能宽恕,在政治和经济上则是不明智和目光短浅。

然而,所有这些都不可能对排放温室气体较多的国家形成强制性的压力并促成各国的减排行为,顶多也只是伦理上的压力。说实话,所有大量排放温室气体的国家都没有面临像马尔代夫那种火烧眉毛的窘境,所以就只有马尔代夫表演,众多国家看热闹。

减少温室气体排放的途径篇(3)

1 低碳社会的内涵

目前国内尚无关于低碳社会的严格定义,英国国家环境研究院给出了一个比较宽泛的低碳社会定义,认为一个低碳社会至少应该包括:(1)采取能够与可持续性发展原则兼容的行动,确保达到处于各个发展阶段的国家的需要;(2)做出对全球公平的贡献,控制大气中二氧化碳的浓度以及将其他温室气体的排放量控制在一定范围内,避免危险的气候变化,进一步深入削减全球排放量;(3)呈现高水平的能源利用率以及使用低碳能源资源和生产技术;(4)采用与温室气体低排放量一致的消费和行为模式。

这个定义具有两个特点,一是尽管这个定义想要覆盖全部的国家情况,但是对于处在不同发展阶段的各个国家而言,意义各有不同。对于发达国家而言,要达到低碳型社会,到21世纪中期得达到二氧化碳排放量大幅度削减的状态。它包括低碳型技术和生活方式变化以及机构变化的部署和发展。对于发展中国家而言,达到低碳型社会的目标必须和达到更广泛的发展目标紧密结合。这将产生一个观点――最终达到发展的高级阶段,使二氧化碳的密度与发达国家低碳型社会保持一致。二是这个定义在强调技术作用的同时,也同时强调生活方式的变化和社会变革的重要性。

2 国外建设低碳社会的途径及经验

2.1 不同主体的定位

2.1.1 投资者

据悉,世界将会投资给美国将近200万亿美元,作为2005年至2030年的能源基础设施建设投资,其中,发展中国家的投资占据一半多。单就中国而言,就占据了全部发展中国家的三分之一。现今的机制使金融在推动低碳型投资的过程中起着重要的作用。洁净发展机制(CDM)项目被期望到2012年能集中20亿吨二氧化碳的减排量,而这可能值40亿美元。尽管如此,对于发展中国家而言,这只是估计的200-300亿美元低碳型投资计划中的一个分数。根据世界银行的数据,金融投资给支持减少低碳型技术的成本的战略性全球项目将会得到10倍的增长。

2.1.2 商务圈

商务圈越来越流行一种观点,就是拥有健康、有竞争力的经济和干净的环境之间没有内在冲突。运输在商务中成为减少温室气体排放的重点。在运输方面,有三个层级能够采取措施减少温室气体的排放。第一个是简单的通过人类行为。坚持限速、采用更为灵敏的驾驶技术以提高汽车效率。英国低碳汽车合作组织强烈建议开展信息和教育运动来鼓励低碳型车辆的购买以及灵活驾驶技术。第二层是清洁车辆技术和燃料的发展。油电混合车已经准备好投放市场。这些可以为基于可选择的燃料(比如氢)进行更先进的车辆设计、可选择的改进手段(燃料电池)以及电力汽车开辟道路。低碳型燃料汽车,包括可持续生产氢和生物燃料将会发挥作用。最后一层是运输系统自身的改变。信息和运输技术能够被用来通知司机,这样就可以避免交通拥挤,从而二氧化碳排放量就能够减少。

2.1.3 消费者

消费者获得能源的途径必须改变,前提是温室气体的排放能够得到快速的下降。能源需求可以被定义为双方选择者和一系列可用选择的产物。对车或燃料的税收或是价格的增长不能影响到流动车辆的实际情况,除非是消费者还有选择。空调在全球范围内增长速度很快,不是因为人们提升自己的需求是因为热舒适,而是因为现在的世界使他们内在不能再自然的调节冷热温度。能源政策需要将焦点从技术和市场效率上转到检测能源服务需要怎样通过最少的能源密集方式达到。政策旨在深入减排二氧化碳,必须采取整体的和长期的方法来改变。

2.2 实现途径的比较

关于低碳社会的实现途径,国外存在两种观点,第一种观点强调技术,认为居民看重舒适和便利,他们过着城市的生活方式,有着集中的生产系统,可以通过技术途径,提高资源利用效率,进而实现低碳社会的目标。第二种观点关注慢速、自然型社会,认为人们将要生活在分散的社区,自给自足,在当地生产和消费,这个社会强调社会和文化价值而非个人野心。两种社会发展途径都将导向低碳型社会,但在具体实现过程中却存在一定差异――不同的安居方式的运输需求不同,电力生产的结构不同。技术驱使型社会强调核能力和化石燃料与碳的获取以及存储一起使用。氢是用来生产燃料电池汽车的。自然型社会则是强调生物质能,既用于发电也用于使用氢汽车的生物能源生产。

2.3 具体的行动计划

2.3.1 英国

Deacon(2007)规划了由伦敦市长承担的减少伦敦二氧化碳排放量的全面行动。这项计划设置了到2025年的目标,计划由四个主要部分组成:绿色家庭、绿色组织、绿色能源和绿色运输。绿色家庭项目能够削减近一半的二氧化碳排放量,借助于住房绝缘和高效能源设备。绿色组织项目旨在鼓励公司通过简单的管理方法节约能源,比如关灯和关IT设备,提高建筑的能源效率。绿色能源的目标是从国家电网中节省掉四分之一的伦敦供电,再寻找更为有效的当地能源系统。绿色运输项目鼓励人们去乘坐公共交通工具,采取方法如在拥挤时收费,奖励使用燃料有效的车辆,可以采取免除他们的拥挤费用以及停车费用。

2.3.2 日本

日本的Shiga县提出恢复Biwa湖水质量,将垃圾容量减少至75%,并且到2030年将二氧化碳排放量减至50%。这项计划需要得到市民、商务以及当地政府的配合。目标是合作者们通过“可持续性税收”和“可持续性金融”来分享经济和环境的利益。具体措施包括环境条例、关于使用土地以及建设的条例、对于先进科技的补贴、自愿的环境行动计划和意识/教育项目。

