前言：中文期刊网精心挑选了减少温室气体的措施范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
减少温室气体的措施范文1
作者简介：石岳峰，博士生，主要研究方向为农田温室气体排放。
基金项目：Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)资助；中国农业大学研究生科研创新专项（编号：KYCX2011036）。
摘要
农田是CO2，CH4和N2O三种温室气体的重要排放源, 在全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量，以及58%的人为非CO2排放，不合理的农田管理措施强化了农田温室气体排放源特征，弱化了农田固碳作用。土壤碳库作为地球生态系统中最活跃的碳库之一，同时也是温室气体的重要源/汇。研究表明通过采取合理的农田管理措施，既可起到增加土壤碳库、减少温室气体排放的目的，又能提高土壤质量。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外，还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。本文通过总结保护性耕作/免耕，秸秆还田，氮肥管理，水分管理，农学及土地利用变化等农田管理措施，探寻增强农田土壤固碳作用，减少农田温室气体排放的合理途径。农田碳库的稳定/增加，对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究，这也为正确评价各种固碳措施对温室气体排放的影响增加了不确定性。
关键词 农田生态系统；温室气体；秸秆还田；保护性耕作；氮素管理；固碳
中图分类号 S181 文献标识码 A
文章编号 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008
人类农业生产活动产生了大量的CO2, CH4和N2O等温室气体，全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量，以及58%的人为非CO2排放（其中N2O占84%，CH4占47%）[1]。在许多亚洲、拉丁美洲和非洲的发展中国家，农业更成为温室气体的最大排放源，同时由于人口快速增长带来了粮食需求的大量增加，使得未来20年中农田温室气体的排放量也会有所增加[2]。大气中温室气体浓度的升高可能引起的全球气候变化已受到各国的广泛重视。
农业生态系统中温室气体的产生是一个十分复杂的过程，土壤中的有机质在不同的气候、植被及管理措施条件下，可分解为无机C和N。无机C在好氧条件下多以CO2的形式释放进入大气，在厌氧条件下则可生成CH4。铵态氮可在硝化细菌的作用下变成硝态氮，而硝态氮在反硝化细菌的作用下可转化成多种状态的氮氧化合物，N2O可在硝化/反硝化过程中产生。在气候、植被及农田管理措施等各因子的微小变化，都会改变CO2，CH4和N2O的产生及排放。
而通过增加农田生态系统中的碳库储量被视为一种非常有效的温室气体减排措施。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外，还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。通过增施有机肥、采用免耕/保护性耕作、增加秸秆还田量等措施，可以减少农田土壤CO2净排放量，同时起到稳定/增加土壤有机碳含量作用。农田碳库的稳定/增加，对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义[3]。中国农田管理措施对土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累积与周转及其对气候变化的反馈机制，正确评估农田土壤碳固定在温室气体减排中的作用，加强农田碳汇研究具有重要意义。
1 农田固碳
土壤是陆地生态系统的重要组成成分，它与大气以及陆地生物群落共同组成系统中碳的主要贮存库和交换库。土壤碳分为土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）和土壤无机碳（soil inorganic carbon, SIC）。SIC相对稳定，而SOC则时刻保持与大气的交换和平衡，因此对SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。据估计，全球约有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有机质形式储存于土壤中，土壤贡献给大气的CO2量是化石燃料燃烧贡献量的10倍[4]，因此SOC的微小变化都将会对全球气候变化产生重要影响。同时，土壤碳库与地上部植物之间有密切关系，SOC的固定、累积与分解过程影响着全球碳循环，外界环境的变化也强烈的影响着地上部植物的生长与土壤微生物对土壤累积碳的分解。
Lal认为SOC的增加可以起到改善土壤质量，增加土壤生产力，减少土壤流失风险，降低富营养化和水体污染危害的作用，且全球耕地总固碳潜力为0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次评估报告剔除全球农业固碳1 600-4 300 Mt a-1（以CO2计），其中90%来自土壤固碳[5]。农田生态系统是受人类干扰最重的陆地生态系统，与自然土壤相比，农田土壤在全球碳库中最为活跃，其土壤碳水平直接受人类活动的影响和调控空间大，农田土壤碳含量管理及对温室气体影响机制正日益受到学术界的广泛关注。农田管理措施是影响SOC固定、转化及释放的主要因素，同时还受土地利用方式、气候变化等多因素的共同影响，因此对农田碳库的评价及调整措施需全面考虑多种因素的交互作用。
2 农田固碳措施对温室气体排放的影响
近年来，农田土壤固碳的研究已经成为全球变化研究的一大热点。大量研究表明，SOC储量受诸多因素的影响，如采用保护性/免耕措施、推广秸秆还田、平衡施用氮肥、采用轮作制度和土地利用方式等，上述管理措施的差异导致农田土壤有机碳库的显著差别，并影响农田温室气体排放水平。
2.1 保护性耕作/免耕措施
保护性耕作作为改善生态环境尤其是防治土壤风蚀的新型耕作方式，在多个国家已经有广泛的研究和应用。中国开展的保护性耕作研究证明了其在北方地区的适用性[6]，并且已进行了保护性耕作对温室效应影响的相关研究。统计表明2004年全球范围内免耕耕作的面积约为95 Mha, 占全球耕地面积的7%[7], 并且这一面积有逐年增加的趋势。
常规耕作措施会对土壤物理性状产生干扰，破坏团聚体对有机质的物理保护，影响土壤温度、透气性，增加土壤有效表面积并使土壤不断处于干湿、冻融交替状态，使得土壤团聚体更易被破坏，加速团聚体有机物的分解[8]。免耕/保护性耕作可以避免以上干扰，减少SOC的分解损失[9]。而频繁的耕作特别是采用犁耕会导致SOC的大量损失，CO2释放量增加，而免耕则能有效的控制SOC的损失，增加SOC的储量，降低CO2的释放量[10]。West和 Post研究发现从传统耕作转变为免耕可以固定0.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但对于保护性耕作/免耕是否有利于减少温室气体效应尚不明确，这是由于一方面免耕对减少CO2排放是有利的，表现为免耕可以减少燃油消耗所引起的直接排放；另一方面，秸秆还田以后秸秆碳不会全部固定在土壤中，有一部分碳以气体的形式从农田释放入大气[12]。
免耕会导致表层土壤容重的增加，产生厌氧环境，减少SOC氧化分解的同时增加N2O排放[13]；采用免耕后更高的土壤水分含量和土壤孔隙含水量（Water filled pore space, WFPS）能够刺激反硝化作用，增加N2O排放[14]；同时免耕导致的N在表层土壤的累积也可能是造成N2O排放增加的原因之一，在欧洲推广免耕措施以后，土壤固碳环境效益将被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西兰的研究表明，常规耕作与免耕在N2O排放上无显著性差异[16]，还有研究认为凿式犁耕作的农田N2O排放比免耕高，原因可能是免耕时间太短，对土壤物理、生物性状还未产生影响。耕作会破坏土壤原有结构，减少土壤对CH4的氧化程度[17]。也有研究表明，翻耕初期会增加土壤对CH4的排放，但经过一段时间（6-8 h）后，CH4排放通量有所降低[18]。
总之，在增加土壤碳固定方面，保护性耕作和免耕的碳增汇潜力大于常规耕作；在净碳释放量方面，常规耕作更多起到CO2源的作用，而保护性耕作和免耕则起到CO2汇的作用；在碳减排方面，免耕和保护性耕作的减排潜力均大于常规耕作；由于N2O和CH4的排放受多种因素的综合影响，因此耕作措施对这两种温室气体排放的影响还有待进一步研究。
2.2 秸秆管理措施
作物秸秆作为土壤有机质的底物，且作物秸秆返还量与SOC含量呈线性关系，因此作物秸秆是决定SOC含量的关键因子之一。秸秆还田有利于土壤碳汇的增加，同时避免秸秆焚烧过程中产生温室气体。因此，秸秆还田是一项重要而又可行的农田碳汇管理措施。秸秆还田以后，一部分残留于土壤中成为土壤有机质的来源，另一部分将会以CO2气体的形式散逸到大气中，因此，随着秸秆还田量的增加CO2排放也会增加。有研究表明，秸秆经过多年分解后只有3%碳真正残留在土壤中，其他97%都在分解过程中转化为CO2散逸到大气中[19]。秸秆还田会增加土壤有机质含量，而有机质是产生CH4的重要底物，因此秸秆还田会增加CH4的排放。综合考量，秸秆还田措施会引起CH4排放的增加，但直接减少了对CO2的排放，同时秸秆还田相对提高了土壤有机质含量，有利于土壤碳的增加，对作物增产具有积极作用。
