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减少碳排放措施范文1
关键词 农田；温室气体；净排放；影响因素
中图分类号 X22 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2011)08-0087-08 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.08.014
进入工业革命以来，大气中CO2浓度在不断升高，全世界大多数科学家已一致认为，不断增长的CO2浓度正导致全球温度上升，并可能带来持续的负面影响［1］。地表和大气之间的反馈对气候变化起着至关重要的作用，而农业生产过程不仅改变了地表环境，而且改变了大气、土壤和生物之间的物质循环、能量流动和信息交换的强度，因此带来了一系列环境问题，如土地沙化退化、水土流失、温室气体排放增强等。近十多年来，温室气体排放增加引起的全球气候变暖成为人们普遍关注的焦点，而农业则是CO2、CH4和N2O这三种温室气体的主要排放源之一［2］。据估计，农业温室气体占全球总温室气体排放的13.5%，与交通（13.1%）所导致温室气体排放相当［3］。因此，农田温室气体排放相关研究已成为目前国际研究热点之一。
1 农田温室气体净排放的涵义
农田是温室气体的排放源，但同时也具有固碳作用，研究农田温室气体排放的重点之一就是从“净排放”的角度综合考虑其“固”与“排”的平衡。如图1所示，在农田生态系统中，作物通过光合作用吸收大气中的CO2，而根和秸秆还田后分解转化成较稳定的有机碳（SOC），将CO2固定在土壤中。因此，SOC是农田生态系统的唯一的碳库。SOC的形成和土壤呼吸是一个同时进行的过程，采用黑箱的理论方法可得出，农田土壤固碳和土壤呼吸的共同作用最终体现为SOC变化量（dSOC）。农田土壤能排放CO2、N2O和CH4，其中CO2排放来自秸秆分解及土壤呼吸，已包含于dSOC中，故不再重复计算［4］，而CH4则是由有机碳通过一系列反应后转化而成，从土壤释放到大气中后其增温效应比CO2强，则须加以考虑。农田生产物资（柴油、化肥、农药等）的使用所造成的温室气体（主要为CO2、N2O和CH4）排放亦需加以考虑。
综上所述，农田温室气体净排放计算组成因素为dSOC、农田土壤N2O和CH4的排放、农田生产物资的使用所造成的温室气体（主要为CO2、N2O和CH4）排放，影响以上组成因素的农业措施主要有耕作方式、施肥、水分管理、作物品种、轮作及间套作等。当土壤固定的碳（CO2-eq）大于农田土壤N2O和CH4、农田生产物资的使用所造成的
之则为碳源。
2 农田温室气体净排放的主要影响因素
农业生产过程中采用的农业措施（如耕作、施肥、灌溉等）影响着SOC含量、农田土壤温室气体排放及物资投入量，从而影响了农田温室气体净排放结果。因此，了解其主要的影响因素具有一定的现实指导意义，具体如下。
黄坚雄等：农田温室气体净排放研究进展
中国人口•资源与环境 2011年 第8期2.1 耕作方式
2.1.1 耕作方式对农田土壤有机碳含量的影响
目前，国内外学者基本一致认为，与传统翻耕相比，以少免耕和秸秆还田为主要特征的保护性耕作能主要提高0-10 cm土层SOC含量［5-10］，而对深层SOC含量影响不大［11-12］。据估计，全世界平均每公顷耕地每年释放C素为75.34 t［13］，而保护性耕作则相对减少了对土壤的扰动，是减少碳损失的途径之一。在美国，Kisselle等和Johnson等的研究表明，与传统耕作相比，以少免耕和秸秆还田为主要特征的保护性耕作提高了土壤碳含量［5-6］，美国能源部门的CSiTE（Carbon Sequestration in Terrestrial Ecosystems）研究协会收集了76个的农业土壤碳固定的长期定位试验的数据进行分析，结果表明从传统耕作转变免耕，0-30 cm的土壤平均每年固定337±108 kg/hm2［14］碳。在加拿大，Vanden等分析对比了西部35个少耕试验，结果表明平均每年土壤碳固定的增长量为320±150 kg/hm2 ［8］碳。国内的许多研究亦表明保护性耕作能提高SOC含量，如罗珠珠等和蔡立群等的试验表明，免耕和秸秆覆盖处理可显著增加SOC含量［9-10］。但也有部分的研究的结果表明免耕和秸秆还田没有显著增加土壤碳含量［15］，可能的原因是SOC变化受气候变化的影响或测定年限较短造成的［12］。总体而言，与传统耕作相比，通过少免耕和秸秆还田等措施能提高SOC含量是受到广泛认同的结论。
2.1.2 耕作方式对农田土壤温室气体排放的影响
（1）耕作方式对农田CH4排放的影响。农田CH4在厌氧条件下产生，而在有氧条件下，土壤中的甲烷氧化菌可氧化CH4并将其当作唯一的碳源和能源。甲烷氧化菌在团粒结构较好的壤土中可保护自己免受干扰［16］，有利于其氧化CH4，而耕作方式对土壤团粒结构有一定的影响［17］。许多研究结果表明，与传统耕作相比，保护性耕作减少CH4的排放。如David等在玉米农田的长期耕作试验的研究结果表明免耕是CH4的汇，而深松和翻耕则为CH4的源［18］。Verlan等和Liebig等的研究亦得出类似的结果［19］。在国内，隋延婷研究表明玉米农田常规耕作处理的CH4排放通量大于免耕处理的CH4的排放通量，由于在常规耕制度下土壤受到耕作扰动，促进了分解作用，导致土壤有机质含量下降，而免耕制度下减少了对土壤的扰动，从而增加了土壤有机质的平均滞留时间，降低了CH4排放量［20］。但亦有部分研究结果表明保护性耕作增加了CH4的排放，如Rex等的研究表明在玉米大豆轮作体系中免耕比深松和翻耕排放更多的CH4［21］。总体而言，少免耕措施能基本减少CH4排放。
（2）耕作方式对农田N2O排放的影响。土壤中N2O的产生主要是在微生物的参与下，通过硝化和反硝化作用完成。目前，耕作方式对农田N2O排放的影响没有较一致的结果。郭李萍研究表明，与传统耕作相比，免耕措施和秸秆还田处理的小麦农田的N2O排放量比传统耕作低，保护性耕作减少了土壤N2O的排放［22］，李琳在研究不同耕作措施对玉米农田土壤N2O排放量影响的结果中表明，不同耕作方式土壤N2O排放量大小为翻耕>免耕>旋耕［23］。国外的一些研究结果亦与以上研究结果一致，如Malhi等的研究表明传统耕作处理的N2O排放高于免耕［24］。David等在玉米农田的耕作试验结果表明N2O年排放量最大为翻耕，其次为深松，最小免耕［18］。但也有部分研究结果与上述结果不同，如Bruce等的研究表明免耕会增加N2O的排放［25］。钱美宇在小麦农田的研究表明传统耕作方式农田土壤N2O排放量较高，单纯的免耕措施会降低N2O通量，而秸杆覆盖和立地留茬处理会相对增加免耕处理的农田土壤N2O通量［26］。总体而言，少免耕措施比传统耕作更能减少农田土壤N2O的排放的研究尚存在一定的争议，可能是土壤、气候等因素导致存在差异。
2.1.3 耕作方式对物资投入的影响
农业是能源使用的主要部分，Osman等指出，能源消耗指数和农业生产力有极显著的正相关性［27］。耕作方式改变意味着化石燃料的使用亦发生改变。农业生产过程中，耕地和收获两个环节耗能最大，实践表明，采用“免耕法”或“减少耕作法”每年每公顷能节省23 kg燃料碳。日本在北海道研究认为，在少耕情况下，每公顷可节省47.51 kg油耗，相当于125.4 kgCO2的量，总的CO2释放量相比传统耕作减少15%-29%［28］。实施保护性耕作将秸秆还田，能保土保水［29-30］，从而减少了养分和水分投入所造成的温室气体排放。所以，培育土壤碳库是节约能源、减少污染、培肥土壤一举多得的措施［31］。晋齐鸣等的研究指出，保护性耕作田的致病菌数量较常规农田有较大幅度提高，并随耕作年限的延长而增加［32］。Nakamoto等的研究表明旋耕增加了冬季杂草的生物量，翻耕减少了冬季和夏季杂草多样性［33］。类似的，Sakine的研究表明深松处理杂草密度最高，其次为旋耕，最小为翻耕［34］。因此，因保护性耕作导致土壤病害和草害的加重很可能会导致农药的使用量增加。总而言之，采取保护性耕作在一定程度上可减少柴油、肥料等的投入，但却可能增加农药等的投入，其对减少农田温室气体排放的贡献需综合两者的效应。