2.4 国际合作的实施

2006年2月,日本环境局(MOE)和英国环境、食品、农村事务部门(DEFRA)开启了一项低碳社会项目,该项目旨在针对气候变化、清洁能源以及可持续发展而进行对话,项目是在2005年于英国G8峰会上提出的。该对话包括G8以及其他对能源有需求的国家。它关注的焦点有以下几点:转变能源系统,创造一个更安全和持续的未来的战略性挑战;控制由联合计划行动制定的任务的执行情况;在各参与政府间分享最好的经验。项目的出发点是使温室气体浓度稳定在一定范围内以避免危险的气候变化,下一步要创造一个低碳型社会的远景,确定达到必需的转变所需的具体的步骤。项目的核心内容是碳价格方案(到2050年每吨二氧化碳上涨至100美元)以及“碳附加”方案。

3 结论及建议

3.1 低碳社会建设经验的总结

3.1.1 主要经验

从现有的各个国家关于建设低碳社会的实施途径、计划和

方案看,可以总结出以下几点重要的结论:(1)如果大气中温室气体浓度仍稳定的处于一个安全的范围,那么达到低碳型社会就指日可待;(2)与延缓气候变化的努力和经历气候变化的极端影响相比,到达低碳型社会成本更低;(3)创立低碳社会解决途径一低碳技术的研发综合法以及市场、产品和服务的投资的市场条件需要长期稳定性;(4)在建的环境、运输和能源区域将需要更多持续性的变化;(5)政策工具之间存在协同作用能够促进可持续发展目标实现以及鼓励转向低碳型社会。执行这些政策能够提供重要的经济、社会和环境双赢,尤其是在发展中国家;(6)政府的角色很关键,高层领导更是不可或缺。政府必须建立起使个人、商业和组织都能从新型低碳市场获益的可实现条件;(7)国家间应建立信任,加强长期目标和政策的可信度;(8)在清晰的政策框架下,消费者选择和个人行为能使低碳型选择和生活方式成为现实,能成为达到低碳型社会需要的行为变化的有力的驱动者。

3.1.2 主要启示

国外建设低碳社会的实践给我们的主要启示包括:(1)应加强碳价格的长期政策信号,比如,通过税收和加强国际排放贸易,应该为商业建立合适的奖励刺激;(2)如果把税收负担从收入中移去而且雇佣趋向于环境污染,将会有助于使二氧化碳排放成本内在化,鼓励商业和个人减排;(3)发展中国家的发展投资焦点应该被转移到低碳型方法上;(4)对发展中国家来说,转向低碳型技术需要一些步骤上的改变。可以通过扩展金融流和发展发展新的金融机制来实现;(5)贸易制度应该得到调整,鼓励技术和产品的快速进步,使可持续性发展在降低二氧化碳排放量的同时得到加固;(6)能源效率改善应该被加速,采取刺激手段鼓励制度上的和行为上的变革;(7)证实和部署接近的商业技术是亟需的,比如获取碳和存储碳,是一项重大的研发投资,为技术在长期中带来更多收益;(8)政策应该被执行,使人类行为和生活方式的变化成为现实,通过去除高碳选择和提供给消费者从低碳方法中获益的机会;(9)国际合作应得到加强,在国家、区域间和国际股东间分享专业以及最好的经验。

3.2 中国建设低碳社会的建议

3.2.1 改变能源供应结构,提高能源使用效率

我国温室气体排放主要集中在能源生产和能源消费行业,必须大力发展可再生能源,严格控制燃煤电长建设,改造高污染电厂;大力推动清洁燃料发电,加快应用固碳发电技术等低碳发电技术。此外,还要在农村大力提倡可再生能源的应用,包括沼气、太阳能、秸杆等,大力推广吊坑、节煤灶等。

3.2.2 倡导绿色建筑和低碳城市,转变城市建设模式

城市是温室气体的主要排放源,能否推行低碳城市发展模式,直接关系到低碳社会能否真正建立。低碳城市的构建途径包括新能源技术应用、清洁技术应用、绿色规划、绿色建筑和低碳消费等。

3.2.3 改造交通运输系统,推行生态交通

交通能耗和温室气体排放将是我国未来碳排放的重要来源,必须利用先进技术,从提高能源利用效率,减少碳排放入手,改造现有交通运输系统。首先,应该推行城际轨道交通为主、高速公路为辅的交通模式,减少单位碳排放;其次,保留和扩展自行车道和步行道,大力发展地铁、公交专用道等,优化公交出行方式。

减少温室气体排放的途径篇(4)

气候变化问题越来越为国际社会所瞩目。虽然国际社会对气候变暖的程序、成因、主要责任,以及解决问题的路径方面还存在这样那样的不同看法,但是主流观点已经逐渐趋于一致,至少有四点共识:

一是全球气候变暖已经是一个不争的事实;二是气候变暖对自然生态系统和人类生存、发展的环境已经产生了严重后果;三是气候变化的原因除了自然因素影响以外,与人为的活动,特别是与使用化石燃料过程中排放二氧化碳密切相关;四是气候无国界,应对气候变化是全球共同面临的重大挑战,必须依靠世界各国的共同努力。

中国在减缓温室气体排放的同时将努力提高适应气候变化的能力。《中国应对气候变化国家方案》已经作了全面的安排和部署。概括起来说,就是“一个结合”和“两面推进”,这是贯穿《国家方案》的一条主线。

“一个结合”,就是要把应对气候变化和实施可持续发展战略,加快建立资源节约型社会、环境友好型社会和创新型国家紧密结合起来。“两面推进”就是要一手抓减缓温室气体排放,一手抓提高适应气候变化的能力。减缓主要就是控制增量,尽可能少排放一些。适应就是对已经引起的气候变化要提高适应能力,防灾减灾,把其负面影响控制在最小的范围内。