秸秆还田措施对农业生态系统C、N循环的影响可表现为：一方面由于供N量的增加，可促进反硝化和N2O排放量的增加；另一方面表现为高C/N的秸秆进入农田后会进行N的生物固定，降低反硝化N损失；同时在秸秆分解过程中还可能产生化感物质，抑制反硝化[20]。我国采用秸秆还田农田土壤固碳现状为2389Tg•a-1，而通过提高秸秆还田量土壤可达的固碳潜力为4223Tg•a-1[3]，与国外研究结果相比较，Vleeshouwers等研究认为，如果欧洲所有农田均采用秸秆还田措施，欧洲农田土壤的总固碳能力可达34Tg•a-1[21]。La1预测采用秸秆还田措施后全球农田土壤的总固碳能力可达200Tg•a-1[22]。随着农业的发展及长期以来氮肥的过量投入，氮肥损失也是日益严重，可通过秸秆还田措施与氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸秆还田后秸秆与土壤的相互作用异常复杂，因此需要进一步开展秸秆施入土壤后与土壤的相互作用机理及田间实验研究。
2.3 氮肥管理措施
在农田生态系统中，土壤中的无机氮是提高作物生产力的重要因素，氮肥投入能够影响SOC含量，进而对农田碳循环和温室气体排放产生重要影响。长期施用有机肥能显著提高土壤活性有机碳的含量，有机肥配施无机肥可提高作物产量，而使用化学肥料能增加SOC的稳定性[23]。农业中氮肥的投入为微生物生长提供了丰富的氮源，增强了微生物活性，从而影响温室气体的排放。但也有研究在长期增施氮肥条件下能够降低土壤微生物的活性，从而减少CO2的排放[24]。有研究表明，CO2排放与土壤不同层次的SOC及全N含量呈正相关性，说明在环境因子相对稳定的情况下，土壤SOC和全N含量直接或间接地决定CO2排放通量的变化[25]。对农业源温室气体源与汇的研究表明，减少氨肥、增施有机肥能够减少旱田CH4排放，而施用缓/控释氮肥和尿素复合肥能显著减少农田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明，无机氮肥施用可减少土壤CH4的排放量，而有机肥施用对原有机质含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。长期定位施肥实验的结果表明，氮肥对土壤CH4氧化主要来源于铵态氮而不是硝态氮，因为氨对CH4氧化有竞争性抑制作用。此外，长期施用氮肥还改变了土壤微生物的区系及其活性，降低CH4的氧化速率，导致CH4净排放增加[28]。全球2005年生产的100 Mt N中仅有17%被作物吸收，而剩余部分则损失到环境中[29]。单位面积条件下，有机农田较常规农田有更少的N2O释放量，单位作物产量条件下，两种农田模式下N2O的释放量无显著性差异[23]。尿素硝化抑制剂的使用可以起到增加小麦产量，与尿素处理相比对全球增温势的影响降低8.9-19.5%，同时还可能起到减少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物产量、作物生物量，同时配合秸秆还田等措施将会起到增加碳汇、减少CO2排放的作用。同时必须注意到施肥对农田碳汇的效应研究应建立在大量长期定位试验的基础上，对不同气候区采用不同的氮肥管理措施才能起到增加农田固碳目的。
2.4 水分管理措施
土壤水分状况是农田土壤温室气体排放或吸收的重要影响因素之一。目前全球18%的耕地属水浇地，通过扩大水浇地面积，采取高效灌溉方法等措施可增加作物产量和秸秆还田量，从而起到增加土壤固碳目的[31]。水分传输过程中机械对燃料的消耗会带来CO2的释放，高的土壤含水量也会增加N2O的释放，从而抵消土壤固碳效益[32]。湿润地区的农田灌溉可以促进土壤碳固定，通过改善土壤通气性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干湿交替过程已被证实可提高CO2释放的变幅，同时可增加土壤硝化作用和N2O的释放[34]。采用地下滴灌等农田管理措施，可影响土壤水分运移、碳氮循环及土壤CO2和N2O的释放速率，且与沟灌方式相比不能显著增加温室气体的排放[35]。
稻田土壤在耕作条件下是CH4释放的重要源头，但通过采取有效的稻田管理措施可以
减少水稻生长季的CH4释放。如在水稻生长季，通过实施一次或多次的排水烤田措施可有
效减少CH4释放，但这一措施所带来的环境效益可能会由于N2O释放的增加而部分抵消，
同时此措施也容易受到水分供应的限制，且CH4和N2O的全球增温势不同，烤田作为CH4
减排措施是否合理仍然有待于进一步的定量实验来验证。在非水稻生长季，通过水分管理尤
其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可减少CH4释放。
许多研究表明，N2O与土壤水分之间有存在正相关关系，N2O的释放随土壤湿度的增加而增加[36]，并且在超过土壤充水孔隙度（WFPS）限值后，WFPS值为60%-75%时N2O释放量达到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明，在WFPS为70%时N2O的释放主要通过反硝化作用进行，而在WFPS值为35%-60%时的硝化作用是产生N2O的重要途径[38]。由此可见，WFPS对N2O的产生释放影响机理前人研究结果并不一致，因此有必要继续对这一过程深入研究。
2.5 农学措施
通过选择作物品种，实行作物轮作等农学措施可以起到增加粮食产量和SOC的作用。有机农业生产中常用地表覆盖，种植覆盖作物，豆科作物轮作等措施来增加SOC，但同时又会对CO2，N2O及CH4的释放产生影响，原因在于上述措施有助于增强微生物活性，进而影响温室气体产生与SOC形成/分解[39]，从而增加了对温室气体排放影响的不确定性。种植豆科固氮植物可以减少外源N的投入，但其固定的N同样会起到增加N2O排放的作用。在两季作物之间通过种植生长期较短的绿被植物既可起到增加SOC，又可吸收上季作物未利用的氮，从而起到减少N2O排放的目的[40]。
在新西兰通过8年的实验结果表明，有机农场较常规农场有更高的SOC[41]，在荷兰通过70年的管理得到了相一致的结论[42]。Lal通过对亚洲中部和非洲北部有机农场的研究表明，粪肥投入及豆科作物轮作等管理水平的提高，可以起到增加SOC的目的[31]。种植越冬豆科覆盖作物可使相当数量的有机碳进入土壤，减少农田土壤CO2释放的比例[39]，但是这部分环境效益会由于N2O的大量释放而部分抵消。氮含量丰富的豆科覆盖作物，可增加土壤中可利用的碳、氮含量，因此由微生物活动造成的CO2和N2O释放就不会因缺少反应底物而受限[43]。种植具有较高C：N比的非固氮覆盖作物燕麦或深根作物黑麦，会因为深根系统更有利于带走土壤中的残留氮，从而减弱覆盖作物对N2O产生的影响[44]。综上，通过合理选择作物品种，实施作物轮作可以起到增加土壤碳固定，减少温室气体排放的目的。
2.6 土地利用变化措施
土地利用变化与土地管理措施均能影响土壤CO2，CH4和N2O的释放。将农田转变成典型的自然植被，是减少温室气体排放的重要措施之一[31]。这一土地覆盖类型的变化会导致土壤碳固定的增加，如将耕地转变为草地后会由于减少了对土壤的扰动及土壤有机碳的损失，使得土壤碳固定的自然增加。同时由于草地仅需较低的N投入，从而减少了N2O的排放，提高对CH4的氧化。将旱田转变为水田会导致土壤碳的快速累积，由于水田的厌氧条件使得这一转变增加了CH4的释放[45]。由于通过土地利用类型方式的转变来减少农田温室气体的排放是一项重要的措施，但是在实际操作中往往会以牺牲粮食产量为代价。因此，对发展中国家尤其是如中国这样的人口众多的发展中国家而言，只有在充分保障粮食安全等前提条件下这一措施才是可考虑的选择。
3 结语与展望
农田管理中存在显著增加土壤固碳和温室气体减排的机遇，但现实中却存在很多障碍性因素需要克服。研究表明，目前农田温室气体的实际减排水平远低于对应管理方式下的技术潜力，而两者间的差异是由于气候-非气候政策、体制、社会、教育及经济等方面执行上的限制造成。作为技术措施的保护性耕作/免耕，秸秆还田，氮肥投入，水分管理，农学措施和土地利用类型转变是影响农田温室气体排放的重要方面。常规耕作增加了燃料消耗引起温室气体的直接排放及土壤闭蓄的CO2释放，而免耕、保护性耕作稳定/增加了SOC，表现为CO2的汇；传统秸秆处理是将秸秆移出/就地焚烧处理，焚烧产生的CO2占中国温室气体总排放量的3.8%，而秸秆还田直接减少了CO2排放增加了碳汇；氮肥投入会通过对作物产量、微生物活性的作用来影响土壤固碳机制，过量施氮直接增加NO2的排放，针对特定气候区和种植模式采取适当的氮素管理措施可以起到增加土壤碳固定，减少温室气体排放的目的；旱田采用高效灌溉措施，控制合理WFPS不仅能提高作物产量，还可增加土壤碳固定、减少温室气体排放；间套作农学措施、种植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的，减少农田土壤CO2释放的比例；将农田转变为自然植被覆盖，可增加土壤碳的固定，但此措施的实施应充分考虑由于农田面积减少而造成粮食产量下降、粮食涨价等一系列问题。
在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究，因此为正确评价各种管理措施下的农田固碳作用对温室气体排放的影响增加了不确定性。本文结果认为，保护性耕作/免耕，秸秆还田，合理的水、氮、农学等管理措施均有利于增加土壤碳汇，减少农田CO2排放，但对各因素协同条件下的碳汇及温室气体排放效应尚需进一步研究。在未来农田管理中，应合理利用管理者对农田环境影响的权利，避免由于过度干扰/管理造成的灾难性后果；结合农田碳库特点，集成各种农田减少温室气体排放、减缓气候变化的保护性方案；努力发展替代性能源遏制农田管理对化石燃料的过度依赖，从而充分发掘农田所具有的增加固碳和温室气体减排的潜力。
参考文献(Reference)
［1］Prentice I C,Farquhar G D, Fasham M J R, et al. The Carbon Cycle and Atmospheric Carbon Dioxide［A］. Houghton JT. Climate Change 2001: The Scientific Basis, Intergovernmental Panel on Climate Change［C］. Cambridge: Cambridge University Press, 2001：183-237.