2.2 施肥
2.2.1 施肥对农田土壤有机碳含量的影响
在农田施肥管理措施中，秸秆和无机肥配施、秸秆还田、施有机肥、有机肥和无机肥的施用均能提高SOC的含量［35-36］，其中，有机肥和无机肥配施的固碳潜力较大［37］。Loretta等在麦玉轮作体系中长期施用有机肥和无机肥的试验结果表明，从1972至2000年，单施无机氮肥处理的SOC均变化不明显，而有机粪肥和秸秆分别配施无机氮肥均能显著提高SOC含量［38］。Cai等在黄淮海地区开展14年定位的试验结果表明，施用NPK肥和有机肥均能提高0-20 cm土层土壤的有机碳含量。有机肥处理的SOC含量最高，为12.2 t/hm2碳，NPK处理的作物产量最高，但SOC含量却较低，为3.7 t/hm2碳，对照为1.4 t/hm2碳。因此，有机肥和无机化肥配施既能保证产量，又能提高SOC含量［37］。Purakayastha等的研究亦得出相同结论［39］。总而言之，施肥（特别是配施）能提高SOC含量的研究结果较一致。
2.2.2 施肥对农田土壤温室气体排放的影响
农田是N2O和CH4重要的排放源之一，其中农田N2O排放来自土壤硝化与反硝化作用，而施用氮肥可为其提供氮源。N2O的排放量与氮肥施用量成线性关系，随着无机氮施用的增加，N2O的产生越多［40］。项虹艳等的研究表明施氮处理对紫色土壤夏玉米N2O排放量显著高于不施氮肥处理［41］。Laura等的试验也得出了相同的结果，且有机物代替化肥能减少N2O的排放［42］。孟磊等在旱地玉米农田的研究及秦晓波等在水稻田的研究表明施有机肥处理下N2O的排放通量比施无机肥处理小［43-44］，但在水稻田中施有机肥促进了CH4的排放［45］。石英尧等的研究表明随着氮肥用量的增加，稻田CH4排放量增加［46］。此外，施肥种类对温室气体排放亦有一定的影响［47］。总体而言，施肥对土壤N2O和CH4排放有影响，N2O排放主要受无机氮肥影响较大，且在一定程度上随氮肥用量的增大而增大，而CH4主要受有机物料的影响较大，可能是有机物料为CH4的产生提供了充足的碳源。
2.3 水分管理
农田土壤N2O在厌氧和好氧环境下均能产生，而CH4则是在厌氧环境下产生。水分对土壤农田透气性具有重要的调节作用，是影响农田土壤N2O和CH4排放的重要因素之一。旱地土壤含水量与土壤中的硝化作用和反硝化作用具有重要的相关性，N2O排放通量与土壤含水量显著正相关，直接影响着土壤N2O的排放［48］。Ponce等的试验指出，在一定程度上随着土壤含水量的增加，N2O的产生越多，提高含水量促进N2O的产生［49］，Laura等亦得出相似的研究结果［42］。Liebig等、Metay等和郭李萍在其研究当中均指出CH4在旱地土壤表现为一个弱的碳汇［19,22］，其对农田温室气体排放的贡献较小。因此，在旱田的水分管理中要提倡合理灌溉。
水稻田是一个重要的N2O和CH4的排放源，并且排放通量的时空差异明显［50］。稻田淹水下由于处于极端还原条件，淹水期间很少有N2O的排放［22］，但稻田淹水制造了厌氧环境，有利于CH4的产生［51］，且管理措施对其有重要影响，假如水稻生长季至少搁田一次，全球每年可减少4.1×109t的CH4排放，但搁田增加了N2O的排放［52］。Towprayoon等的研究亦得出了类似的结论［53］，因此，稻田水分对减少N2O和CH4排放有相反作用，需综合进行平衡管理。
2.4 作物品种、轮作及间套作
品种对农业减排亦有重要作用。如水稻品种能影响CH4排放，由于根氧化力和泌氧能力强的水稻品种能使根际氧化还原电位上升，抑制甲烷的产生，同时又使甲烷氧化菌活动增强，促进甲烷的氧化，则产生的甲烷就减少，排放量亦会减少［54］。抗虫棉的推广亦能减少农药使用，减少了农药制造的能耗；培育抗旱作物能减少对水分的需求量，使之更能适应在逆境中生长，增加了生态系统的生物量，作物还田量增加，有利于SOC的积累。品种的改良与引进能增加生物多样性，改善了作物生态环境，可减少物资的投入［55］。因此，品种选育是减少农田温室气体排放的途径之一。
轮作、间套作在一定程度上能减少农田温室气体排放。Andreas等指出，轮作比耕作更有减排潜力，其对20年的长期定位的试验结果分析表明，玉米-玉米-苜蓿-苜蓿轮作体系土壤固碳量较大，每年固碳量为289 kg/hm2碳，而玉米-玉米-大豆-大豆轮作体系表现为碳源。与玉米连作对比，将豆科植物整合到以玉米为主的种植系统能带来多种效益，如提高产量、减少投入、固碳并减少温室气体的排放。玉米和大豆、小麦和红三叶草轮作能减少相当于1 300 kg/hm2CO2的温室气体。苜蓿与玉米轮作每年能减少至少2 000 kg/hm2CO2。豆科植物具有固氮作用，比减少氮肥使用、减少化肥生产和土壤碳固定减少温室气体排放更有显著贡献［8］。West and Post总结了美国67个长期定位试验，表明轮作使土壤平均每年增加200±120 kg/hm2碳［56］。Nzabi等的研究表明，豆科植物秸秆还田能提高SOC，但由豆科种类决定［57］。Rao等研究表明，间作使SOC减少［58］。Maren等研究表明，玉米与大豆间作系统N2O排放量显著比玉米单作少但比大豆单作多，且间作系统是比较大的CH4汇［59］。陈书涛等研究表明不同的轮作方式对N2O排放总量影响不同［60］。总体而言，作物类型对温室气体排放具有较大的差异性，部分轮作模式和间作模式对提高农田SOC含量，减少农田温室气体排放具有一定的贡献。
3 讨 论
3.1 国内外关于农田温室气体净排放研究的差异
人们在关注到固碳减排的重要性的同时，也意识到了农业生态系统具有巨大的固碳潜力。固碳指大气中的CO2转移到长期存在的碳库的过程［4,61］，农田生态系统中的碳库则是土壤有机碳库。据估计，到2030年全球农业技术减排潜力大约为5.5×109-6.0×109 t CO-ep2，其中大约89%可通过土壤固碳实现［3］。然而，系统范围的界定对土壤固碳潜力计算的结果存在较大的影响。目前，国内和国外在此方面的研究取向存在着一定的差异。
国外学者关于农田温室气体排放计算的相关研究大多考虑了农业措施（如物资投入）造成的隐藏的温室气体排放［61-63］，并得出了一些比较有价值的结论，如Ismail等根据肯塔基州20年的玉米氮肥长期定位试验计算结果表明，施用氮肥显著地促进了土壤碳固定，然而来自氮肥使用所排放的CO2抵消了土壤固定的碳的27%-65%。类似的，瑞士的Paustian等也指出41%土壤固定的碳被氮肥生产使用所抵消。Gregorich等则指出增长的有机碳被生产使用的氮肥抵消了62%［63］。
相较之下，国内对农田温室气体排放的研究主要集中在农田土壤的碳源碳汇范围，多数没有考虑物资投入所造成的排放。国内从“净排放”进行的相关研究较少，类似问题从近期开始得到重视，如逯非等就提出了净减排潜力(Net Mitigation Potential，NMP)［64］，如伍芬琳等估算了华北平原小麦-玉米两熟地区保护性耕作的净碳排放［65］，但没有考虑农田土壤N2O和CH4的排放。韩宾等从耕作方式转变的角度研究了麦玉两熟区的固碳潜力［66］，亦没有考虑农田土壤N2O和CH4的排放。
综上所述，国内外关于农田温室气体排放的研究差异主要在于对温室气体排放计算范围的界定，考虑隐藏的碳排放更能体现农田温室气体的真实排放。农田温室气体净排放能真实地反应出一系列农业措施的综合效应是碳源还是碳汇，具有重要的指导意义，需加以重视。
3.2 研究展望