在减缓排放或者是控制增量方面,主要是三个途径:一是少排放;二是多吸收;三是再利用。二氧化碳主要是由化石燃料的燃烧引起的,要“少排放”,就必须节能,节能是最大的减排。中国政府提出到2010年单位GDP能源消耗下降20%左右,同时还要调整能源结构,尽可能少用化石燃料,多生产一些可再生能源。目前中国可再生能源的比重还不到7%,到2010年将提高到10%,到2020年将提高到16%。通过这些措施可相应减少二氧化碳排放。

“多吸收”,最主要的是植树造林,因为森林可以在光合作用下吸收大量的二氧化碳。“十一五”规划提出,到2010年,全国森林覆盖率要提高到20%。

减少温室气体排放的途径篇(5)

随着全球人口和经济规模的不断增长,温室气体带来的全球气候变暖问题成为人类生存和发展的严峻挑战。作为温室气体的一种,二氧化碳的排放可以被隔离或采用技术手段消减,因此,国际上温室气体排放削减的重要途径是把温室气体排放目标与大气中二氧化碳削减相关联。低碳经济是在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

一、发展低碳经济的国际背景

《联合国气候变化框架公约》下的《京都议定书》是历史上第一个给成员国分配了强制性减排指标的国际法律文件,而《哥本哈根协议》对成员国的的减排并不具备法律约束力,只是为各国下一步开展全球气候变化谈判提供了起点。中美作为世界的焦点,双方的立场、态度将对未来国际温室气体减排框架的形成起到关键作用。

美国目前参与国际气候变化公约的可能性不会很大。一方面由于美国国内对削减碳排放的量化指标不但要求从技术上明确其效果、还要从经济上进行成本效益分析。根据美国1997年的《伯德-哈格尔决议》,美国不应当签署没有明确各参与国相应责任的气候协议,并且要求行政部门对任何气候政策都要提供经济合理性分析,以确保未来的收益高于现期费用。因此,多数美国人认为现在还没必要采取应对气候变化的措施;另一方面,即使美国参与了国际性气候变化公约,对于温室气体排放的交易也面临两难选择:若不采取交易的办法,削减排放的成本费用在发达国家就显得太高;倘若采取交易的办法,削减的配额的分担有可能得不到各方的普遍认同,从而无法获得美国国内公众政治上的支持。因此,哥本哈根会议后,美国为防止各国对温室气体排放各行其是,提出到2018年如果未达成多方协议,就美国的国内气候政策美国可以单方面调整关税政策,碳关税是其可能的选择。因为在不存在削减温室气体共同行动的国际政策下,美国认为美国国内的企业竞争力会受到国内气候政策与其他国家“碳泄漏”的影响。为保护其国内企业由于严厉的国内气候政策导致的资金密集型产业的竞争力减弱,将对来自于其他国家(尤其是中国)的增加温室气体排放的能源密集型进口品征收碳关税。除非温室气体排放削减等同于或高于美国,或者被美国认定的不发达国家,或者是温室气体排放少于全球温室气体排放0.5%,进口到美国的商品需要购买排放配额,以保证其国内产业的就业率、竞争和发展。因此,碳关税的目的是保护其国内相关产业的竞争力。

中国是为西方进口需求生产碳密集型产品的供给者,作为消费者的美国应该对制造产品过程中产生的碳排放负责,而不应是出口这些产品的发展中国家负担。而中美两国不同的选择依据和标准必然导致中美关系将会进一步恶化,碳关税将会彻底搅乱中美的贸易关系,这是对双方都不利的。

为在未来的全球共同行动中取得话语权,同时也是本着对全人类负责的态度,中国自愿性地实施减排措施,采取低碳经济战略。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,实质是解决提高能源利用效率和清洁能源结构问题。技术替代取决于能源投入中替代资本和技术转换的难易以及低碳排放技术成本的高低。但是如果不存在各国一致认可、执行的、减少温室气体排放的框架协议,低碳排放的新技术市场就发展不起来,社会将会锁定在集中大量使用石油的体系中,难以从根本上改变全球温室气体变化的问题。转贴于

二、国际环境服务市场搭建减排交易平台

哥本哈根会议的结果也包含着一些“积极因素”,如有关建立一个新的气候基金机构的条款,各方一致认为发展中国家在改善气候方面需大规模资金保护其森林,逐渐走上低碳发展道路。这就存在着积极的可能性,即让全球温室气体减排沿《联合国气候变化框架公约》铺设的碳汇交易路径取得进展。

国际上20世纪70年代开始的基于市场的环境保护做法是引入经济激励的手段保护生态环境,其历史轨迹遵循“避免”、“缓解”、“补偿”的发展顺序。“避免”通过不发展或替代方式发展或限制发展来防止负面的环境影响。如果避免方式在社会经济上不可行,那么“缓解”措施最大可能地减少、消除发展过程中的环境影响,但并不能根本上解决环境与发展的矛盾。对于已经造成的生态破坏及预防则要采用“补偿”方式。在各国的实践过程中,由于投入不足、设计管理不当、开发者不完全遵守条件、权威部门的履约监督等原因,自然生态补偿没有取得相对很好的生态保护效果。关键是这些生态保护技术方法上的探索难以解决社会实施过程中的问题,因此,一些担保、保证金、补偿信用等经济激励手段运用于自然生态补偿的实施。随后各个国家政府部门、国际发展组织同样进行了用经济激励手段保护自然生态系统的尝试,分别提出了一些相关的概念,包括:国际的生态环境服务付费、环境服务市场、环境服务报酬和环境服务补偿。

国际上生态环境服务市场是根据环境服务提供者提供的不同自然环境服务从不同领域、依据不同途径给予其补偿。这些环境服务付费从开展的生态环境服务领域分为四类:流域保护、碳固定、景观和生物多样性服务。大型的项目计划往往是由政府驱动,但大型的项目计划也有规则调控下的生态环境服务市场,如京都议定书框架下关于气候改变的碳汇市场。环境服务市场涵盖了多方参与、选择和一定程度的竞争,是传统市场在环境服务领域的创建和拓展,应有明确的商品、交换转移。国内的环境服务付费如美国的一对一直接贸易、结算交易;国际间的交易包括哥斯达黎加FONAFIFO生态服务付费。但这种意义上的环境服务市场(除了发达国家和发展中国家间的碳汇市场)只有在几个发达国家存在。发展中国家的环境服务市场与这个标准差距较大。往往是一个提供者供给的环境服务产品有交叉。如:进行碳固定服务而保护天然林时,也同样提供了流域、多样性保护和景观服务。除了因为发展中国家的环境服务市场除市场机制一般意义上的不足外,还由于生态服务的空间特征限制了供给方的竞争,现存的例子都是一个买者和一个卖者的双边协议,即不是自由、平等意义上的市场,当市场机制的交易成本太高时,多方卖者和买者就不会参与到其中。