［2］Robert H B, Benjamin J D, et al. Mitigation Potential and Costs for Global Agricultural Greenhouse Gas Emissions ［J］. Agricultural Economics, 2008, 38 (2): 109-115.
［3］韩冰, 王效科，逯非, 等. 中国农田土壤生态系统固碳现状和潜力 ［J］. 生态学报, 2008,28 (2): 612-619. ［Han Bing, Wang Xiaoke, Lu Fei, et al. Soil Carbon Sequestration and Its Potential by Cropland Ecosystems in China ［J］. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(2): 612-619.］
［4］李正才, 傅懋毅, 杨校生. 经营干扰对森林土壤有机碳的影响研究概述 ［J］. 浙江林学院学报, 2005, 22(4): 469-474. ［Li Zhengcai, Fu Maoyi，Yang Xiaosheng. Review on Effects of Management Disturbance on Forest Soil Organic Carbon ［J］. Journal of Zhejiang Forestry College, 2005, 22(4): 469-474.］
［5］Lal R. Carbon Management in Agricultural Soils ［J］. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 2007, 12: 303-322.
［6］高焕文，李洪文，李问盈．保护性耕作的发展 ［J］．农业机械学报，2008，39(9)：43-48．［Gao Huanwen, Li Hongwen, Li Wenying. Development of Conservation Tillage ［J］. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2008, 39(9): 43-48.］
［7］Derpsch R. The Extent of Conservation Agriculture Adoption Worldwide: Implications and Impact ［M］. Nairobi, Kenya, 2005. 3-7.
［8］Paustian K, Andren O, Janzen H H, et al. Agricultural Soils as a Sink to Mitigate CO2 Emissions ［J］. Soil Use and Management, 1997, 13(4): 230-244.
［9］Follett R F. Soil Management Concepts and Carbon Sequestration in Cropland Soils ［J］. Soil Tillage Research, 2001, 61(1-2): 77-92.
［10］金峰, 杨浩，赵其国．土壤有机碳储量及影响因素研究进展 ［J］．土壤, 2000，(1)：11-17. ［Jin Feng, Yang Hao, Zhao Qiguo. Advance in Evaluation the Effect of Soil Organic Carbon Sequestration and the Effect Factors ［J］. Soil, 2000, (1):11-17.］
［11］West T O, Post W M. Soil Organic Carbon Sequestration Rates by Tillage and Crop Rotation: A Global Data Analysis ［J］. Soil Science Society of America Journal, 2002, 66: 1930-1946.
［12］胡立峰，李洪文，高焕文. 保护性耕作对温室效应的影响 ［J］. 农业工程学报, 2009, 25(5): 308-312. ［Hu Lifeng, Li Hongwen, Gao Huanwen. Influence of Conservation Tillage on Greenhouse Effect ［J］. Transactions of the CSAE, 2009, 25(5): 308-312.］
［13］Steinbach H S, Alvarez R. Changes in Soil Organic Carbon Contents and Nitrous Oxide Emissions after Introduction of NoTill in Pam Pean Agroecosystems ［J］. Journal of Environmental Quality, 2006, 35(1): 3-13.
［14］Six J, Ogle S M, Breidt F J, et al. The Potential to Mitigate Global Warming with NoTillage Management is Only Realized When Practiced in the Long Term ［J］. Global Change Biology, 2004, 10: 155-160.
［15］Smith P, Goulding K W, Smith K A, et al. Enhancing the Carbon Sink in European Agricultural Soils: Including Trace Gas Fluxes in Estimates of Carbon Mitigation Potential ［J］. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 2001, 60(1-3): 237-252.
［16］Choudhary M A, Akramkhanov A, Saggar S. Nitrous Oxide Emissions From a New Zealand Cropped Soil: Tillage Effects, Spatial and Seasonal Variability ［J］. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2002, 93(1): 33-43．
［17］Prieme A, Christensen S. Seasonal and Variation of Methane Oxidation in a Danish Spurce Forest ［J］. Soil Biology Biochemistry, 1997, 29(8): 1165-1172．
［18］万运帆, 林而达.翻耕对冬闲农田CH4和CO2排放通量的影响初探 ［J］．中国农业气象，2004, 25(3): 8-10．［Wan Yunfan, Lin Erda. The Influence of Tillage on CH4 and CO2 Emission Flux in Winter Fallow Cropland ［J］. Chinese Journal of Agrometeorology, 2004, 25(3): 8-10.］
［19］王爱玲．黄淮海平原小麦玉米两熟秸秆还田效应及技术研究 ［D］．北京：中国农业大学，2000．［Wang Ailing. Effects and Techniques of Straw Return to Soil in WheatMaize Rotation of Huanghuaihai Plain ［D］. Beijing: China Agricultural University, 2000.］
［20］王改玲，郝明德，陈德立.秸秆还田对灌溉玉米田土壤反硝化及N2O排放的影响［J］.植物营养与肥料学报，2006.12(6):840-844.［Wang Gailing,Hao Mingde,Chen Deli.Effect of Stubble Incorporation and Nitrogen Fertilization on Denitrification and Nitrous Oxide Emission in an Irrigated Maize Soil［J］.Plant Nutrition and Fertilizer Science.2006,12(6):840-844.］
［21］Vleeshouwers L M,Verhagen A.Carbon Emission and Sequestration by Agricultural Land Use:A Model Study for Europe［J］.Global Change Biology,2002.(8):519-530.
［22］Lal R,Bruce J P.The Potential of World Grop Land Soils to Sequester C and Mitigate the Greenhouse Effect［J］.Enviornmental Science & Policy,1999.(2):177-185.
［23］王绍强, 刘纪远. 土壤碳蓄积量变化的影响因素研究现状 ［J］. 地球科学进展, 2002, 17 (4): 528-534. ［Wang Shaoqiang, Liu Jiyuan. Research Status Quo of Impact Factors of Soil Carbon Storage ［J］. Advance In Earth Sciences, 2002, 17 (4): 528-534.］
［24］Richard D. Chronic Nitrogen Additions Reduce Total Soil Respiration and Microbial Respiration in Temperate Forest Soils at the Harvard Forest Bowden ［J］. Forest Ecology and Management, 2004, 196: 43-56.
［25］李明峰, 董云社, 耿元波, 等. 草原土壤的碳氮分布与CO2排放通量的相关性分析 ［J］. 环境科学, 2004, 25(2): 7-11. ［Li Mingfeng, Dong Yunshe, Geng Yuanbo, et al. Analyses of the Correlation Between the Fluxes of CO2 and the Distribution of C & N in Grassland Soils ［J］. Environmental Science, 2004, 25(2): 7-11.］
［26］张秀君. 温室气体及其排放的研究 ［J］. 沈阳教育学院学报, 1999, 1(2): 103-108. ［Zhang Xiujun. Studies on Greenhouse Gas and Its Emission ［J］. Journal of Shenyang College of Education, 1999, 1(2):103-108.］
［27］齐玉春, 董云社, 章申. 华北平原典型农业区土壤甲烷通量研究 ［J］.农村生态环境, 2002, 18(3): 56-58. ［Qi Yuchun, Dong Yunshe, Zhang Shen. Methane Fluxes of Typical Agricultural Soil in the North China Plain［J］. Rural EcoEnvironment, 2002, 18(3): 56-58.］
［28］胡荣桂. 氮肥对旱地土壤甲烷氧化能力的影响 ［J］. 生态环境, 2004, 13(1): 74-77. ［Hu Ronggui. Effects of Fertilization on the Potential of Methane Oxidation in Upland Soil ［J］. Ecology and Environment, 2004, 13(1): 74-77.］
［29］Erisman J W, Sutton M A, Galloway J, et al. How a Century of Ammonia Synthesis Changed the World ［J］. Nature Geoscience, 2008, 1: 636-639.
［30］Bhatia A, Sasmal S, Jain N, et al. Mitigating Nitrous Oxide Emission From Soil Under Conventional and NoTillage in Wheat Using Nitrification Inhibitors ［J］. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2010, 136: 247-253.
［31］Lal R. Soil Carbon Sequestration Impacts on Global Climate Change and Food Security ［J］. Science, 2004a, 304: 1623-1627.
［32］Liebig M A, Morgan J A, Reeder J D, et al. Greenhouse Gas Contributions and Mitigation Potential of Agricultural Practices in Northwestern USA and Western Canada ［J］. Soil Tillage Research, 2005, 83: 25-52.
［33］Monteny G J, Bannink A, Chadwick D. Greenhouse Gas Abatement Strategies for Animal husbandry ［J］. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2006, 112: 163-170.
［34］Fierer N, Schimel J P. Effects of DryingWetting Frequency on Soil Carbon and Nitrogen Transformations ［J］. Soil Biology Biochemistry, 2002, 34: 777-787.