鉴于国内农田温室气体排放研究的重要性及不足，在未来关于农田温室气体排放计算的研究当中，需注重以下两点：一是加强各种农业措施对农田温室气体排放影响的研究。农业生态系统是一种复杂的系统，由于气候、土壤等的差异，同一研究问题得出的结论存在一定的差异，加强研究不同的农业措施对温室气体排放的影响及机制，在各个环节中调控农田温室气体排放具有重要的意义。主要包括以下内容：①综合考虑农业措施对深层SOC含量的影响条件下，研究农田土壤是否为一个碳汇。以往对其的研究主要集中在土壤表层，如保护性耕作能提高表层SOC含量，但亦得出保护性耕作对深层SOC含量影响不大［11-12］，仅极少研究报道保护性耕作能提高深层SOC含量［67］；②加强耕作措施和施肥对SOC增长潜力的研究［68］，如由于气候及土壤环境有差异，如同一物质的玉米秸秆在中国东北地区的腐殖化系数为0.26-0.48，而在江南地区则是0.19-0.22［69］，从而对SOC的累计影响较大。中国农业的区域性特点明显，了解不同区域的SOC增长潜力在该领域研究具有重要意义；③加强轮作和间套作对SOC含量及温室气体排放的影响。在国内，轮作和间套作对温室气体排放的研究较少，如陈书涛等的研究表明玉米-小麦轮作农田的N2O年度排放量比水稻-小麦轮作高［60］。Oelbermann等研究表明间作能提高SOC含量［70］；④研究减少物质投入的农业措施，且主要为减少氮肥的投入。保护性耕作对减少化石能源有重要作用，但农业投入造成温室排放和农田土壤N2O排放的主要因素为氮肥生产及投入；⑤水稻田水分管理。连续淹水条件下水稻田排放的温室气体主要为CH4，而搁田可减少CH4排放，但却增加了排放N2O排放增加。因此，需要在水稻田提出适宜的水分管理制度。二是加强国内农田温室气体净排放的计算研究。国内近年来对农田温室气体的排放的计算目前，国内对净排放的研究存在不足，主要关注在SOC及农田土壤温室气体排放两方面。近年国外学者对国内学者发表文章的回应就体现了国内在该方面研究的不足［71-72］。值得一提的是，农田投入所造成的温室气体排放清单对净排放研究具有重要影响，如生产等量的纯N、P2O5和K2O，如发达国家的生产造成的温室气体排放分别约是我国的31.1%、40.5%和45.3%［14，73］。因此，排放清单研究有待进一步的加强和跟踪研究。
总之，加强该领域的研究，能在温室气体减排的角度上得出最佳的减排措施及途径，能为提出更合理的建议和制定更准确的决策提供一定的参考依据。
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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）
减少碳排放措施范文2
关键词：秸秆还田；免耕；固碳；净排放；成本
中图分类号：S345文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）05-0034-04
正确的农田管理措施能提高土壤质量和作物产量，改善环境，促进可持续发展。耕地为种子萌发、定植和生长提供合适的土壤环境条件，但是频繁耕地会降低土壤质量[1]。随着生活水平的提高，秸秆作为燃料的用量减少，而且运输成本高等，这些因素使农户选择焚烧或废弃秸秆，我国每年废弃焚烧秸秆总量约2.15亿吨[2]。焚烧将秸秆固定的碳重新释放并产生N2O等气体，危害生态环境和土壤质量[3]。
保护性耕作能减少对土壤的扰动，形式包括不翻耕、少耕、深松、覆盖耕作、免耕等[4]。许多研究证明秸秆还田能增加土壤养分[5]、提高有机碳含量[6]和改善作物品质[7]。少免耕减少团聚体破坏，秸秆促进团聚体的形成，团聚体的增加能保护有机物不被分解[8]。保护性耕作减少耕作次数和强度，降低燃料的消耗和温室气体排放。
山东省是中国重要的农业生产基地之一，主要种植模式是小麦―玉米一年两熟，目前保护性耕作已经推广了6亿公顷。由于滕州和兖州尚处于玉米秸秆还田和少免耕推广阶段，新旧技术同时存在，因此通过该调查可以研究保护性耕作技术对土壤固碳、温室气体排放和经济成本的影响。
1材料与方法
1.1调查区域和调查方法
滕州市处于鲁中南山区的西南麓延伸地带，属于黄淮平原，兖州市处于山东泰沂蒙山前冲积平原。两地都属于暖温带半湿润季风型大陆性气候，年均温13.6℃，四季冷热分明。年均降水量分别为733 mm和773.1mm，集中在夏秋季，雨热同季，全年无霜期210～240天。两地的土壤类型主要为褐土、潮土和砂姜黑土。
本研究采用的保护性耕作数据来自入户问卷调查，调查时间为2011年10月。滕州和兖州随机选取3个乡镇，每个乡镇随机选取3个自然村，有效问卷总数32份，其中滕州15份，兖州17份。
本研究中半量还田指还田量50%～70%，全量还田指还田量≥90%，传统耕地指1次翻耕+2次旋耕或2～3次旋耕，免耕指一次性完成播种行旋耕、施基肥、播种、起畦等作业[9]。
1.2计算方法
不同保护性耕作措施下的温室气体排放和减排，采用的方法和公式来自Lu等（2009， 2010）[6，10]。固碳速率考虑免耕的固碳效应、秸秆还田的固碳效应以及还田的替代氮肥的效应，因为氮肥生产导致温室气体排放，因此秸秆还田减少氮肥用量同时促进减排。温室气体排放考虑耕地的燃油消耗、秸秆焚烧不完全释放产生CH4和N2O。
1.2.1固碳速率①免耕条件下的固碳速率：SCSRNT=157 kgC/（hm2・a），其它耕作方式设定为零。
②秸秆还田的固碳速率：根据公式（1）计算：SCSRs=0.0406∑（PiriRi）+181.9（1）
式中SCSRs：秸秆还田的固碳速率，单位kgC/（hm2・a）；P：作物产量，单位kg/（hm2・a），i代表小麦或玉米（下同）；系数r：草谷比，小麦1.366，玉米2[11]；R：作物秸秆还田比例。
③秸秆还田的氮肥替代减排效应：
MNS=∑（ePiriRiFNiDMFi）（2）
式中MNS：氮肥替代减排效应，kgCe/（hm2・a）；e为氮肥生产的排放系数，为1.748 kgCe/（hm2・a）[13]；P、r、R和i代表意义与公式（1）相同；FN：秸秆的干物质含氮量，小麦为0.65%，玉米0.92%；DMF：干物质含量，小麦为0.85，玉米0.78。
根据公式（3）计算土壤总固碳速率SCSR，单位为kgCe/（hm2・a）：
SCSR=SCSRNT+SCSRs+MNS （3）
1.2.2温室气体排放本研究将玉米秸秆分为还田和焚烧两种用途。由于旱地吸收和氧化CH4[13]，而且秸秆干物质的含N量不到1%[10]，因此本研究不考虑还田对CH4和N2O产生的影响。
①耕地温室气体排放：根据Lu等（2010）[10]，每次翻耕或旋耕消耗燃油所产生的温室气体排放为15.57 kgCe/（hm2・a），根据耕地次数计算温室气体排放ED[kgCe/（hm2・a）]。
②秸秆焚烧温室气体排放：本研究根据公式（4）计算100年为尺度的全球增温趋势，将秸秆不完全焚烧产生的CH4和N2O折算为CO2-C当量并求和：
EB=（0.005FC×16112×25+0.007FN×44128×298）×Pr（1-R）×DMF（4）
式中EB：玉米秸秆焚烧的温室气体排放，单位为kgCe/（hm2・a）；FC、FN：玉米秸秆的干物质含碳量和含氮量，分别为44.4%和0.92%；P、r、R和DMF代表意义与公式（1）、（2）相同。
耕地和秸秆焚烧发生的总碳泄漏通过公式（5）计算：
EM=ED+EB（5）
保护性耕作产生的温室气体净排放通过公式（6）进行计算：
NMR=SCSR-EM（6）
式中NMR、SCSR、EM分别指净减排、土壤总固碳速率、温室气体排放，单位均为kgCe/（hm2・a）。
1.2.3经济成本本研究中的经济成本指保护性耕作措施下小麦耕种成本，单位为CNY/（hm2・a）。由于玉米秸秆还田导致耕地次数增加，因此成本也增加，但采取免耕播种的方式，一次性完成播种行旋耕、施基肥、播种、起畦等作业，耕种成本下降。
2结果与分析
2.1保护性耕作现状