三、低碳经济战略与环境服务市场的选择

低碳经济模式与环境服务市场在降低减排成本实现减排目标上具有内在的一致性。首先,高碳排放的替代技术是影响温室气体排放削减成本的重要因素之一。低碳经济通过低碳高效技术创新提高能源利用效率,选择低碳燃料,使用低能耗技术提高单位能耗的产出效率,减少高碳含量物品的生产,增加森林覆盖面积对碳进行隔离净化,达到从根本上削减温室气体排放的目的。其次,在清洁发展机制框架下,低碳高效技术的转移会使输出国获利,同时实现低成本排放削减。最后,作为削减温室气体排放的征税手段和温室气体排放交易的国际环境服务市场是降低成本费用的手段,同时也鼓励了现有的低碳排放技术的扩散和对新技术的开发应用。这些经济激励手段为排放温室气体形成一个市场价格,经济组织会为追求低成本进行多种途径的选择。消费者会在受政策影响的价格信号下选择低碳燃料,使用低能耗高效率技术,采用削减温室气体排放的特定技术等。如欧盟计划实施气候变化项目和碳交易,通过国际间二氧化碳排放交易可以使美国减少30%~50%的成本费用实现减排。不过,以强制执行削减温室气体排放的技术管制手段虽也可达到削减目标,但交易成本相应要高出市场方式许多。对于国内而言,政府作为市场力量的替代形式也并非总能实现其目标,如美国加利福尼亚州立法严格要求企业减排二氧化碳。转贴于

仅仅通过各方的自愿或强制行为是无法最终达到减排目标的。低碳经济模式与环境服务市场都具有降低经济体温室气体减排成本费用的作用。只不过二者分别侧重于技术手段与组织方法、长期与短期、生产领域与交易领域。在不同的低碳技术的发展阶段、不同经济状况、不同自然禀赋、不同敏感性的碳削减服务的交易国会采取不同的方式参与到碳环境服务市场这一交易平台,实现减排成本的降低。政府采用基于市场的政策工具则是一个相对较优的选择,如可交易的许可证、排污收费制度、水资源费、财政的补贴、税收削减等基于市场的政策工具,通过调整政府行为而影响相关利益者的行为,是一个激励与约束相结合的实施机制。

四、结论

1.在国际和国内缺乏引导碳汇市场发展的政策环境下,中国目前的削减温室气体排放是由政府发挥主导作用。碳服务商品在现有技术水平、制度条件下难以实现排他情况下,由政府作为主体可以把外部交易成本转为内部交易成本,在一定程度上节约了交易成本,明确了碳环境服务的准商品性质、使减排成为供需双方的必要选择,这就是一个进步,但更重要的是政府在发挥主导作用的同时积极引进市场机制,引导公众参与。

2.通过排放许可证交易可降低总的削减成本费用,只不过排放权作为国际领域内未进行初始分配的权利,各国还首先要解决温室气体排放初始产权。由于各个国家在收入、对气候变化的敏感性及能够采取的措施方面存在差异,而且基于森林的合格的碳汇交易的标准、指导过于复杂,往往引起交易方长期、细致的谈判,并且相关国家越多,达成一个稳定的协议就越困难。这些都是引起交易成本增高的原因。

3.环境服务市场改变了发达国家与发展中国家在国际经济、政治活动中不平等的援助关系,成为市场交易平台上的平等经济主体、政治主体。为形成稳定、长期的国际气候领域合作夯实了基础。

参考文献

[1]Ian Sheldon. 2010. Climate Policy and Border Tax Adjustments: Some New Wine Mixed with Old Wine in New Green Bottles? International Law and Trade PolicyVolume 11 Number 1 p253-279

[2]Wunder, Sven, 2005. Payments for Environmental Services: some nuts and bolts. CIFOR occasional paper No. 42.

[3]保罗R. 伯特尼, 罗伯特N. 史蒂文斯主编.穆贤清, 方志伟译. 环境保护的公共政策.上海三联书店,上海人民出版社,2004

减少温室气体排放的途径篇(6)

一、发展低碳经济的国际背景

《联合国气候变化框架公约》下的《京都议定书》是历史上第一个给成员国分配了强制性减排指标的国际法律文件,而《哥本哈根协议》对成员国的的减排并不具备法律约束力,只是为各国下一步开展全球气候变化谈判提供了起点。中美作为世界的焦点,双方的立场、态度将对未来国际温室气体减排框架的形成起到关键作用。

美国目前参与国际气候变化公约的可能性不会很大。一方面由于美国国内对削减碳排放的量化指标不但要求从技术上明确其效果、还要从经济上进行成本效益分析。根据美国1997年的《伯德-哈格尔决议》,美国不应当签署没有明确各参与国相应责任的气候协议,并且要求行政部门对任何气候政策都要提供经济合理性分析,以确保未来的收益高于现期费用。因此,多数美国人认为现在还没必要采取应对气候变化的措施;另一方面,即使美国参与了国际性气候变化公约,对于温室气体排放的交易也面临两难选择:若不采取交易的办法,削减排放的成本费用在发达国家就显得太高;倘若采取交易的办法,削减的配额的分担有可能得不到各方的普遍认同,从而无法获得美国国内公众政治上的支持。因此,哥本哈根会议后,美国为防止各国对温室气体排放各行其是,提出到2018年如果未达成多方协议,就美国的国内气候政策美国可以单方面调整关税政策,碳关税是其可能的选择。因为在不存在削减温室气体共同行动的国际政策下,美国认为美国国内的企业竞争力会受到国内气候政策与其他国家“碳泄漏”的影响。为保护其国内企业由于严厉的国内气候政策导致的资金密集型产业的竞争力减弱,将对来自于其他国家(尤其是中国)的增加温室气体排放的能源密集型进口品征收碳关税。除非温室气体排放削减等同于或高于美国,或者被美国认定的不发达国家,或者是温室气体排放少于全球温室气体排放0.5%,进口到美国的商品需要购买排放配额,以保证其国内产业的就业率、竞争和发展。因此,碳关税的目的是保护其国内相关产业的竞争力。