［35］Cynthia M K, Dennis E R, William R H. Cover Cropping Affects Soil N2O and CO2 Emissions Differently Depending on Type of Irrigation ［J］. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2010, 137: 251-260.
［36］Akiyama H, McTaggart I P, Ball B C, et al. N2O, NO, and NH3 Emissions from Soil After the Application of Organic Fertilizers, Urea, and Water ［J］. Water Air Soil Pollution, 2004, 156: 113-129.
［37］Linn D M, Doran J W. Effect of Waterfilled Pore Space on Carbon Dioxide and Nitrous Oxide Production in Tilled and NonTilled Soils ［J］. Soil Science Society of America Journal, 1984, 48: 1267-1272.
［38］Bateman E J, Baggs E M. Contributions of Nitrification and Denitrification to Nitrous Oxide Emissions from Soils at Different Waterfilled Pore Space ［J］. Biology Fertility of Soils, 2005, 41: 379-388.
［39］Jarecki M, Lal R. Crop Management for Soil Carbon Sequestration Critical Reviews in Plant Sciences ［J］Plant Sciences, 2003, 22: 471-502.
［40］Freibauer A, Rounsevell M, Smith P, et al. Carbon Sequestration in the Agricultural Soils of Europe ［J］. Geoderma, 2004, 122: 1-23.
［41］Reganold J P, Palmer A S, Lockhart J C, et al. Soil Quality and financial Performance of Biodynamic and Conventional Farms in New Zealand ［J］. Science, 1993, 260: 344-349.
［42］Pulleman M, Jongmans A, Marinissen J, et al. Effects of Organic Versus Conventional Arable Farming on Soil Structure and Organic Matter Dynamics in a Marine Loam in the Netherlands ［J］. Soil Use and Management, 2003, 19: 157-165.
［43］Sainju U M, Schomberg H H, Singh B P, et al. Cover Crop Effect on Soil Carbon Fractions under Conservation Tillage Cotton ［J］. Soil Tillage Research, 2007, 96: 205-218.
［44］McCracken D V, Smith M S, Grove J H, et al. Nitrate Leaching as Influenced by Cover Cropping and Nitrogen Source ［J］. Soil Science Society of America Journal, 1994, 58: 1476-1483.
［45］Paustian, K. et al. Agricultural Mitigation of Greenhouse Gases: Science and Policy Options［R］. Council on Agricultural Science and Technology Report, 2004. 120.
Advance in Evaluation the Effect of Carbon Sequestration Strategies on
Greenhouse Gases Mitigation in Agriculture
SHI Yuefeng1 WU Wenliang1 MENG Fanqiao1 WANG Dapeng1 ZHANG Zhihua2
（1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;
2. College of Resources Science & Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China）
Abstract
Agricultural field is an important source for three primary greenhouse gases (GHGs), including CO2, CH4 and N2O. Unreasonable agricultural managements increase GHGs and decrease the effect of soil carbon sequestration. Agricultural activities generate the largest share, 58% of the world’s anthropogenic noncarbon dioxide (nonCO2) emission, and make up roughly 14% of all anthropogenic GHG emissions. And soil carbon pool is the most active carbon pools in ecosystems. In addition, soil carbon pool could be a source or sink of GHGs.
减少温室气体的措施范文2
今年2月，位于北半球的英国受到了340年来最高温的“青睐”，同期莫斯科也出现了绿草茵茵的景象，美国东部原本应在4月份盛开的樱花也提前数月绽放。与此同时，北京也出现了167年来的最高气温――16℃，进入5月份以来，中国北部一些地区的平均气温高于往年1到3℃……。无数事实指向同一个结论：全球气候变暖。
联合国的气候变化政府座谈小组(IPCC)提出的最新研究报告指出，在过去的100年中，全球平均地表气温升高了0.74℃；过去50年的全球平均气温在过去的500年和1300年以来可能是最高的，20世纪的北半球可能是过去1000年中最热的世纪。
持续“发烧”的地球
在气候不断变暖的过程中，欧洲阿尔卑斯山的冰川面积比19世纪中叶缩小了1/3；非洲乞力马扎罗山的山顶冰冠自上个世纪初期至今已经缩小了80％；北极冰层在过去的50年中已变薄40％；“世界第三极”青藏高原的冰川消减速度近年来呈加速趋势，预计到2050年冰川面积将比现有面积减少28％。
根据专家的分析，地球接收到的太阳光一半多被地球南北两极的冰盖和高原冰雪以及云层反射掉，大约只有47%照射到地球表面。而冰盖面积缩小，被反射掉的太阳光减少，地球的温度就会进一步增高，从而使冰雪融化得更多，冰雪面积进一步缩小。在这种“恶性循环”的作用下，全球气候持续变暖已经不可逆转。据IPCC预测，从现在开始到2100年，全球平均气温的“最可能升高幅度”是1.8℃～4℃。
残酷的现实以及振聋发聩的预言让人们为一个日益“发热”的地球绷紧了神经。IPCC在其报告中称，国际社会对气候变暖的关注度已经超过了美伊对抗等国际事务。在前不久世界知名的《自然》杂志评选出的十大年度科学大事中，全球气候变暖榜上有名。无独有偶，英国气象学家警告说，全球变暖给人类带来的危害并不亚于核武器等大规模杀伤性武器。
人类是“元凶”
虽然导致地球变暖的因素中也有自然活动，如火山爆发，但以大规模工业化为主要标志的人类经济活动，才是气候变暖的最大推动力。IPCC的最新评估报告旗帜鲜明地指出，过去50年中，全球气温异常和快速升高与人类进入温室气体排放密集期正好相吻合。
人类活动引起的全球气候变化主要表现在两个方面：一是直接向大气排放温室气体，例如工业生产过程直接向大气排放二氧化碳和甲烷等；二是人类活动改变了气候，如森林砍伐直接削弱了大气消化CO2的能力，农业活动改变了土地利用状况而增加了大气中的甲烷。而在上述两个因素中，温室气体的排放导致气候变化最为猛烈。
二氧化碳是引起全球气候变暖的罪魁祸首。研究表明，从地球上无数烟囱、汽车排气管排出的二氧化碳约有50%留在大气里，而二氧化碳所产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%。世界气象组织的研究报告指出，自1750年以来，地球大气中二氧化碳含量增长了35．4％，且目前已经远远超出了工业革命前的浓度范围，达到了65万年以来的最高峰。仅2006年全球二氧化碳的排放量就增加了33%，达到了地球有史以来的最高水平。