通过调查发现，滕州和兖州的小麦秸秆全部还田，玉米秸秆在兖州的所有调查农户中全量还田，滕州67%农户进行还田，而且还田量不同（表1）。与不还田农户相比，还田农户的耕地次数增加，以便把粉碎秸秆彻底翻到土壤里面。由于技术推广，兖州有24%农户采用免耕措施。
2.2净减排效应
保护性耕作措施中，秸秆还田和免耕都能促进土壤固碳（图1）。滕州只还田小麦秸秆的方式，固碳速率达到503 kgC/（hm2・a）；还田量增加导致固碳速率增大，当玉米秸秆全量还田，固碳速率增加了100%。由于产量差异不大，因此在不同地区或不同耕地方式下，秸秆全量还田下的固碳速率没有差异。兖州少量农户采取免耕的方式，固碳速率增加了157 kgC/（hm2・a）。秸秆还田的氮肥替代减排作用的变化趋势与固碳效应相同，在只有小麦秸秆还田条件下，替代减排效应为76 kgCe/（hm2・a），当玉米秸秆也全量还田时，替代减排效应大约为240 kgCe/（hm2・a）。
温室气体排放主要来自于秸秆焚烧和耕地燃油消耗（图1）。玉米秸秆全部焚烧的情况下，温室气体排放约866 kgCe/（hm2・a），随着还田量的增加和焚烧减少，温室气体排放减少。秸秆还田导致耕地次数增加，每增加一次耕地，排放量大约增加15.57 kgCe/（hm2・a）。由于传统耕地一般为2～3次，因此排放范围一般是30～45 kgCe/（hm2・a）。免耕则减少了这部分温室气体排放。
在小麦秸秆全还田、玉米秸秆全部焚烧情况下，温室气体排放量为318 kgCe/（hm2・a）。当玉米秸秆一半还田一半焚烧时，土壤由源变为汇，固定温室气体622 kgCe/（hm2・a）。当玉米秸秆全量还田，吸收固定的温室气体净减排比半量还田增加了1倍。当全量还田结合免耕措施可以吸收温室气体1 459 kgCe/（hm2・a）。
传耕不还：传统耕地+秸秆不还田；传耕半还：传统耕地+秸秆半量还田；传统全还：传统耕地+秸秆全量还田；免耕全还：免耕+秸秆全量还田；此处还田指玉米秸秆还田情况，小麦秸秆在所有农户全量还田。下图同。
2.3经济成本
保护性耕作措施中不同耕地方式导致耕地成本发生变化。随着秸秆还田量的增加，耕地次数增加，成本也上升（图2）。在传统耕地条件下，玉米秸秆不还田时，小麦耕种成本为1 110 CNY/（hm2・a）。滕州半量还田和全量还田时的成本分别增加8%和34%。兖州农户采取免耕全还措施时，与当地采取传耕全还的农户相比，成本下降了32%，为1 050 CNY/（hm2・a）。
3结论与讨论
滕州和兖州的保护性耕作主要模式是小麦秸秆还田免耕直播玉米（100%），次之是玉米秸秆还田耕地播种小麦（72%），采用玉米秸秆还田免耕播种小麦的农户最少（13%），这与汤秋香等
图2滕州和兖州不同保护性耕作措施下的耕种成本
（2008）[14]对华北平原的调查结果一致。保护性耕作要求秸秆还田并减少对土壤扰动，然而调查发现为了减少秸秆还田对播种质量和种子萌芽的影响，农户增加耕地次数和强度，这表明只有保证作物产量才能促进少免耕的推广[15]。
保护性耕作的目标在于减少作业次数，提高养分含量和节约经济成本[18]。本研究两地区秸秆还田促进耕地次数和强度的增加，这导致耕地成本增大，违背了保护性耕作的原则。因此在保证产量的基础上，可以激励农户采取秸秆还田结合少免耕的保护性耕作模式[19]。
合适的保护性耕作能促进土壤固碳，减少温室气体排放[16]。秸秆还田能直接提高土壤有机碳和养分的含量[5]，秸秆含有氮素可替代化学氮肥，这样就减少了氮肥生产的温室气体排放[11]。免耕一方面通过减少土壤扰动和微生物的分解，发挥固碳作用[1]，另一方面减少了燃料的消耗，意味着减少了燃油的温室气体的排放[17]。
本研究表明，在玉米秸秆全部焚烧和进行传统耕地条件下，农田表现是温室气体的排放源。而在全量还田结合免耕条件下，农田可以吸收固定温室气体1 459 kgCe/（hm2・a），而且成本降低了32%，因此全量还田和免耕相互结合的保护性耕作模式是一项经济且环境友好的管理措施。
致谢：本研究在调查期间，得到了山东农业大学农学院马尚宇博士的热情帮助，特此致谢。
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关键词：森林 林业 低碳经济
一、森林是最大的储碳库和吸碳器
作为陆地生态系统的主体,森林通过光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,并把大气中的二氧化碳固定在植被和土壤中。所以,森林具有碳汇功能。森林以其巨大的生物量储存了大量的碳。作为陆地生态系统中最大的碳库,森林被公认为最有效的生物固碳方式,同时又是最经济的吸碳器。与工业减排相比,森林固碳投资少、代价低、综合效益大、更具经济可行性和现实操作性。森林的碳汇功能和其他许多重要的生态功能一样,对维护全球生态安全和气候安全一直起着重要的杠杆作用。
二、森林锐减造成大量温室气体排放
毁林和森林退化以及灾害导致森林遭受破坏后,储存在森林生态系统中的碳被重新释放到大气中。联合国《2000年全球生态展望》指出,全球森林已从人类文明初期的约76亿hm2减少到38亿hm2,减少了50%,难以支撑人类文明的大厦,对全球气候变暖造成了严重影响。联合国粮农组织(FAO)的数据,2000~2005年,全球年均毁林面积为730万hm2。IPCC第四次评估报告指出,2004年,源自森林排放的温室气体约占全球温室气体排放总量的17.4%,仅次于能源和工业部门,位列第三。而且,目前全球森林减少的趋势仍在继续。围绕哥本哈根乃至今后的国际谈判,许多国家和国际组织都在积极倡导通过恢复和保护森林生态系统,以推动“减少毁林和退化林地造成的碳排放(REDD+)”等政策的制定,以控制温室气体排放,减缓气候变暖。
三、森林是适应气候变化的重要措施之一
森林是适应气候变化的重要措施,如大规模植树造林、治理荒漠化等,具有涵养水源、保持水土、防风固沙的作用;建设农田林网,起到了改善农业生产条件、提高粮食产量的作用;建设沿海防护林、恢复红树林生态系统,对抗御海洋灾害,保护沿海生态环境具有重要价值。而采用抗旱抗涝作物品种、加固海岸提防、减少森林火灾和病虫灾害、加快优良林木品种选育等,有助于提高森林本身适应气候变化的能力,森林适应气候变化能力的增强,反过来又会提高森林减缓气候变化的能力。
四、木制林产品与林业生物质能源具有固碳减排作用
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摘 要 全球气候变暖的趋势下，西方发达国家纷纷推出低碳经济发展战略与政策。这些政策措施主要表现为：改造传统高碳产业，加强低碳技术创新；积极发展可再生能源与新型清洁能源；应用市场机制与经济杠杆，促使企业减碳；加强国际范围内的减碳协作等。对我国发展低碳经济的启示：①节能优先,提高能源利用效率； ②化石能源低碳化,大力发展可再生能源；③设立碳基金,激励低碳技术的研究和开发；④确立国家碳交易机制。
关键词 低碳经济 对应措施 中国经济
一、前言
2003年英国最早提出“低碳经济”这一概念以来，它迅速为世界许多国家采纳，成为一种新型的可持续发展模式。所谓低碳经济，是指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。究其提出的背景来看，在于三个方面：全球人口增长与经济增长的过程中向空气中排放了大量废气，烟雾，大气中二氧化碳浓度迅速上升带来的全球气候变化；(2)过多过滥、粗放式地使用资源，单位能耗与单位资源耗量过高，资源枯竭进一步加深；(3)企业生产排放出的未经过处理的废水、废气、废渣等高污染物威胁人类健康，动植物生命，破坏生物多样性，这些对人类社会赖以生存和发展的环境造成严重破坏。自英国提出低碳经济之后，德国、意大利、欧盟、日本、澳大利亚、美国等纷纷提出了低碳发展政策，本文从政策的角度分析各国的低碳措施及其差异，并提出对我国发展低碳经济的政策启示。
二、发达国家发展低碳经济的措施