中国是为西方进口需求生产碳密集型产品的供给者,作为消费者的美国应该对制造产品过程中产生的碳排放负责,而不应是出口这些产品的发展中国家负担。而中美两国不同的选择依据和标准必然导致中美关系将会进一步恶化,碳关税将会彻底搅乱中美的贸易关系,这是对双方都不利的。

为在未来的全球共同行动中取得话语权,同时也是本着对全人类负责的态度,中国自愿性地实施减排措施,采取低碳经济战略。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,实质是解决提高能源利用效率和清洁能源结构问题。技术替代取决于能源投入中替代资本和技术转换的难易以及低碳排放技术成本的高低。但是如果不存在各国一致认可、执行的、减少温室气体排放的框架协议,低碳排放的新技术市场就发展不起来,社会将会锁定在集中大量使用石油的体系中,难以从根本上改变全球温室气体变化的问题。

二、国际环境服务市场搭建减排交易平台

哥本哈根会议的结果也包含着一些“积极因素”,如有关建立一个新的气候基金机构的条款,各方一致认为发展中国家在改善气候方面需大规模资金保护其森林,逐渐走上低碳发展道路。这就存在着积极的可能性,即让全球温室气体减排沿《联合国气候变化框架公约》铺设的碳汇交易路径取得进展。

国际上20世纪70年代开始的基于市场的环境保护做法是引入经济激励的手段保护生态环境,其历史轨迹遵循“避免”、“缓解”、“补偿”的发展顺序。“避免”通过不发展或替代方式发展或限制发展来防止负面的环境影响。如果避免方式在社会经济上不可行,那么“缓解”措施最大可能地减少、消除发展过程中的环境影响,但并不能根本上解决环境与发展的矛盾。对于已经造成的生态破坏及预防则要采用“补偿”方式。在各国的实践过程中,由于投入不足、设计管理不当、开发者不完全遵守条件、权威部门的履约监督等原因,自然生态补偿没有取得相对很好的生态保护效果。关键是这些生态保护技术方法上的探索难以解决社会实施过程中的问题,因此,一些担保、保证金、补偿信用等经济激励手段运用于自然生态补偿的实施。随后各个国家政府部门、国际发展组织同样进行了用经济激励手段保护自然生态系统的尝试,分别提出了一些相关的概念,包括:国际的生态环境服务付费、环境服务市场、环境服务报酬和环境服务补偿。

国际上生态环境服务市场是根据环境服务提供者提供的不同自然环境服务从不同领域、依据不同途径给予其补偿。这些环境服务付费从开展的生态环境服务领域分为四类:流域保护、碳固定、景观和生物多样。大型的项目计划往往是由政府驱动,但大型的项目计划也有规则调控下的生态环境服务市场,如京都议定书框架下关于气候改变的碳汇市场。环境服务市场涵盖了多方参与、选择和一定程度的竞争,是传统市场在环境服务领域的创建和拓展,应有明确的商品、交换转移。国内的环境服务付费如美国的一对一直接贸易、结算交易;国际间的交易包括哥斯达黎加FONAFIFO生态服务付费。但这种意义上的环境服务市场(除了发达国家和发展中国家间的碳汇市场)只有在几个发达国家存在。发展中国家的环境服务市场与这个标准差距较大。往往是一个提供者供给的环境服务产品有交叉。如:进行碳固定服务而保护天然林时,也同样提供了流域、多样性保护和景观服务。除了因为发展中国家的环境服务市场除市场机制一般意义上的不足外,还由于生态服务的空间特征限制了供给方的竞争,现存的例子都是一个买者和一个卖者的双边协议,即不是自由、平等意义上的市场,当市场机制的交易成本太高时,多方卖者和买者就不会参与到其中。

三、低碳经济战略与环境服务市场的选择

低碳经济模式与环境服务市场在降低减排成本实现减排目标上具有内在的一致性。首先,高碳排放的替代技术是影响温室气体排放削减成本的重要因素之一。低碳经济通过低碳高效技术创新提高能源利用效率,选择低碳燃料,使用低能耗技术提高单位能耗的产出效率,减少高碳含量物品的生产,增加森林覆盖面积对碳进行隔离净化,达到从根本上削减温室气体排放的目的。其次,在清洁发展机制框架下,低碳高效技术的转移会使输出国获利,同时实现低成本排放削减。最后,作为削减温室气体排放的征税手段和温室气体排放交易的国际环境服务市场是降低成本费用的手段,同时也鼓励了现有的低碳排放技术的扩散和对新技术的开发应用。这些经济激励手段为排放温室气体形成一个市场价格,经济组织会为追求低成本进行多种途径的选择。消费者会在受政策影响的价格信号下选择低碳燃料,使用低能耗高效率技术,采用削减温室气体排放的特定技术等。如欧盟计划实施气候变化项目和碳交易,通过国际间二氧化碳排放交易可以使美国减少30%~50%的成本费用实现减排。不过,以强制执行削减温室气体排放的技术管制手段虽也可达到削减目标,但交易成本相应要高出市场方式许多。对于国内而言,政府作为市场力量的替代形式也并非总能实现其目标,如美国加利福尼亚州立法严格要求企业减排二氧化碳。

仅仅通过各方的自愿或强制行为是无法最终达到减排目标的。低碳经济模式与环境服务市场都具有降低经济体温室气体减排成本费用的作用。只不过二者分别侧重于技术手段与组织方法、长期与短期、生产领域与交易领域。在不同的低碳技术的发展阶段、不同经济状况、不同自然禀赋、不同敏感性的碳削减服务的交易国会采取不同的方式参与到碳环境服务市场这一交易平台,实现减排成本的降低。政府采用基于市场的政策工具则是一个相对较优的选择,如可交易的许可证、排污收费制度、水资源费、财政的补贴、税收削减等基于市场的政策工具,通过调整政府行为而影响相关利益者的行为,是一个激励与约束相结合的实施机制。