而一个约定俗成的研究结论是：大气中二氧化碳含量每增加25%，近地面气温将会升高0.5?C。
除了二氧化碳之外，甲烷、一氧化二氮等致热气体也在近百年人类工业化过程中与日俱增。目前发达国家仍是温室气体的主要排放者。发达国家人口虽然仅占全球的20％，但排放的二氧化碳等温室气体却占到全球的66％，其中美国名列第一，在全球二氧化碳排放量中占到四分之一。
世界经济的噩梦
动植物灭绝、各种瘟疫流行、飓风与热浪等恶劣气候频频出现……，尽管气象学家们制造的预言有点危言耸听，但由于无节制排放温室气体所导致全球变暖，人类所遭受的的“惩罚”其实早已开始。
而且气候变暖，全球经济也将为此支付巨大的代价。
联合国环境规划署发表的一项报告认为，如果在未来50年中，各国不能采取有效措施减少温室气体的排放，每年就将有高达3000亿美元的经济损失。无独有偶，IPCC也认为，如果在2030年前不能将温室气体的浓度控制在450ppm至550ppm二氧化碳当量之间，全球的GDP可能每年损失0.2％到3％。而英国政府《斯特恩报告(Stern Report)》则指出，气候变暖将导致全球GDP每年降低5%到10%。
冰川的加速融化必然导致海平面上升。根据IPCC的调查，全球平均海平面在上个世纪上升了10到20厘米，而海平面上升50厘米会直接导致海岸线后退50米。目前，世界大约1亿居民居住在海平面1米以内的区域。海平面仅仅上升10厘米就可能使马尔代夫、塞舌尔等许多南太平洋海岛从地面上消失，上海、威尼斯、香港、里约热内卢、东京、曼谷、纽约等海滨大城市以及孟加拉、荷兰、埃及等国也难逃厄运。人类数百年苦心经营的工业化成果将付之东流。
干旱、火灾、热浪、风暴等极端天气是气候变暖的直接结果。据统计，20世纪90年代，全球发生的重大气象灾害比1950年代多了5倍，因此造成的年均经济损失从1960年代的40亿美元飚升至1990年代的290亿美元。IPCC报告也预测，全球变暖将使地球上近10亿人受到缺水的影响。而且由于气候恶化和生态失衡将产生大量的“气候难民”。 据英国“眼泪基金会”的报告称，目前已经有2500万气候难民，预测未来50年，将会产生2亿气候难民，全球经济发展过程的补偿成本将随之无节制地放大。
农业是气候变暖中最为脆弱的行业。由于全球气候变暖带来的旱灾，世界银行在撒哈拉沙漠以南非洲地区开展的农业扶贫项目中有四分之一面临危机。不仅如此，联合国粮农组织研究报告指出，如果气温升高2摄氏度，农业可能减产30％；如果不对气候变暖采取任何措施，到21世纪后半期，全球主要农作物如小麦、水稻和玉米的产量最多可下降36%，进而严重影响全球的粮食安全。
经济落后国家将成为全球气候变暖的“重灾区”。 特别是非洲地区，撒哈拉沙漠面积扩大已经成为该地正面临全球气候变暖威胁的主要“标志”。尽管非洲是废气排放量最少的大陆，但由于经济落后，贫困严重，应对自然灾害的能力也更脆弱。
克服变暖知易行难
面对“全球变暖”，世界各地都泛起了一股象征式的运动：悉尼全城熄灯一小时警示全球变暖问题，并把这一小时命名为“地球时间”。法国首都巴黎等多个城市也拉闸关灯数分钟，埃菲尔铁塔的2万盏灯全部熄灭……事实上，这些立足于选举政治或宗教信条的行动不足以抵抗全球变暖。抗拒全球变暖需要全球协同行动和各国制定长效政策。
从目前来看，抗拒全球变暖有两条思路，分属于两大相互不妥协的阵营。持第一种思路的国家相信人类活动是全球变暖的主因，并主张通过大幅减少温室气体排放或限制温室气体排放来遏制全球变暖。这一派由《京都议定书》批准国，尤其是欧洲国家代表。持另一种思路的国家则不相信人类活动是全球变暖的主因，他们主张通过本国科技创新来减少能耗和发展替代能源，并主张用高科技来应对地球自身不可避免的全球变暖问题。持这一种思路的国家以美国为代表。
在G8峰会之前，美国总统布什抛出了一项名为“气候变化动议”的计划，呼吁全球主要经济体与美国一道，在他任期结束前就减少二氧化碳排放的全球目标达成一致。但布什的“气候变化动议”仍然没有就减排规模做出承诺，更没有提及具体的时间表。不仅如此，布什仍主张不通过政府的强制措施而是市场的自主安排达到减排。
6年前，布什政府以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限制温室气体的义务”为由，宣布退出《京都议定书》。如今布什旧话重提，其精心策划的“气候变化动议”无非是原有心迹的再版。
当然，“气候变化动议”要最终取代2012到期的《京都议定书》恐怕没那么容易。布什的倡议必然会遭到欧洲国家的怀疑和反对。
让发展中国家承担与发达国家同步或同等份额的减排和限排义务，是不公平的，但是，任何国家都没有权利永久逃避此类义务。因为对于任何国家而言，如果只顾自身利益，最终也逃不过全球变暖的惩罚。正如联合国政府间气候变化专门委员会的报告所强调的，无论哪个国家或地区，面对全球气候变暖，谁都不会成为真正的赢家。
中国无法置身事外
与中国经济高速增长招徕全球关注的目光一样，中国温室气体的排放规模和程度以及可能造成的危害也成为国际舆论的关注点。总部设在巴黎的国际能源署估计，中国2007年将有可能取代美国，成为全球最大的年度温室气体排放国。
《纽约时报》甚至在最显眼的位置作出评论，虽然中国正在快速发展核能、风能等清洁能源，但煤炭的消耗量仍然很大，煤炭虽然便宜但污染更大。所以美国担心如果中国不设置二氧化碳的排放限额，将抵消其他国家减少温室气体排放的努力。
按照《京都议定书》，中国作为发展中国国家并不承担减排义务，而且还可以依托“清洁能源机制”享受到发达国家提供的减排技术与资金的支持，但中国政府愿意承担更多的社会责任。
由中国气象局、中国科学院等六部门联合的《气候变化国家评估报告》指出，20世纪中国气候变化趋势与全球变暖的总趋势一致。近100年来的平均气温已经上升了0．5至0．8℃。今后气候变化的速度将进一步加快，到2020年，中国的平均温度有可能上升1.7度，到2050年可能上升2.2度。
IPCC的报告也指出，由于中国的人均自然资源拥有量已十分紧张，全球变暖给中国带来的影响比对发达国家要大得多。事实也确实如此，据统计，我国每年受各类灾害影响的人口达4亿人次，造成的经济损失平均高达2000多亿元。
中国气象局的评估报告认为，气候变暖将使黄河及内陆河地区的蒸发量可能增加15％左右，旱涝等灾害的出现频率会增加，并加剧水资源的供需矛盾。预计2010年至2030年中国西部地区每年缺水量约为200亿立方米。不仅如此，到2030年，中国沿岸海平面可能上升幅度为0．01米至0．16米，导致许多海岸区洪水泛滥的机会增大，产值近3亿元的沿海旅游业将丧失殆尽。
减少温室气体的措施范文3
关键词：污水处理厂；温室气体；减排
中图分类号：X511 文献标识码：A
1 污水处理厂的温室气体来源
污水理厂在运行过程中会直接或间接排放温室气体。污水收集输送、污水处理、污泥处理处置过程以及处理水中残留物降解过程中都会存在温室气体的直接排放；污水污泥收集处理过程中消耗的电能、热能和药剂造成温室气体的间接排放。另外，如果回收利用污水污泥处理处置产生的沼气，直接排放可以得到部分抵消。污水处理厂排放的温室气体主要有CO2、CH4和N2O。其中直接排放的CO2是生物成因，不会导致大气中CO2含量的净增长，所以不应计入温室气体排放总量。因此本文认为污水处理厂的温室气体主要是污水污泥收集输送、处理处置过程中直接排放的CH4、N2O及能源消耗所带来的CO2的间接排放。
2 污水处理厂温室气体减排策略
2.1 污水处理工艺的选择
不同地方的环境条件、经济水平和居民生活习惯不同，污水水质水量、处理要求也会差异较大，因此在选择污水处理工艺时必须遵循的原则就是因地制宜。在经济落后的地区，可以先采用强化一级污水处理工艺待条件相对成熟后再过渡到二级处理；土地资源丰富时可选择利用当地的自然地形，如塘沟、洼地等作为污水处理的场地，优先考虑采用人工湿地、稳定塘等生态处理工艺。
厌氧工艺不需供氧因而消耗的能量少，并可将进水有机物转化为CH4，若回收利用这一能源既能降
低CH4排放量，还可减少化石化石燃料的消耗。当进水BODu浓度大于300 mg/L时（见图1），厌氧生物处理工艺排放的温室气体更少，并且减排效果随着进水BODu浓度的增大而越发显著。另外，一般厌氧工艺产生的污泥量较少，使其经济性和环保性更好。因此，条件适宜时选用厌氧工艺有利于减少温室气体的排放量。
下面以某污水处理厂为例分析污水处理工艺确定的过程。该污水厂进水为生活污水和工业废水的混合污水，其中工业废水所占比例较大。进水几乎不含有重金属和有毒有害物质，但生化可行性较差，氮磷浓度较大，所要求的污水处理程度较高，水量水质不够稳定，与大城市相比水量较小。从处理效果来看，A2/O、SBR、氧化沟三个系列工艺均可满足要求，但每种工艺均具有一定的优点和局限性。进行工艺选择时，应充分考虑技术的可靠性、先进性，同时要与工程项目污水厂进出水水质及当地自然、经济条件等方面相适应。根据该规划污水处理厂进水水质特点和出水水质要求，选择具有脱氮除磷功能，且经济、高效、节能、环保、科学的工艺。
氧化沟多为分建式，回流量大，且通常采用机械曝气，电耗较大；还会因动态沉淀影响出水水质。而A2/O工艺和SBR系列中的CASS工艺的脱氮除磷效果都比较稳定，其次，A2/O工艺成熟可靠、脱氮除磷效果更好、运行成本较低，不易发生污泥膨胀；CASS工艺具有处理流程简单、节省投资及占地、抗冲击负荷能力强、运行稳定、技术先进且成熟等特点。因此，根据本项目的特点，暂排除氧化沟法，而将A2/O工艺和CASS工艺作为备选方案再进行比较（见表1）。