发达国家在面对温室气体压力下担负起国际责任，提出低碳经济发展战略或者保护气候变化的方案。英国、德国、欧盟、澳大利亚、日本、美国等国家均出台了多项政策发展低碳经济。
纵观各发达国家的低碳政策，他们大多把重点放在改造传统高碳产业，加强低碳技术创新上，但又各具有侧重点。低碳技术的研发中，欧盟的目标是追求国际领先地位，开发出廉价、清洁、高效和低排放的世界级能源技术。英、德两国将发展低碳发电站技术作为减少二氧化碳排放的关键。他们认为，煤在中期和长期内仍将继续发挥作用，因此必须发展效率更高、能应用清洁煤技术的发电站。为此，英、德国政府调整产业结构，建设示范低碳发电站，加大资助发展清洁煤技术、收集并存储碳分子技术等研究项目，以找到大幅度减少碳排放的有效方法。德国还制定了二氧化碳分离、运输和埋藏的法律框架。
日本政府为了达到低碳社会目标，采取了综合性的措施与长远计划，改革工业结构，资助基础设施以鼓励节能技术与低碳能源技术创新的私人投资。对可以大规模削减温室气体的捕捉及封存技术予以大力支持，提出从2009年开始进行大规模试验，并在2020年前投入实用。此外，日本还持续投资化石能源的减排技术装备，如投资燃煤电厂烟气脱硫技术装备，形成了国际领先的烟气脱硫环保产业。
美国政府发展清洁煤更是不遗余力，在《清洁空气法》、《能源政策法》的基础上提出了“清洁煤计划”。其目标是充分利用技术进步，提高效率，降低成本，减少排放。美国电力目前电力生产的50%来自煤炭，预计到2030年，这一比例将上升到57%。为了能更加环保，更加高效地利用储量丰富的煤炭资源，自2001年以来，布什政府已投入22亿美元，用于将先进清洁煤技术从研发阶段向示范阶段和市场化阶段推进。政府通过 “煤研究计划”支持能源部国家能源技术实验室进行清洁煤技术研发。
另外，降碳的重要措施是积极发展可再生能源与新型清洁能源，应用市场机制与经济杠杆，促使企业减碳，加强国际范围内的减碳协作等都是主要措施。
三、对我国发展低碳经济的启示
（一）节能优先,提高能源利用效率
我国经济发展速度的不断提高是以资源的大量浪费和生态的巨大破坏为代价的。研究表明,我国的能源系统效率为33. 4%,比国际先进水平低10个百分点,电力、钢铁、有色、石化、建材、化工、轻工、纺织8 种行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%,机动车油耗水平比欧洲高25%,比日本高20%,单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2～3倍。这说明我国能源利用比较浪费,提高能源利用效率的潜力是巨大的。因此,提高经济活动过程中能源利用效率是控制碳排放量的重要战略措施。
（二）化石能源低碳化,大力发展可再生能源
我国化石能源的“富煤、贫油、少气”的资源结构特征决定了煤炭是能源消费的主体。当前,煤炭在能源消费总量中的比重接近70%,比国际平均水平高41个百分点。虽然石油的比重有所上升,但只能以满足国内基本需求为目标,不可能用来替代煤炭。因此,以煤炭为主的能源消费结构难以在近10年得到根本改变。这就需要碳中和技术,在消费前对煤炭进行低碳化和无碳化处理,减少燃烧过程中碳的排放。
（三）设立碳基金,激励低碳技术的研究和开发
碳基金主要有政府基金和民间基金两种形式,前者主要依靠政府出资,后者主要依靠社会捐赠形式筹集资金。目前中国设立了清洁发展机制基金（政府基金)和中国绿色碳基金(民间基金),满足应对气候变化的资金需求。但是,现有的这两个基金主要资助碳汇的项目,还未将基金用于低碳技术研发的支持和激励上。碳基金的目标应该除了关注碳汇的增加外,还需要更加关注通过帮助商业和公共部门减少二氧化碳的排放,并从中寻求低碳技术的商业机会,从而帮助我国实现低碳经济社会。
（四）确立国家碳交易机制
在我国的不同功能区,一些区域是生态屏障区,一些地区是生态受益区,依照国际通用的“碳源——碳汇”平衡规则,生态受益区应当在享受生态效益的同时,拿出享用“外部效益”溢出的合理份额,对于生态保护区实施补偿。补偿原则是碳源大于碳汇的省份按照一定的价格（双方协商或国家定价）向碳源小于碳汇的省份购买碳排放额,以此保证各省经济利益和生态利益总和的相对平衡。
参考文献：
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减少碳排放措施范文5
关键词：低碳经济；碳排放交易；碳减排；法律问题
中图分类号：D92文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）01-0104-04
引言
为了应对全球气候变化，保护人类共同生存的环境，国际社会已经开始采取共同行动以减少二氧化碳的排放。1997年，149个国家和地区的代表在日本东京共同签署了《京都议定书》，为各国的二氧化碳排放量规定了标准，并建立了三种国际合作减排机制。2003年，美国成立了全球第一家碳排放权交易交易市场――芝加哥气候交易所（CCX）。2005年，欧盟也推出了碳排放权交易体系（the EU Emission Trading Scheme，EU ETS ）。之后，英国、澳大利亚等国家也相继建立了碳排放权交易市场。碳排放权交易逐渐在全球范围内开展起来，特别是近年来碳排放交易额呈爆发式地增长。实践证明，碳排放交易机制的建立和运行有效地促进了各国碳减排工作的开展，有利于激励企业自主地开展低碳生产和消费。中国是全球碳排放第一大国，但在碳排放交易的体系和市场的建设方面远远落后与前述发达国家。直到2008年9月25日，中国才成立天津排放权交易所，2009年11月17日才完成中国首笔碳排放交易。这标志着我们也已在着手建立碳排放交易机构并逐步开展碳排放交易。不过，尚属于试行阶段，并未全面铺开或较大规模地展开，相关法律制度仍属空白。中国政府在哥本哈根会议上承诺，到2020年，在2005年的水平上减排40%～45%，减排压力和任务可谓相当繁重。建立和完善中国碳排放权交易市场机制，已经迫在眉睫。
一、碳排放权交易的含义
碳排放权交易也称温室气体排放权交易。在全球减排的大背景下，一个国家或地区的环境部门根据其环境容量制定逐年下降的碳排放总量控制目标，然后将碳排放总量通过一定的方式分解为若干排放额度分配给各区域以及各区域内的企业，供其在一定的时期内使用。若该企业在该时期内的碳排放超出其分配的排放额度，它就必须接受严厉的法律制裁。对于这个碳排放配额，企业可以完全给自己使用，也可以通过减排技术的研发和运用等方式把碳排放配额节余下来。这种节余下来的配额，企业可以把它出售给那些需要超额排放的单位，从而获取一定的经济利益。反过来，对于购买到排放配额的企业，他们通过支付若干费用而获得一定的排放权，从而避免法律的严厉制裁。这种碳排放权配额或指标的买卖即为碳排放交易。它可在某一个国家或区域内进行，也可以在国家和地区之间进行。
在碳排放交易体制下，碳排放配额或指标成为了可以转让的一种法定权益。在减排政策执行下，这种配额逐渐减少，具有很大的稀缺性。由于从事低碳排放技术研发、运用和服务的企业能节余或换取碳排放配额继出让给其他企业而获得较好的收益，而那些碳排放大户却不得不花费较高的成本购买排放配额。这样在市场的调节下，高碳企业就会不断地向低碳领域转移，也会促进低碳技术的研发和运用。因此，碳排放交易体系可有效地促进低碳经济的发展，实现碳减排总量的逐步减少。
作为一种减排机制，碳配额交易方式与单纯的行政手段相比，更具可操作性。企业有更多灵活空间，它们可以按照相对成本的比较，来自行决定是否进行节能改造，还是到市场上去购买所需的排放额度，从而实现以成本效益模式来管理企业碳排放问题。政府仅通过行业碳排放总量，制定基本的交易制度，以经济手段，让市场的力量来进行调节，来逐步淘汰高污染、高耗能企业，避免对单个企业的硬性管制和行政管理，从而实现降低排放量的目标。实践证明，这种调控手段比传统的行政手段，以及征收碳税或碳关税更为有效[1]。
二、碳排放配额初始分配中的公平问题