四、结论

减少温室气体排放的途径篇(7)

二、发展低碳经济的意义

首先,发展低碳经济以应对全球气候变化。气候变化既有自然因素,也有人为因素。在人为因素中,主要是由于工业革命以来人类活动特别是发达国家工业化过程的经济活动引起的。化石燃料燃烧和毁林、土地利用变化等人类活动所排放的温室气体导致大气温室气体浓度大幅增加,温室效应增强,从而引起全球气候变暖。气候变化导致灾害性气候事件频发,冰川和积雪融化加速,水资源分布失衡,生物多样性受到威胁。气候变化还引起海平面上升,沿海地区遭受洪涝、风暴等自然灾害影响更为严重,小岛屿国家和沿海低洼地带甚至面临被淹没的威胁。气候变化对农、林、牧、渔等经济社会活动都会产生不利影响,加剧疾病传播,威胁社会经济发展和人民群众身体健康。应对全球气候变化的核心是减少温室气体排放,其中主要是与能源相关的二氧化碳排放。联合国提出,为避免气候变化带来的洪水、热潮、干旱和海平面上涨,各国需要将全球气温上升限制在2摄氏度以内。各国应迅速采取行动限制温室气体排放量以有利于达成这一目标。

其次,发展低碳经济利于摆脱化石能源依赖性及保证能源安全。今后几十年,由于煤、石油等化石能源贮量有限,能源短缺问题将成头等大事。人类以石油为原料制造了橡胶、塑料、化学纤维以及燃油(包括汽油、柴油、煤油)、沥青和乙烯、丙烯等基础化工原料,它支撑了机械及仪器制造(汽车、农机、各种科研仪器),运输(道路运输、航空运输、洋轮船运输),化工,化纤纺织印染,医药及其器械,建材门窗和各种口径的管道,与农业有关的薄膜、农药,包装,装潢印刷,日用化学品……可以说,人类今天的一切物质享受是以消耗石油为代价的。石油一旦枯竭,将会彻底改变现在的产业结构和生活方式!发展低碳经济才是化解能源危机的有效途径。

再次,发展低碳经济促进全球经济可持续发展。发展低碳经济是实现可持续发展目标的途径之一。发展低碳经济,一方面是积极承担环境保护责任的需要;另一方面是调整经济结构、提高能源利用效益、发展新兴工业、建设生态文明的需要。这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约发展模式的现实途径,是实现经济发展与资源环境保护“双赢”的必由之路。

减少温室气体排放的途径篇(8)

中图分类号 S852 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)15-0286-02

目前,导致全球气温升高的主要气体有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)等,之所以称为温室气体是因为他们可以吸收地球的长波辐射,具有增加地球表面温度的作用。温室气体排放的迅速增加带来的最主要问题是使得极端天气出现的频率增大、冰川的面积减少、对温度极端敏感的生物的灭绝等。目前,影响气候变暖的温室气体为CO2、CH4等,但是CO2可以被植物利用参加物质循环变成碳水化合物,而CH4是一旦被释放进入大气后很难参与到物质循环中去,易造成CH4在大气中不断积累,目前全球25%的温室效应都是由CH4引起的[1-2]。尽管 CH4在大气中的含量远远少于CO2,但是 CH4对大气层的暖化效应是CO2的20倍[3],是N2O 的300 倍[4-5]。

1 反刍动物CH4排放量

大气中CH4的人为排放量约为360 Tg(1 Tg=1 012 g),其中动物的排放量约为80 Tg,占22.2%[6]。反刍动物的排放量占动物的97%,其中牛类(除水牛外)约占75 %,主要的排放源是黄牛[7-8]。2009年Robert Goodland和Jeff Anhang撰写了《Livestock and Climate Change》的文章提出如果将运输、包装、饲料生产等均计算在内畜牧业排放的温室气体占到人类温室气体排放总量的51%以上,更是把畜牧业推到了风口浪尖。加州大学戴维斯分校(UC Davis)的教授Frank Mitloehner研究发现每头奶牛通过打嗝和有时的胃胀气每年会排出90~180 kg的CH4[3],这意味着奶牛总采食饲料2%~15%能量,以CH4形式白白损失掉[9-10]。

2 瘤胃内CH4的生成机制

反刍家畜的CH4产生器官为瘤胃和后肠道,在家畜体内甲烷菌利用氢、二氧化碳和乙酸等底物经过一系列酶促反应后即可生成CH4。CH4的化学性质非常稳定,在家畜体内一般不容易被消化吸收,其排出家畜体内的方式主要为嗳气,可以很好地降低家畜瘤胃内的氢分压。因此,甲烷菌的存在对于维持家畜体内微生态环境具有重要作用[11]。产甲烷菌的首次提出是在1974年由Brayant提出,截至目前,已分离鉴定出的产甲烷菌达200种以上[12]。产甲烷菌可以将无机物或是有机物进行厌氧发酵转化成CH4和CO2[13-15],同时还能释放能量和合成ATP[16]。利用产甲烷菌合成CH4的途径主要有3个,一是以CO2和氢为底物合成CH4,一般占30%[12];二是以甲酸、 乙酸和丁酸等VFA为底物合成CH4,一般占60%以上;三是以甲基化合物为底物合成CH4[12]。目前,3种途径中均有大量辅酶参与,最主要的合成方式为第1种[17]。CH4是瘤胃碳水化合物发酵不可避免的产物。