两工艺方案技术成熟可靠，对水质水量有较强的适应性，不易发生污泥膨胀，都能保证出水水质稳定且能达到设计要求。A2/O工艺方案构筑物数量多，占地多，投资大；CASS工艺流程简单，无二沉池及污泥回流泵房，布置紧凑，节省投资、占地及能耗，更适应当地的自然条件。CASS方案自动化控制要求较高，需提高污水厂员工的素质，这与社会人类的发展方向相适应。CASS工艺一般产生的污泥较少，更凸显其在经济上和温室气体减排方面的优越性。
综上所述，并充分考虑到 CASS 工艺的先进性、成熟性，且占地少、投资省、易实现设备的集成化和自动化，因而更适应当地自然条件和未来的发展，推荐采用水解酸化+CASS法作为本工程的处理工艺。在该工艺的设计中，可通过选取最佳工艺运行参数、采用节能技术与设备，最大限度地降低工程造价、运行费用及温室气体排放量，实现污水厂工艺方案的整体优化。
2.2 污泥处理处置工艺的选择
不同污泥处理处置工艺的温室气体排放量和减排程度比较见表2。由表2可以看出，在各种污泥处理处置工艺中填埋的温室气体排放量最大；污泥厌氧消化+沼气发电的减排程度最高，其次是污泥余热干化+焚烧、余热干化后混烧、好氧堆肥等。
在确定污泥处理处置工艺时，应综合考虑安全、经济、高效、环保等因素。污泥量较大时，建议选择厌氧消化+沼气发电的方式，其温室气体排放量较少，所产沼气纯度高、稳定，便于回收利用，且污泥经消化后脱水性能好。例如巴姆堡污水厂（9万m3/d污水）将污泥厌氧消化产生的沼气净化处理后用于发电发热，2011年电力热力已完全实现自给。如果厌氧消化设施的建设受到限制时，污泥经余热干化后可在当地的工业窑炉混烧或焚烧发电，这既可以降低投资和运行费用又可节省化石燃料而减少温室气体的排放。污泥量很少时，湿污泥可不经干化而直接混烧。经济相对落后的地区，适宜采用好氧堆肥的方式，污泥经堆肥后可代替化肥并增加碳汇，抵消污泥处理过程中的大部分的温室气体排放量。若受条件限制只能选择填埋时，可将污泥与生活垃圾混合经好氧预处理后再填埋，改善填埋作业条件，减少填埋过程中的温室气体排放。
为减少温室气体排放还改善现有工艺。当污泥消化设施容积有剩余时，可通过投加过期食品、废油脂、厨房垃圾、屠宰场废弃物等增加产沼原料，从而增加沼气产量。例如德国的阿伦斯堡污水处理厂投加了大约3%体积的废油脂等，电力自给率由30%提高到100%。污泥厌氧消化过程中的水解阶段比较缓慢，若通过碱处理、热处理、超声波、射线、臭氧氧化等方法进行预处理，污泥中的颗粒成分被破坏，释放出厌氧微生物所需的有机质，从而提高水解效率，增加沼气产量。
2.3 优化污水厂的总体设计及管理体系
污水处理厂的平面布置时应结合污水厂中各构筑物的功能和特征进行。为便于管理、减少温室气体排放、节约占地、减少连接管渠的长度，布置要紧凑，生产关系密切的应互相靠近，甚至组合在一起。连接各构筑物的管渠要简短，避免不必要的拐弯和立体交叉。立面布置时，要充分利用地形，减少挖填方量，尽量做到重力自流。若实现不了重力自流时应尽量实现污水污泥的一次提升，避免多次提升。合理确定各构筑物的标高、进出水口形式、管渠的尺寸及构筑物和管渠之间的连接方式等，尽量减少水头损失。
目前我国污水处理厂大多采用政府建设、政府运营的管理模式，这样浪费了很多资源，运行效率也不是很高，对此，可以实行污水处理厂建设与运营的市场化和产业化。国家和污水处理行业应制定相应规范指导温室气体排放评价的进行，建立减排管理评价体系，以检验低碳运行成果，并采取相关经济措施鼓励低碳运行。行业协会或环保部门等非盈利组织可实时监控全国污水处理系统的运行状况并进行汇总分析，提出相应各处理环节的温室气体排放平均值和优化指导值，方便运行管理人员参考。此外，也可在条件允许的地区开展示范项目，向社会公开其运行结果，以便于其他污水处理系统进行各方面运行状态的比较，由此了解温室气体减排潜力和方向进而开展相应减排工作。
3 结论与建议
为响应低碳城市的号召，在规划、建设和运行污水处理厂时必须要考虑温室气体减排问题。本文从污水处理工艺的选择、污泥处理处置工艺的选择、污水处理厂的总体设计这三个方面来探讨了温室气体减排策略，认为污水处理厂需要综合考虑当地的自然环境、经济状况、环境标准、居民生活习惯、污水水质水量、处理要求及各种污水处理工艺类型及运行条件等因素，确立合理可行的减排策略。
由于污水处理厂系统复杂，涉及环节较多，不同处理单元、处理工艺的参数和指标各异，而污水处理厂的温室气体排放研究在我国相对较少，很多资料的获取存在困难。因此，为减少温室气体排放，必须要加强在这方面检测和研究。
参考文献：
[1] 张秀梅.考虑碳排放的中小城镇污水处理系统规划研究[D].西南交通大学，2014.
[2] 郝晓地.可持m污水―废物处理技术[M].中国建筑工业出版社，2006.
[3] 杨顺生，陈钰，曹洲榕.德国污水处理考虑减排的工程实例及思考[J].四川环境，2012（1）.
[4] 梅小乐，周燕.城市污水处理厂节能水平评估标准探讨[J].给水排水，2011（3）.
[5] 陈功，周玲玲，戴晓虎，董滨.城市污水处理厂节能降耗途径[J].水处理技术，2012（4）.
[6] 李欢，金宜英.污水污泥处理的碳排放及其低碳化策略[J].土木建筑与环境工程，2011（2）.
减少温室气体的措施范文4
关键词:低碳经济;温室气体;低碳农业;节能减排
中图分类号:S-0 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-06-0001-4
目前全球正经历一场以变暖为主要特征的气候变化,人类的活动在某种程度上加剧了温室效应。农业生产在全球温室气体循环中占有重要地位,农业既是碳汇也是温室气体的排放源。一方面,农业的温室气体排放量是全球温室气体排放的第二大重要来源,另一方面,由于温室效应而引起的气候变化又严重影响到农业生产。因此,发展低碳农业具有重要的特殊意义。
1 低碳经济与低碳农业
1.1 低碳经济
“低碳经济”这一名词最早见诸于政府文件是2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,它以能效技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和应用为核心,以减少化石燃料消耗和温室气体排放为标志,促进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,最终使经济社会与生态环境相互和谐,可持续发展。
2006年,前世界银行首席经济学家尼古拉斯・斯特恩呼吁全世界向低碳型经济模式转化。2007年7月,美国参议院提出了《低碳经济法案》,表明低碳经济的发展道路将有望成为美国未来的重要战略选择和指导方向。2007年12月,“巴厘岛路线图”要求发达国家在2020年前将温室气体减排25%、40%,为全球进一步迈向低碳经济起到了积极的作用,具有里程碑式的意义。联合国环境规划署将2008年“世界环境日”的主题定为“转变传统观念,推行低碳经济”,以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。
1.2 低碳农业
低碳农业是一种比广义的生态农业概念更广泛的概念,不仅要像生态农业那样提倡少用化肥农药、进行高效的农业生产,而且在农业能源消耗越来越多,种植、运输、加工等过程中,电力、石油和煤气等能源的使用都在增加的情况下,还要更注重整体农业能耗和排放的降低。在农业生产和生活中,无论是节地、节水、节肥、节种,还是节电、节油、节柴(节煤)、节粮,只要是可以降低农业生产成本,保护农业生态环境,增强土壤的固碳能力,减少温室气体排放,都属于低碳农业最有效、最现实的形式。
1.3 北京市发展低碳农业的意义
北京市发展低碳农业是在应对未来农业的巨大挑战、实现农业可持续发展的一项重要的举措,其宗旨是在保护生态环境的前提下实现农业的高值化,提高农业的生产能力、产业化规模、竞争力和比较优势效益。发展低碳农业不但可以增加碳汇:还可以节约能源,并推广新能源;减少温室气体的排放;提高废弃物和化肥农药的利用率,减少农民的经济投入,获取更大收益。低碳农业是资源节约型农业――尽可能节约各种资源消耗,减少人力、物力、财力的投入;低碳农业是综合效益型农业――以最少的物质投入,获取全社会最大的产出收益;低碳农业是生态安全型农业――采取各种措施,将农业产前、产中、产后全过程中可能对社会带来的破坏降到最低。简而言之,发展低碳农业经济是应对全球气候变化、减少温室气体排放的迫切要求。
2 北京市发展低碳农业的途径
气候变化引起的水资源短缺和燃料价格的波动都将直接影响到粮食的生产状况和耕作的稳定性。在农业用地中会释放出大量的温室气体,超过全世界人为排放温室气体总量的30%以上,相当于150亿吨CO2。发展低碳农业该采取哪些模式,下面从循环经济的角度来阐述低碳农业上的发展思路。
2.1 减量化原则――发展节约型农业
九节即节地、节水、节肥、节药、节种、节电、节油、节柴(节煤)、节粮,一减就是减少从事“一产”的农民。抓好“九节一减”,不但可以降低农业生产成本和经营成本,而且可以在源头上减轻农民的负担,而更为有效的是可以促进农民增收,治理农业生产中所产生的面源污染,达到保护农业生态环境的目的;还可以增强土壤的固碳能力,减少温室气体的排放。通过转变农业的增长方式,化解农业生产中所面对的风险,发展低碳农业、循环农业,应对气候变化对农业生产所造成的影响。