当一个国家根据碳减排目标确定好某一个时期的碳排放总量后，政府须再将其分配给各省、自治区和直辖市，进而再分配给需要碳排放企业或个人。由于在碳排放权交易体制下，碳排放配额不再仅是一种减排义务，还是一种直接可转换为金钱的法定经济权益。这种权益不仅涉及地区和企业直接的经济利益，还会涉及到区域经济发展和个体经济行为或活动的开展。同时，这种权益还会影响到区域环境保护和居民生活质量等问题。碳排放权分配的不公，除了部分企业的经济利益直接造成影响外，还导致地区和产业之间的不平衡，破坏市场中的公平竞争秩序。另外，这种不公还可能会导致企业和民众的强烈抵制情绪，从而影响政府的公信力，影响碳排放权交易体系的运行效率。因此，我们必须对分配过程中的公平和公正问题加以足够的重视。
如何在地区之间和企业之间分配碳排放权，如何在分配中保持公平性和公正性，将是一个备受关注和极具争议的问题。笔者认为，首先要做到的是程序公正。政府应注意加强排放权配额分配制度和程序的透明度和参与度。将碳排放指标分配的各个步骤、程序、环节和事项以及分配的基本原则和具体规则加以充分的公开，各地区、各企业和甚至民众都能充分参与并发表自己的意见。要充分听取各产业部门、各行业协会或经济组织的意见，对于重要问题应当组织专家、学者、经济实务界人士，以及民众代表进行充分论证。程序公正不仅可以尽量减少政府部门决策的独断性和盲目性，防止政府决策失误，还可以对政府的决策行为实行有效的监督，减少利益集团的不当游说和攻关，防止腐败行为或不当行为的发生。
具体的分配方式与碳排放权分配有着重要的关系。从欧盟的实践来看，碳排放权的初始分配主要有无偿分配和拍卖两种方式。其在减排的第二阶段，无偿分配方式所占比例为90%，而拍卖占10%[2]。无偿分配的方式，往往让垄断行业获得巨额的不当利益，而对于竞争性很强的企业却是加大了产品和服务的成本，增加了企业负担。出现这种不公平情形的原因主要是，垄断企业往往因其实力而获得足够多的碳排放配额。一方面，它们可以轻松地从消费者那边收回减排成本，另一方面，它们还能转让其部分或全部配额而获得额外收益[2]。在这些垄断企业下游的竞争企业，例如金属行业，它们不但得不到免费的配额，还要承受诸如电价上涨带来的成本上升。这对于下游企业来说显然不公。欧盟电力等能源型企业通过碳排放权交易体系获得巨额利益足以证明这一点。①另一种不公是，对于这些具有巨大经济利益的排放指标进行无偿分配，极容易导致腐败行为，进而产生分配上的不公平。因此，我们必须吸取欧盟的碳排放权分配中的经验教训，根据中国国情采取一些改进措施，以免在中国重新上演。
由于采取有偿且公开的方式进行，拍卖方式自然在企业之间容易达成公平，但是在政府和企业之间可能出现新的不公平。碳排放权的拍卖实行有偿分配，显然与征收碳税相似。而政府通过拍卖的获得资金不一定被有效地用于碳减排领域，或者不一定公平地用到各地区、各产业、各企业上。同时，大多数企业因为没有能力将这种成本转嫁给消费者或下游企业，而导致企业成本的增加，进而影响甚至阻碍了经济的发展。但是，通过拍卖方式进行初始配额，程序公开、价格透明，可让企业多次参与，灵活处理；同时也可以减少企业对政府有关部门的游说，在一定程度上杜绝“寻租”，避免腐败问题的产生[2]。
无偿分配和拍卖方式哪一个更公平呢？拍卖似乎占上风，但是这种方式带来的管理成本可能远高于无偿分配方式。笔者认为，欧盟将这种两种方式结合采用的做法是可取的，但采取何种比例组合得视各国具体情况而定。在法制比较健全且监管严格的国家，无偿分配的比例可以高一些；相反，无偿分配的比例就宜相应降低，而应提高拍卖的比例。结合中国国情，笔者建议50%左右以上的碳排放权应当采用拍卖的方式进行初始分配。
碳排放的初始分配还可能给提前自愿采取减排措施的企业带来不公。若在分配时，不考虑这些企业的利益，并根据其已经采取的减排措施和减排量给其分配若干排放配额，显然对该等企业是不公平的，也不利于鼓励企业在自愿减排阶段实行自愿减排。初始分配还有可以在现有的企业和新设企业之间产生不公。若现有企业能无偿获得若干排放权，而新设企业却要必须有偿取得，这对新设企业来说无疑提高准入门槛，显然不公。对这些问题，我们在制定分配规制时也必须加以充分考量。
三、超额碳排放的处罚、执法和监督问题
在碳排放交易体制下，超出排放配额进行排放的企业，必须要受到法律的重罚，使违法成本远高于购买碳排放权的成本，否则这些企业宁愿接受处罚也不会花钱向别的企业购买碳排放配额，碳排放权交易也就难以开展。
中国现行排污收费标准远远低于污染治理所带来的成本，大多数只有治理设施运行成本的50%左右，甚至不足10%。这样，企业往往愿意超标排放，而不愿意购买污染治理技术和设备进行污染净化处理[3]。因此，在立法环节，我们必须制定严格的法律制度，对超额排放的企业应当规定较高的罚款金额和较重的处罚措施。在这些方面，我们可借鉴美国、新加坡等国的经验，对违法者实施“按日计罚”制度。如在美国，联邦环保局针对违法排污者向联邦地方法院提起民事诉讼后，法院可下达禁止令，要求违法排污者立即停止违法。在禁而未止的阶段，每次违法罚款的幅度最高可达每个违法日25 000美元。也可制定一些加重处罚条款，如规定连续两年以上排放量不能达标的且未购买配额的企业，责令其停产，并处以碳排放配额总额双倍的罚款；或者对于那些排放超标的企业，限制其在金融市场的准入和融资，具体如采取吊销贷款证，限制上市融资或从银行取得贷款等处罚措施[4]。如只有通过这些严厉的制度设计，大幅提高企业超额排放的违法成本，才能保障和促进碳排放权交易顺利开展和进行。
当然，徒有严格的立法而没有严格的执法、司法和监督也是不行的。目前中国环境行政执法存在很多问题，不少地方执法不严，违法不究、行政非法干预和暴力抗法等情况还非常突出。为此，我们必须采取切实的措施完善和加强环境执法，健全环境执法监督机制，加大环境执法监督力度，并建立有效的社会监督机制，建全公众参与制度，完善环境行政公开制度，保障监督主体的环境知情权等等[5]。
除此之外，我们可借鉴发达国家经验，设立专门的环保法庭，大力推行环境公益诉讼，这样才能减少超额排放行为，促进碳排放权的正常交易。
四、交易中各方主体的创设、准入和法律规制问题
碳排放交易自然离不开作为交易平台的碳排放交易中心或交易所。2008年，中国成立了三家环境权益交易机构――北京环境交易所、上海环境能源交易所和天津排放权交易所。后来，山西吕梁节能减排项目交易中心、武汉、杭州、昆明等环境能源交易所也相继成立。日前，由深圳联合产权交易所、深圳能源与环境技术促进中心及RESET（香港）在深圳联合共同设立的亚洲排放权交易所也注册成立。尽管国家发改委将全国能源机构限定在十家之内，但许多地方都在积极探索排污权交易，环境交易所大有在全国遍地开花的势头。从法律层面来说，交易平台的创设绝对不能毫无制度和秩序，而应有一个明确的条件和程序，以确定一个合理的市场准入制度。面对各地地方政府或投资者的申请，发改委当然不能暗箱操作、随意决策。另外，当这些机构创设之后，如何规范这些机构的运作，保障交易各方的合法权益，促进碳排放交易的有序发展，也是中国政府急需要考虑的问题。
碳排放交易的另一类重要主体就是交易的相对方，即碳排放权的卖方和买方。最为基本卖方是那些依法取得碳排放配额并且有富余的企业，而最为基本的买方是那些用完自身的碳排放配额且不得不继续实行碳排放的企业。但实际中，情况要复杂得多。从国际碳交易实践来看，碳排放权的买家主要有以下五类：（1）“合规”产业部门买家，主要是一些大型能源、电力产业部门，如国内外的一些火力发电公司等；（2）政府参与的采购基金和托管基金，如荷兰政府设立的专项基金，世界银行托管的各类碳基金等；（3）商业化运作的基金，由各方资本汇集且以盈利为目的的专项从事减排额开发，采购、交易、经济业务的投资机构。此类买家目前在国内CDM市场更为活跃；（4）银行类买家，为其旗下的一些中小型产业部门提供一种创新金融服务产品，以扩大的银行服务能力和竞争力；（5）其他类买家，包括个人、基金会等以缓和全球气候变暖为目的非商业性组织[6]。这些买家的身份很复杂，购买排放配额的目的也不一定是供自己超额排放使用，随时都可以从买家转换为卖家，故其交易的目的也变得复杂。目前，中国的碳排放交易主要是国外买家向国内企业购买，碳排放权的国内交易还很少。但随着时间的推移，在国内也会出现各种各样的买家和卖家。复杂的交易主体和目的，大大提高了交易的投机性和风险性，进而产生影响碳排放权交易正常秩序的可能。因此，笔者认为，政府必须对碳排放权的购买者加以一定的法律限制，并对其交易行为加以规范。特别是对专门进行碳排放权交易的各类专项基金和碳基金，以及专项从事减排额开发、采购、交易、经济业务的投资机构，很有必要对其作出专门立法，通过对市场准入法律制度和对碳排放交易活动的严格监控，以维护正常的碳排放交易秩序。