3 影响CH4排放的因素

目前,已经启动了一个名为“奶牛的未来”的项目,以期达到未来10年内减排25%的目标[3]。William R.Wailes表示从短期来看,改变饲料是最有效的方法[3],美国马里兰州农业研究中心动物营养代谢研究室的研究证实,在供给同一种饲料的情况下,家畜不同品种、年龄和性别的CH4排放率相似,摄入食物总能与CH4排放损失能量成正比关系。这说明反刍家畜CH4排放量主要受饲料组成的影响,与家畜性别、年龄和品种等的关系不大。此外,采食水平、环境温度、瘤胃内环境和食糜流动速度也会是影响反刍家畜CH4排放量。刘树军等[18]报道,奶牛常用饲草的CH4产量与其NDF、ADF的含量呈显著正相关,与其CP的含量呈极显著负相关。试验结果证明,饲草的CH4产量与其品质成反比,优质饲草体外发酵程度高,CH4产量低,从而提高饲料利用率、减少温室效应,而劣质饲草相反。

4 减少CH4排放的途径

减少CH4排放的途径主要有2种,一是可以控制动物个体的CH4排放量,即降低瘤胃微生物厌氧发酵时CH4的生成量;二是减少全球反刍家畜的总量,提高生产效率,使得较少的家畜就可满足人们对畜产品的需求,即可减少CH4的排放量[19]。关于反刍家畜瘤胃CH4生成的营养调控,目前研究较多的有:日粮组成及采食量调控;瘤胃内pH值的调控;驱原虫技术;添加脂肪酸;添加CH4抑制剂(离子载体化合物、多卤素化合物抑制剂、有机酸、添加益生素、引入其他菌、植物提取物等),但作为反刍家畜主要食物的草原植物或其提取物对反刍家畜CH4生产调控的研究很少。草原植物提取物兼有营养和专用特定功能,可以改善动物机体代谢,促进生长发育,提高免疫功能及改善畜产品品质。植物提取物毒副作用小,无残留或残留少,不易产生抗药性,因此作为新型CH4抑制剂具有很大的开发和应用前景。

5 展望

作为一名草业科学的研究者,设想结合当前我国生态保护,草原植被恢复重建的大背景下,适当调整草原植被组成,增加抑制CH4排放的物种组成,从而减少反刍家畜的CH4排放。因为甲烷菌的活性与反刍家畜的日粮组成有关,许多草原植物就是甲烷菌的天然抑制剂,以不影响家畜的生产性能和健康为前提,以茶皂素和皂甙等含量高的天然植物为原料,采用体外人工瘤胃产气量法结合气相色谱仪测定CH4产量,筛选出抑制反刍家畜CH4排放较显著的几种植物;并通过活体动物试验对体外发酵试验结果进行验证,在体外发酵试验的基础上进一步筛选出CH4产量最少的植物。然后在气候条件适应的天然草地上补播已筛选出的植物,以改变草地的植物种类组成。通过反刍家畜在天然放牧状态下采食这些可以抑制CH4排放的牧草,采用头罩式CH4激光监测体系来测量野外自然放牧状态下CH4的排放量,对减排效果进行验证,以便大面积推广应用。最终找到提高瘤胃发酵效率和减少瘤胃发酵CH4的产生方法。

6 参考文献

[1] 魏秀丽,陆亦怀,高闽光,等.空气CH4浓度变化及其与CO的相关性[J].光谱学与光谱分析,2007,27(4):668-670.

[2] 周怿,刁其玉.反刍动物瘤胃甲烷气体生成的调控[J].草食家畜,2008(4):21-24.

[3] 改变奶牛饲料成分农场甲烷排放量减少18%[EB/OL].[2009-06-10](2013-06-20).http://.cn/static/html/article/20090610/ 34701.shtml.

[4] 李华伟,郭雪峰,金海,等.反刍动物瘤胃甲烷排放减缓策略[J].家畜生态学报,2008,29(3):1-5.

[5] 张秀君.大气甲烷源和汇的研究[J].沈阳教育学院学报,2004,6(1):132-134.

[6] IPCC,Climate Change 1992,The Supplementary report to the IPCC scientific assessment[M].Cambridge:Cambridge University Press,1992:25-67.

[7] 贺永惠,王清华,李杰.降低反刍动物甲烷排放的研究进展[J].黄牛杂志,2001,27(5):47-50.

[8] 张仁健,王明星,李晶,等.中国甲烷排放现状[J].气候与环境研究,1999,4(2):197.

[9] JOJMSON K A,JOHNSON D E.Methane emissions from cattle[J].J Anim Sci,1995(73):2483-2492.

[10] HOLTER J B,YON G A J.Methane production in dry and lactating Holstein cows[J]. J Dairy sci,1992(75):2165-2175.

[11] 毛华明,张春霞.反刍动物甲烷排放量营养调控的研究进展[J].饲料研究,2009(8):56-59.

[12] 单丽伟,冯贵颖,范三红.产甲烷菌的研究进展[J].微生物学杂志,2003,23(6):42-46.

[13] 冯仰廉.反刍动物营养学[M].北京:科学出版社,2004.

[14] 张晓庆,金艳梅,那日苏.反刍动物甲烷生成量的调控[J].家畜生态学报,2006,27(6):1-4.

[15] FERRY G G.Biochemist ry of methaneogenesis[J].Critical Reviews in Biochemistry and molecular Bidogy,1992(27):473-503.

[16] DIMAMO A A,BOBIK T A,WOLF R S.Unusual coenzymes of methan-ogenesis[J].Anm Rev Biochem,1990(59):355-394.