2.2 再循环原则――大力发展循环农业
在新形式下,依靠水土为中心的传统农业种植模式将接近或达到土地承载能力的临界状态,这就需要我们不断寻求新的种植模式。微生物的利用被称为白色农业。它把传统农业的动植物资源利用拓展到微生物资源利用领域,创建以微生物产业为中心的新型工业化农业。目前农村微生物运用最广泛的是沼气,而且效果显著。沼气的残留物――沼液可以代替农药、沼渣可以代替化肥,是发展有机农产品的重要条件。将农业生产中产生的各种废弃物化害为利、变废为宝,进行循环、深度利用。充分利用太阳能和其他新兴能源代替传统化石燃料。
2.3 再利用原则――发展农产品的加工业
对农产品进行深加工,提高农产品的经济附加值,创造更好的效益。将各种农产品加工后所生成的副产品和有机废弃物循环利用,进行系列开发和深度加工,有些所产生的经济效益甚至会超过主产品的效益。既做到了节约能源资源,又减少了对生态环境的破坏和污染,有效的减少了温室气体排放。
2.4 可控性原则
可控性原则包含以下几个方面:保护生态环境;开发安全优质农产品;优化配置农村产业结构。其中有机农产品在生产过程中不施用任何化学合成物质,绿色农产品禁止施用高毒高残留的化肥和农药,减少化学合成物的使用,施用有机肥。大力发展有机农业,如果可以全面覆盖的话,这一领域几乎能够达到碳中和状态。在生产中减少温室气体排放、强化固碳,还可以带来生物多样性进展以及生态环境的改善。
2.5 生物质能源利用原则
重点示范推广生物质燃气中降低焦油污染技术、低温沼气发酵技术、生物质燃料高效利用技术以及沼渣、沼液资源化利用等技术,重点开展利用太阳能光热转换系统、生物质燃料加温等资源替代型技术(产品)试验示范,推广沼渣、沼液定量施肥技术,提高农村生物质资源综合开发利用水平。在有条件的农村地区开展生物质集中气化供气技术、户用炉具多元燃料、生物质成型燃料与能耗成本控制技术、生物质燃气标准化技术、生物质固体成型成套设备与配套炉具开发与应用等。
3 北京市发展低碳农业潜力分析
现代农业提供大量产品,同时也成为面污染源和排放源。高碳排放石油农业不可持续。京郊农业耗能高于全国,单位面积化肥用量为世界平均(109.8kg/hm2)5.5倍,意味着排放强度比全国成倍高出。尽管每公顷产值高出38%,但是农业能源效率仍低于全国平均。作为首都,必须做出低碳经济建设的榜样,向世界显示中国减排的决心和行动的落实。
表1 北京市农业每公顷能耗和产值与全国平均比较
地区 耕地
(万) 农机动力(kw) 农用电(kwh) 化肥
(kg) 猪牛羊肉(kg) 农业地区产值(元/公顷)
全国 12173.5 6.285 4525.5 419.6 433.5 23079.0
北京 23.22 12.95 17715.0 602.9 1486.5 31936.5
3.1 地理条件
北京市地处华北平原西北边缘,地形多样,各种地貌类型较为齐全,气候属暖温带半湿润大陆性季风气候,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春、秋短促,年平均气温10-12℃。雨热同期,无霜期较长,光照充足,有利于农业的综合发展。山区占全市总面积的62%,平原约占38%。耕地面积23.2万公顷,全市境内多年平均降水量为600mm,由境内降水而形成的多年平均地表径流量为23 亿m3。有效灌溉面积17.2万公顷,农业用水12亿m3。全市人口1695万多,其中农业人口约占15%。由于特殊的地理位置,全市农业以都市农业为主,生产蔬菜、瓜果、花卉等。
3.2 水和生态资源
北京市拥有密云水库和官厅水库两大淡水湖泊,是重要湿地,其巨大的生态功能对维护首都生态安全具有举足轻重的意义。北京市总面积16400km2,流经市域的河流有永定河、潮白河、北运河、拒马河和枸河。全市年平均降水量为626mm,年内多暴雨集中,汛期6-9月份降雨量占年降水量70-80%以上。北京因水而建都。北京的地表水和地下水主要靠降雨补给。北京水资源的特点:(1)北京属干旱少雨气候,水资源严重不足;(2)年际及季节变化大,年降水量1406-290mm之间,年内降水多集中在6-8月,形成地表径流,不易补充、涵养地下水;(3)北京有蓟运河、潮白河、北运河、永定河、大清河五大水系。共有大小河流100余条,全长2700多千米。有大小湖泊、水库120余座。2008年节水19559t,节水措施245项。生态旅游资源的开发将是北京市利用生态资源取得经济收益的重要途径。
3.3 林业自然资源
北京山地原始植被类型为暖温带落叶阔叶林,因长期受人为影响原始植被类型已不多见,长期大量的人为活动使次生植被在该地区占主导地位,林业在发展低碳经济,应对全球气候变化中的独特作用是显而易见的,而且得到国际公认。森林在发展低碳经济、减缓全球气候变暖的作用主要是要增强森林的碳汇功能,减少和控制森林成为温室气体的排放源。北京市林地面积641368.3公顷,森里覆盖率36.5%,全市林木绿化率52.1%。良好的森林覆盖率为农业温室气体减排提供了良好的生态基础。
图1 森林面积结构
3.4 农业生产条件较好
伴随着农业科技的大力推广和农业产业化经营速度加快,农业的现代化水平和农村基础设施建设的不断完善,传统农业迅速向现代农业转变,生态农业、绿色农业、无公害农业、农业产业化等环境友好型、资源节约型的现代农业成为目前农业发展的重要增长点。建成了多个农产品标准化生产综合示范区。拥有多个使用沼气作为能源的示范乡镇,多数村庄广泛应用沼气作为生产生活的主要能源,为发展低碳农业创造了良好的前提条件。
3.5 秸秆利用效率得到进一步提高
秸秆是一种很好的清洁可再生能源,可用于生物质能源开发,每2t秸秆的热值就相当于1t标准煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中,排放的CO2与生物质再生时吸收的CO2达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,市场前景非常广阔。除秸秆用作燃料、秸秆还田,秸秆饲用之外,秸秆还用来碳化、秸秆发电等。秸秆发电是秸秆优化利用的最主要形式之一。随着《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等的出台,秸秆发电备受关注,目前秸秆发电呈快速增长趋势。
3.6 农业生态环境得到根本改善,水土流失得到有效控制
北京市开展了农业面源污染综合治理示范研究,初步建立了农业环境监(检)测体系,使农业生态环境大大改善;退耕还林,实施坡改梯工程,水土流失情况明显缓解,截止2008年,全市近40万公顷的水土流失面积得到初步治理。水土流失恶化的趋势初步得到遏制。
3.7 农业节能减排新技术广泛应用与农业生产
由于近年来对循环农业的广泛关注,农业的节能减排技术已经广泛存在于全市广阔农村的生产生活中。农业部举办了“节能减排农村行”,该活动在北京顺利进行,该项目的成功开展为应对世界能源短缺,节约资源,减少温室气体排放,改善农村环境,实现我国农业和农村的可持续节发展做出了很好的示范作用。
免耕技术的推广可以从根本上减少温室气体的排放,而且使产量得以提高,增加农民收入,保护了土壤和水资源。此外,育种技术、测土配方施肥技术、畜禽健康养殖技术、绿肥饲用技术、病虫害防治技术等一系列节能减排技术的实施,使温室气体的排放得到一定的减弱,保农业生产生态环境,实现了经济与环境的双赢。
4 推进北京市低碳农业发展的建议
4.1 大力宣传,编制全市整体规划
低碳农业是一个新兴的农业种植模式和技术体系,对于广大的农民而言,需要改变过去传统的农业思想。因此,需要通过各种媒体,并定期举办培训、讲座等形式,转变公众和社会观念,提高广大农民群众对低碳农业的认识和理解。编制农业总体规划,减少社会生产和生活活中的碳生产率。要做到以下几点:将低碳农业的经营模式纳入北京市农业发展的总体规划,进行全面安排部署;将低碳农业的研发技术纳入北京市的年度科技攻关计划;制定农村新能源发展利用纲要,使农业生产的碳排放量由高向低转变;制定专项规划,提出低碳农业的发展目标、重点和相关措施等,并研究低碳农业的统计方法和考核指标;在北京近郊、远郊平原和山区等不同类型地区分别建立若干低碳都市型农业示范区。
4.2 发挥碳汇潜力,加强碳汇研究
通过土地利用方式的调整和森林覆盖面积的扩大,将大气温室气体储存于生物碳库中是积极有效的减排方式。有研究表明,每增加1%的森林覆盖率,可以使大气中吸收固定0.6-7.1亿吨碳。提高北京市森林覆盖率,确保全市森林覆盖率每年在前一年的基础上都能有所提高,增强北京市森林生态系统整体的碳汇功能,发挥森林的减排潜力。同时,加强农业方面的碳汇研究,系统收集整理有关畜禽牲畜数量、稻田耕作面积、化肥农药使用量、秸秆利用率、耕地面积变化情况等相关资料和数据,为深入研究打下坚实基础。
4.3 推广低碳农业技术,建立农业示范区
在农业生产过程中,大力推广应用垄作免耕技术、沼气工程、绿肥饲用技术、秸秆综合利用技术、节水灌溉技术、农业机械节能减排技术等各种节能减排技术,从而减少温室气体的排放,使生态环境得到改善。并在此基础上,选择与乡村自然条件和生产条件相符合的低碳农业经营模式,建立低碳农业示范园区,示范企业、农户,充分发挥的传、帮、带作用,为节能减排技术的推广提供样板和相关技术支持体系。
4.4 改善农业的能源利用结构,整合能源服务体系