五、对碳排放市场的调控和监管问题
对于碳排放交易，政府不宜给予太多干预，其主要任务就是建立市场交易法律体系，完善交易环境和秩序，提高各方主体的交易效率。但这并不等于政府放弃对该交易市场的基本调控和管理，因为市场会存在失灵的情形，市场本身不一定能按照政府意志不断得以发展和完善，进而提高交易效率。另外，碳排放权是一种重要的环境资源权，它往往影响国家的环境安全和经济安全。因此，对之采取完全放任的态度显然是不妥的，对交易市场实行适度的宏观调控，以及对交易行为加以严格监管也是必要的。
政府对碳排放市场的调控主要在碳排放总量确定和交易价格的调控上。我们宜根据国民经济发展的实际情况，确定好某个时期的碳减排总量，以及做好国际贸易中的碳平衡工作。若过多地确定碳排放总量，并将这些排放权过多地无偿分配给企业，可能导致碳排放交易价格过于低廉。碳排放权的交易价格理应由市场自由调节而成，但问题是，过低的价格可能导致从事减排技术投资、开发、真正购买减排设备采取切实减排措施的企业无法收回其成本，而没有采取任何实际减排措施的企业却可以通过购买低廉的排放权而获得继续排放的权利。故过低的交易价格难以刺激企业的温室气体的减排欲望和行动，进而导致国家确定减排目标和任务难以完成。另外，中国是碳减排大国 ① 而目前碳排放权配额主要是出卖给欧美国家。过低的交易价格不断会损害中国企业的利益，也会损害国家利益，将会迫使中国政府和民众将付出更多的碳减排成本。
目前中国企业出售给欧美国家的碳排放权单位价格普遍低廉，在国际碳排放市场充当了一个“卖炭翁”的角色。导致这些情况出现的原因主要是由于国际上碳排放交易机构均为欧美等国家所设，它们主导了国家交易价格的话语权和定价权。另外，中国相关专业人员和专业咨询等中介服务机构的欠缺，致使企业在碳排放权交易时信息严重不对称，最后不得不将碳排放权低价出售。②导致交易价格低下的另一重要原因是，目前中国尚处于自愿碳减排阶段，碳排放权的取得似乎为无偿取得，它们在低价出售的情形下仍能获取一定的转让利润。为了实行一定的价格调控，建议政府在自愿减排阶段对碳排放额度实行有偿分配或拍卖，同时，应尽快建立和完善中国碳排放交易平台，争取碳排放国家贸易的话语权和定价权。当然，政府还可以建立各种碳基金，代表政府参与碳排放市场的交易，通过市场的逆向操作，以实现对碳排放交易价格的调控和平衡。例如，在遇到金融危机，企业碳排放需求下降，甚至出现大量剩余时，政府可以通过碳基金对市场碳排放权予以回购，以防止碳排放权的暴跌。
在加强调控的同时，政府的另一任务就是制定一个富有效率的交易程序和规范，对各类交易主体和服务主体的行为进行严格监管，以增加碳排放交易的透明度，提高交易主体的履约率，从而提高碳排放交易的效率。
当然，无论是政府的宏观调控还是微观监管，都得依法进行，不能仅凭政府官员的意志随意作出。因此，我们必须建立一套完整法律制度，为政府的适度调控和严格监控提供明确的法律依据。另外，也可规范政府自身行为，防止权利寻租和腐败行为的发生，减少政府行为对碳排放交易市场的不当干预和不良影响。值得注意的是，在交易程序、特别是审批程序的设计和规定上，应当注意交易的便捷性和审批的效率化。过长的审批过程将导致碳排放交易风险，降低企业间进行碳排放交易的积极性。
结语
本文讨论的上述问题均属于建立碳排放交易体系过程中不能回避基本法律问题。尽管这些问题存在较多的争议，且未能形成一致认可的结论，但在立法之前对之进行充分的探讨和交流却是非常必要的。欧美发达国家在碳排放交易体制的建立方面行动较早，已经积累了丰富的经验。加之它们在环境立法、司法和执法方面都比我们更为成熟和完善，因此，很多经验教训值得我们借鉴。当然，我们的国情存在着很多差异，在构建碳排放交易体制时应注意中国的特殊情况，使我们的碳排放交易法律制度更为公平和有效。
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减少碳排放措施范文6
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1 减碳路径
水泥生产中CO2气体排放的主要来自于生料中碳酸盐的分解、燃料的燃烧和消耗电力导致的间接排放。若要有效地减少水泥生产的碳排放量，需要从这3个方面入手研究有效的减碳方法，降低水泥生产的气体排放量，达到预期的减碳目标，缓解温室气体对世界环境造成的破坏[1]。
水泥的制造原料是含有石灰石等碳酸盐成分的生料，由于碳酸根的不稳定性，碳酸盐经过高温煅烧就会受热分解出CO2气体，所以行而有效的方法是采用碳酸盐成分低的原料进行生产；在燃料燃烧方面，可以采用的方法包括采用助燃剂帮助燃料充分燃烧，提高燃料的产热效率，从而减少燃烧的燃料用量，减少CO2气体的排放，也可以使用替代燃料代替现有的燃料；电力的消耗是水泥生产的全过程都需要的，燃煤发电的排碳率并非我们可以降低的，所以我们需要从水泥的生产环节和工艺入手减少用电总量，从而达到减少CO2气体排放的目的[2]。
1.1 电石渣代替生料生产水泥
生料的主要成分是碳酸钙，所以替代物中也需要有钙，但是不能含有碳酸根。符合这个要求的物质就是电石渣。电石渣是生产聚氯乙烯产生的工业废料，可通过电石（CaC2）水解后产生，其主要成分是Ca（OH）2。
CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca（OH）2
按照CaC2和Ca（OH）2的分子量进行简单估计，每吨电石经过反应可以得到1.18吨Ca（OH）2。因而如果不能将电石渣利用于其他生产，将会占据大量的空间囤积堆放这种工业废料。而且电石渣容易流失扩散，会导致周围的水源污染，土地碱化。如果能将电石渣用于水泥的生产，则不仅可以解决电石渣的处理问题，还能减少水泥生产过程中的CO2气体排放，保护环境。
水泥生产的生料中主要成分是石灰石，1吨水泥熟料的产出大概需要1.28吨的石灰石。石灰石中80%的成分为CaCO3。如果换成电石渣，按照Ca元素平衡计算：
CO2 ～ CaCO3 ～ Ca（OH）2
44 100 66
x 1.28t × 80% y
■ = ■ = ■
x = 44 × 1.28 × 80% ÷ 100 = 0.45056 t = 450.56 kg
所以，如果用电石渣生产水泥，每吨水泥熟料将会减少450.56 kg的CO2。水泥熟料和水泥的换算比例系数为0.85，则使用电石渣生产每吨水泥可以减少450.56 × 0.85 = 383 kg的CO2气体排放[3]。
1.2 减少燃料燃烧的CO2排放
燃料的燃烧产生的CO2也是水泥生产过程中CO2气体排放的重要组成。煤炭用于直接燃烧时都是不能完全燃烧的，这造成了煤炭热能的浪费。若能从提高煤炭燃烧的效率方面进行改进，通过添加助燃剂来提高煤炭燃烧的效率，不仅可以减少煤炭资源的消耗，还可以减少CO2的排放。
利用助燃剂提高燃料的燃烧效率一直是众多学者们关注的重点，经过他们不懈的努力，已经得到了一些可以用于工业生产中的成果。添加助燃剂能够提高煤炭燃烧效率的原理主要是改善煤炭的燃烧特性，降低煤炭的着火点，加快燃烧的速度，提高锅炉热效率。