减少温室气体排放的途径篇(9)

一、前言 政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第三次评估报告¨ 中指出,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。而这一气候变化的发生是与大气中温室气体的增加所产生的自然温室效应紧密联系的。CO2是其中对气候变化影响最大的气体,它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%,且在大气中的留存期最长,可达到200年。 一系列的研究表明全球气候变化对自然生态系统造成重大影响,进而威胁到人类社会的生存和发展。为了应对气候变化可能带来的不利影响,20世纪80年代末以来,国际社会对气候变化问题给予了极大的关注和努力。1992年通过的《联合国气候变化框架公约》(以下简称公约)表达了国际社会应对气候变化挑战的行动意愿,是为解决气候变化问题建立的基本国际政治和法律框架。1997年通过的《京都议定书》(以下简称议定书)规定了2008-2012年全球减少排放温室气体的具体目标,提出了发达国家减少温室气体排放的量化指标,该议定书已于2005年2月16日正式生效。 为了尽可能减少以二氧化碳(CO2)为主的温室气体排放,减缓全球气候变化趋势,人类正在通过持续不断的研究以及国家间合作,从技术、经济、政策、法律等层面探寻长期有效的解决途径。近年来兴起的二氧化碳捕获与封存(ccs)技术成为研究的热点和国际社会减少温室气体排放的重要策略。 二、碳捕获和存储的科学和方法学问题 碳捕获和存储的种类很多,本文主要介绍地质碳捕获和存储(包括陆地地质结构和海底以下地质结构)及海洋碳捕获和存储。海洋碳捕获和存储主要有2种方式:一是将CO2通过固定管道或移动船舶注入或溶解到水柱中(通常在地下1 km);二是通过固定管道或离岸平台将其存放于深于3 km的海底。海洋碳捕获和存储及其生态影响仍处于研究阶段,因此,国际社会推动的只是地质碳捕获和存储,本文也不对海洋碳捕获和存储的技术及影响进行研究。 另外,地质碳捕获和存储与陆地、海洋生态系统的固碳是不同的,陆地、海洋生态系统对CO2的吸收是一种自然碳捕获和存储过程。陆地和海洋植物在其生长过程中,需要利用CO2合成有机物,它们能够在一定的浓度范围内吸收CO2。 2.1 碳捕获和存储的概念 地下是地球最大的碳接收器,世界上绝大部分的碳都贮藏在这里,如煤、油、煤气、有机页岩、石灰石和白云石。作为地球外壳内一种自然过程,CO2的地质存储已进行了数亿年。生物行为、点火行为和岩石与流体间化学反应形成的CO2已被捕获,并在自然界的地下环境中以碳酸盐矿物形式、溶液形式、气体或超临界形式存储。在工程上CO2被注入地下地质岩层,首先于20世纪70年代初在美国得克萨斯州被采用,其目的主要是作为EOR(提高石油采集率)的一部分。之后人为CO2的地质存储,也在70年代首先作为温室气体减排可选方案被提出,但随后的研究工作很少,直到20世纪90年代初,通过一些个人和研究小组的工作,这种概念才得到认可。目前CO2地质存储方案已经从只被被大家广泛关注CO2减排方案。取得了一定的进展,示范性和商业性项目初步取得了成功,技术可信度的水平有了提高;第二,在认识上有了共识,人们已经普遍认可要促使CO2减排,需要采取多种途径;第三,地质存储能够使我们大大减少CO2向大气的排放。但是,这种可能性要变成现实,其技术必须是安全的,在环保上要有持久性,其成本可以接受,并能够被广泛应用。 2.2 碳捕获和存储的主要机理 碳捕获和存储技术主要由3个环节构成: (1) CO2的捕获,指将CO2从化石燃料燃烧产生的烟气中分离出来,并将其压缩至一定压力。 (2) CO2的运输,指将分离并压缩后的CO2通过管道或运输工具运至存储地。 (3) CO2的存储,指将运抵存储地的CO2注入到诸如地下盐水层、废弃油气田、煤矿等地质结构层或者深海海底或海洋水柱或海床以下的地质结构中。 2.2.1 碳捕获 对于大量分散型的CO2排放源是难于实现碳的收集,因此碳捕获的主要目标是像化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、合成氨厂等CO2的集中排放源。针对电厂排放的CO2的捕获分离系统主要有3类:燃烧后系统、富氧燃烧系统以及燃烧前

减少温室气体排放的途径篇(10)

一、问题的提出

低碳经济是以低排放、低能耗、低污染为基础,经济效益、社会效益和生态效益相统一的一种新的经济发展模式。其实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP;核心是能源技术和减排技术的创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。随着全球人口和经济规模的不断增长,日益严峻的全球气候问题正在不断地被人们所认识,发展低碳经济是改变目前这种局面的重要途径①。目前,低碳经济已成为世界各国经济发展的共识,众多专家、学者都把研究的目光转向如何发展低碳经济上。但首先我们要弄清低碳经济的外部影响及其所涉及的利益主体问题,这样才能更有针对性、更有效地研究低碳经济的发展途径。作为一种有别于传统的粗放型的经济增长方式,低碳经济更具有外部性,是一种国际性和区域性的公共产品,其应用涉及到整个人类社会的利益。一场以低碳经济为核心的产业革命已经出现,世界各发达经济体都把发展低碳经济,把发展新能源、新的汽车动力、清洁能源、生物产业等作为走出国际金融危机新的增长点。在这个过程中,政府的作用显得尤为突出,如何在发展低碳经济的过程中发挥政府的调控职能是我们必须要解决的问题。本文首先研究低碳经济的利益主体及其外部效应,在此基础上进一步探讨发展低碳经济过程中的政府调控问题。

二、低碳经济的外部效应分析

外部性问题是一个广受关注的问题,所谓外部性,也叫外在效应或外在性,它是指在实际经济活动中,生产者或消费者的活动对其他生产者或消费者带来的非市场性的影响。这种影响可能是有益的,也可能是有害的。根据作用效果可以把外部性分为正外部性和负外部性两类。其中,正外部性是指某一经济主体的生产或消费使另一经济主体受益而无法从后者获取报酬;负外部性是指经济主体的生产或消费使另一经济主体受损而后者无法获得补偿。

低碳经济旨在围绕整个经济活动,在生产和消费的各个环节全面考虑温室气体排放,主要体现在对能源生产和消费作出更加有效率的选择,以求达到最小的温室气体排放量②。低碳经济是通过系统地调整体制从而激励节能技术创新、低排放技术应用、提高能源使用效率,进而逐步减少单位GDP的碳排放量,打破传统经济增长与温室气体排放总量之间的旧的高度相关关系,建立新的低碳生活环境和生活方式。低碳经济也存在外部性,例如:植树造林可以增加碳汇,降低大气中的温室气体,这就是正外部性;与之对应,一些生产企业向大气中释放温室气体,产生的温室效应降低了社会整体的福利,这就是负外部性。

(一) 资源环境的外部效应分析。

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