根据已有的数据可以知道，燃煤添加剂可以提高锅炉热效率10%以上，省煤15%～25%。按照省煤20%的效率来计算，在不添加助燃剂的情况下，每吨熟料的生产需要0.15 t的燃煤。添加助燃剂后每吨熟料需要的燃煤量为0.15 t × 80% = 0.12 t，同时可以得到CO2排放量为295 kg，即每吨水泥的生产，煤炭燃烧产生250 kg的CO2气体。
目前，发达国家中很多已经利用替代燃料进行水泥生产了，例如德国海戴尔伯格水泥集团中的已经存在了替代78%和66%化石燃料的两个水泥厂；美国水泥生产中5%的燃料来自于废弃物；奥地利水泥厂使用废塑料、废纸张及一些复合材料代替了70%的化石燃料。通过这些废料的利用，减少了化石能源的进口，降低了外汇支出，从而保障了国家的能源安全不会受到世界能源价格上扬的冲击[4]。
对于中国的国情来说，利用废料作为替代燃料没有被大范围推广是有我们自身的特殊原因的。我国是煤炭开采大国，所以煤炭的价格较为便宜，而且可以直接用于生产，如果使用废料作为替代燃料进行水泥生产，水泥企业还需要对替代燃料进行预处理，建设相应的设备，引入先进的技术，这些投资都比较高。因此，受到市场利益驱动而还未拥有太多社会环保利废责任感的企业决策者们并未对替代燃料有太大的兴趣。但是为了顺应国际上节能减碳的发展要求，采用替代燃料进行水泥生产将会成为我国水泥行业的发展趋势。
1.3 水泥生产的节电减排
电力的消耗是水泥生产中的又一重要资源消耗，并且伴随着水泥的生产过程，无法替代。我国的发电模式主要为火力发电，即通过燃烧煤炭等化石燃料产生大量的热将水变成水蒸气，水蒸气带动汽轮发电机发电。所以减少电力的消耗就意味着减少了化石燃料的燃烧和CO2气体的排放。
水泥生产过程的节电措施可以从两个方面着手。首先，优化水泥生产的工艺流程，改进机电设备从而减少电力的消耗；其次，水泥生产过程中原料会经历从高温煅烧到低温冷却的过程，这个过程浪费了大量的热能。如果这些能量能够被再次利用，即用于水泥生产的其他环节，则可以减少电力消耗，从而间接地减少了生产成本和CO2的排放，在经济上和环境上都有是有利的。
在对现有的水泥厂机电设备进行测试后，可以发现水泥行业中设备不合理致使电力浪费的现象较为普遍和明显，主要表现为输送设备电机负载率低、入窑风机防封运行、球磨机无功消耗大、功率因数低等问题。针对不同的原因可以分别采取加装电机轻载节电器、加装电动机变频调速装置和采取相机的节电措施。
在水泥生产中，如果可以利用好熟料生产后窑尾产生的300 ℃以上的余热，将这些热量进行回收重复利用，用于水泥生产后续的工艺环节，则不仅可以节约发电用煤，还可以减少碳排放，具有很强的社会效益和环境效应。经过对具体水泥厂的数据采集和调研，水泥生产采用余热发电重复利用可以减少25%的电力消耗。结合优化的工艺和设备，水泥生产中的电力消耗可以减少40%～45%，所以每吨水泥生产电力消耗的气体排放可以减少到约60 kg。
1.4 其他可以实施的减碳方法
二氧化碳气体的减排除了从排放的源头处采取措施减少产出量外，还可以对产生的气体进行处理，从而减少二氧化碳对环境的影响程度。国际上对于温室气体减排采用的技术主要分为3类：让能源高效率利用、使用替代燃料和能源、二氧化碳的捕获和封存技术。水泥生产企业作为二氧化碳排放大户，如果排放的二氧化碳也可以被回收利用，经过分离、捕集、封存和固定使其不会再影响环境，封存和固定后还可以方便再次利用，则对于经济和环境都具有重大的战略意义。
碳捕集与封存（Carbon Capture and Storage，CCS）技术是指将CO2从排放源分离，经富集、压缩并运输到特定地点，注入储层封存以实现CO2被捕集的与大气长期分离的技术。这项技术是一系列相关技术的集成，包括捕集技术、运输技术和封存技术，主要应用对象是排放气体规模较大的排放源。这意味着单个工厂或者生产线想单独实现并应用这项技术的成本和难度都非常高，单个水泥厂或者钢铁企业这样的排碳大户都不可能将这项技术应用到自己产品生产的工艺流程中。那么，这种可以实现零排放的理想化减碳技术如何才能应用到生产当中呢？答案是依靠国家的关注与支持，政府、科研机构和企业能从不同的层次为这项技术的实现提供帮助。
2 实施中的局限和难题
前文中对减碳技术的研究都是在理想状态下考虑的，而且仅仅把实施后的成果作为研究的主体，忽略了这些技术或工艺方法在实施中的难度和投入。例如在用电石渣生产水泥中，因为电石渣来源于乙炔的生产，所以得到的用于生产水泥的电石渣浆的含水量达到75%～80%，正常流动时的水分为50%，所以电石渣不易流动，其运输和存储都存在一定的难度，且电石渣脱水困难，是不易处理的工业废料。此外，电石渣的物理性能和化学成分与石灰石都不同，所以在生料煅烧过程中两者的化学反应是不同的，电石渣中的Ca（OH）2在温度达到550 ℃以上时就会分解出CaO，所以其会在预热器中进行分解而不是在分解炉中进行，过早出现的游离的CaO因为活泼的性质很容易和生料中的其他氧化物发生反应，这也与石灰石的配料不同。在水泥生产中，人们往往会希望电石渣所用的比例尽量高，甚至达到100%替代石灰石，但是电石渣分解会产生大量的水分，导致废弃成分中水蒸气的比例增加，已经分解的氧化钙就会吸水形成氢氧化钙因而黏附性增加。当水蒸气与窑气中的有害成分发生凝聚反应而循环富集时，则更容易产生结皮堵塞现象。所以如何控制电石渣的比例从而不会影响水泥的生产质量是电石渣代替石灰的技术能够得以实施的关键。
在使用废物替代燃料进行水泥生产中也会面临废料的成分是否会影响水泥质量的问题。如果废料的燃烧产物与水泥生料成分相似，那么对水泥质量的影响不会很大。另外在废料燃烧后排放的废气是否会对环境造成更加严重的影响也是我们需要考虑的问题。如果燃烧废料后排放的废气不仅会影响环境甚至对人体健康产生危害，那么使用废料代替燃料的这个做法就得不偿失了。
将余热重复利用这项技术的实现需要有将热能转化电能的设备和技术作支撑。目前我国已经有可以实现余热发电的水泥厂，但还存在一定的问题，包括主蒸汽参数与现有汽轮机相适应的问题、热力系统问题、套头熟料冷却机废弃取热问题和200℃以下低温废弃余热的利用问题等。只有这些问题能够得到解决，余热重复利用这项减碳技术才能真正达到成熟从而大规模应用于水泥的生产中。
3 减碳对策
经过以上的分析可以看出，我国水泥生产的减少碳排放工作还有很大的发展空间，在积极寻找和创新减碳技术的同时，还可以在其他方面采取减排的对策措施，从而更加全面地减少水泥生产的碳排放。
3.1 提高集中度
目前我国生产水泥的小企业数量多，但每个水泥厂的产量并不大。这样的零散生产模式势必会造成能源的浪费和大量不必要的碳排放。而且小型水泥生产企业能力有限，没有条件将最新的节能减碳技术应用到生产中。对此，国家可以通过相关政策将小规模的水泥企业整合集中，实现资源共享和流程互通，并且统一更新减碳设备和流程，从而实现碳减排。
3.2 提高技术水平和人员素质
水泥生产的碳减排需要专业的人员和先进的技术，因此国家应该鼓励相关的专业人员积极投身到水泥生产的减碳技术研究中，并且提高水泥生产流程中相关操作人员的专业知识水平，增强他们减碳生产的意识，从而在细节中减少碳排放。国家还要增加对减碳技术研究的投入，更新水泥生产设备，积极淘汰落后的高碳排放的机器，更新水泥生产设备，将最新的减碳技术应用到生产中，实现减碳效率的最大化。
3.3 一定的政策支持
国家在水泥生产的减碳措施实施上可以出台一些相关的政策，支持和激励水泥企业低碳生产。例如对于在保证水泥质量前提下减碳效果显著的水泥企业减少税收、让减碳效果好的企业优先竞标大型工业项目的水泥提供商、定期对水泥企业的低碳效果进行评优从而提升低碳水泥企业的知名度和影响力等。这些政策都是可以促进和激励水泥企业走低碳生产道路，从而实现整个水泥工业的低碳生产。
主要参考文献
[1] 纵振海，马林，田之文. 利用干排电石渣生产水泥的技术难点[J]. 水泥，2009（11）：22-23.
[2] 许京法. 利用电石渣煅烧水泥熟料的生产工艺[J]. 水泥，2005（9）：13-18.