目前对农业和农村节能减排的所产生的问题及其所暗含的潜力重视不足,进展缓慢。主要表现在:种植业能源浪费问题突出,养殖业污染需要治理的空间范围广,农村生活垃圾和废弃物的治理刚刚起步。因此,必须积极转变思维,构建合理的农村能源服务体系,大力开发农村生物质能源,发展新思维。充分利用农村太阳能、风能、地热能等可再生能源和生物质能源,提高可再生能源和生物质能在广大农村能源利用中的比例。北京市建设中的秸秆综合利用、沼气等发展已具一定规模。突破沼气越冬保温与储气难关,加强大型沼气站管理,实现大部人畜粪便和秸秆沼气转化利用。
4.5 提高资源利用效率,优化配置资源
依照相关统计数据,全市农村化肥、农药利用率不足35%,低于很多发达国家的利用效率(很多达到50%以上)。由于多数农户盲目追求高产出,偏施、过量施用化肥现象普遍发生,导致化肥利用逐年下降。化肥是高耗能产品,每生产1t氮肥平均要消耗1.4t煤炭。如果能把化肥利用率提高10个百分点,就相当于减少了1/4的化肥使用量。因此,要发展低碳型农业技术,就必须合理施用化肥和农药。广泛开展测土配方施肥技术,合理使用农药,推广低容量喷雾技术,建立病虫害防治专业组织,运用多种技术,减少农药使用量。提倡和鼓励使用缓释化肥,改进施肥技术,提高化肥利用率和减少氧化亚氮的排放。
4.6 开展清洁发展机制项目研究,加强国际交流
清洁发展机制,简称CDM(Clean Development Mechanism),是《京都议定书》中引入的三个灵活履约机制之一。我国将能够提供给世界清洁发展机制所需的一半项目,这也将给中国带来巨大的经济效益。因此,积极开展CDM项目研究,扩大开发运用CDM项目的内容和范围,同时,加强技术合作与转让,推动发达国家向发展中国家转让减少温室气体排放的资金和技术。要积极参与国际上低碳能源技术的交流,通过气候变化国际合作的新机制,学习先进的低碳技术,使我国农业领域的低碳技术和相关设备、产品达到国际先进水平。
4.7 制定和实施农业减排增汇的生态补偿政策
发展低碳农业,提高农业的节能水平,必须依托相关的政策保障措施。很多发达国家已制定了详尽的法律法规,如德国就有对施用有机肥的农户进行补贴的政策。目前低碳农业的发展急需制定相应的优惠政策与奖励办法,出台一系列相关政策等。改善农业的生态补偿机制,鼓励农业废弃物能源化、资源化利用,鼓励发展循环农业和生物质经济等。依托北京市科技资源,提升观光农业品位,发展创意农业,提高农产品安全、营养和加工水平,增加农产品附加值以大幅度降低单位产值排放强度。
5 结语
伴随着我国农业向现代化的不断推进,建立生态高值农业和生物产业体系不仅能推动农业向生态环保、高效多元化发展,而且能促进农业产业链的不断延伸。与此同时,还可以促进农业产业科学技术和生产能力的升级,不断满足我国对农产品的总量需求和质量需求,全面实现农产品优质化、营养化、功能化,以及农业生态系统的持续良性循环 。这种全新的农业模式促进了“低碳农业经济”的发展,是一种全新的的绿色农业经济。我国未来农业现代化如果建立在低碳经济的发展模式之上,将是农业发展模式的重大创新,必将引领全世界农业发展水平的进步。
参考文献
[1]方涵.“低碳经济”概述及其在中国的发展[J].经济视角,2009,(3):45-46.
[2]贾凤兰.什么是低碳经济[J].求是,2009,(19):50.
[3]季坤森.低碳经济在农业大有可为[N].农民日报, 2009,(12).
[4]康殿邦.凤台县推进低碳农业经济发展的问题与对策[J].安徽农学通报,2009,(15):5.
[5]北京市统计局编.北京统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2009.
[6]任力.低碳经济与中国经济可持续发展[J].社会科学家,2009,(2):47-50.
[7]钱海燕,樊哲文,等.江西省发展低碳农业的潜力分析[C].第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集. 2009(10):717-722.
[8]张道明.作物秸秆用途[EB/OL].,2009-07-11.
[9]赵其国,钱海燕.低碳经济与农业发展思考[J].生态环境学报,2009,(3):1614.
[10]王昀.低碳农业经济略论[J].中国农业信息, 2008,(8):12-15.
[11]翁伯琦,王义祥,雷锦桂.论循环经济发展与低碳农业构建[J].鄱阳湖学刊,2009,(3):92-102.
基金项目:北京市基于新农村建设的循环农业技术集成与示范(Z090605006009018)。
减少温室气体的措施范文5
低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益为主要特征，以较少的温室气体排放获得较大产出的新的经济发展模式。低碳经济发展的国际背景主要体现在《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、巴厘岛路线图以及哥本哈根宣言中。在此背景下，我国面临着来自发达国家和自身资源禀赋的压力，必须要从国家战略高度着手，通过宏观政策调控、微观主体引导和构建碳金融市场体系几个方面来进行应对。
关键词：
低碳；规则；碳排放
中图分类号：F74
文献标识码：A
文章编号：16723198（2012）24007702
[HJ1.35mm]
1低碳经济的起源
全球气候变暖对人类的生存和发展已经造成的严重威胁是低碳经济产生的大背景。随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的问题不断为越来越多的人所认识，除了化学烟雾和酸雨的危害，大气中二氧化碳浓度升高所带来的全球气候变化亦已被确认为不争的事实。伴随着各国政府及民众对上述问题认识程度的不断加深，低碳经济这一概念应运而生。
低碳经济这一理念始于气候变化和能源安全的考虑，英国政府在2003年的能源白皮书《我们能源之未来——创建低碳经济》中，首次提出了“低碳经济”（low carbon economy）的概念。在这本白皮书中，英国政府提出了到2020年，二氧化碳排放量在1990年的水平上减少20%，到2050年减少60%，以实现建立低碳经济社会的目标。白皮书要求通过提高资源的生产率，以更少的碳排放获取更多的经济产出。
伴随着实践的发展，低碳经济逐渐的被赋予越来越深刻的内涵，不同领域的学者从各自的角度提出了对低碳经济的理解。当前，大多数学者认同低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益为主要特征，以较少的温室气体排放获得较大产出的新的经济发展模式；核心是能源技术和减排技术创新、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。
在中国，低碳经济是一个崭新的概念。我国最早涉及低碳经济的政策文件是国家发展与改革委员会在2007年7月颁布的《中国应对气候变化国家方案》（2007）。而根据英国驻香港总领事馆在2010年5月编写的的《中国碳评估报告》中指出了低碳经济的关键因素主要包括如下内容。分别是经济增长与碳排放脱钩；低碳能源和低碳技术；高能源效率与低排放；降低化石燃料生产与消耗；商品与服务中的碳强度低；碳交易、金融与税收措施；低碳投资；能源安全；可持续性等。
2低碳经济发展的必然性
人类从工业革命以来的传统经济增长模式受到了前所未有的挑战，人类社会逐步接受低碳的经济模式与生活方式，以达到社会可持续发展、人与自然和谐相处的良好状态。人们意识到此前经济发展模式的破坏性后果，为了对人类自身及其赖以生存的地球负责，发展模式低碳化转型已是大势所趋；与此同时，开发可替代性能源、提升能源使用效率等低碳化措施可以缓解日益增加的能源需求，巩固国家能源安全。值得注意的是，在全球经济衰退的2008年，低碳行业的收入增幅仍达到75%，并有着巨大的市场潜力，这也使人们在反思既有发展模式的同时，感受到了低碳经济的巨大驱动力，从而更有意愿推进经济结构的低碳化调整。面对巨大的潜在利益，各国意识到，只有主动致力于能源、产业、经济结构的调整和转型，参与制定以低碳经济为主的生态文明游戏规则，才能提高国家的竞争力，引领世界经济的未来发展。
3低碳经济发展的国际背景
随着各国对低碳经济发展的重视程度愈来愈高，在各个国家内部以及在国与国之间、区域与区域之间便不可避免的出现了经济增长与低碳路径选择的矛盾，这也为各个国家的微观经济主体在低碳经济的实现过程中带来了困惑。就此，一些被大多数国家所认可的国际性公约、文件、宣言等的签署为各个国家发展低碳经济提供了一定程度的制度性保障和标准体系，也就此形成了低碳经济发展的国际背景。这主要体现在《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》、巴厘岛路线图以及哥本哈根宣言中。
3.1《联合国气候变化框架公约》
《联合国气候变化框架公约》于1992年5月9日在纽约通过，并于1992年6月在联合国环境与发展大会期间供与会各国签署。其是国际社会在应对全球气候变化问题上进行国际合作的一个基本框架，具备法律约束力。公约的目的在于控制大气中CO2、CH4和其他造成温室效应的气体排放，将温室气体的浓度稳定在不破坏气候系统的水平上。公约对发达国家和发展中国家规定的义务以及履行义务的程序有所区别。公约要求发达国家采取具体措施限制温室气体的排放，并向发展中国家提供资金已支付他们履行公约义务所需的费用。而发展中国家只承担提供温室气体源与温室气体汇的国家清单义务，制订并执行含有关于温室气体源与汇方面措施的方案，不承担有法律约束力的限控义务。公约建立了一个向发展中国家提供资金和技术，使其能够履行公约义务的资金机制。《联合国气候变化框架公约》的目标是减少温室气体排放，减少人为活动对气候系统的危害，减缓气候变化，增强生态系统对气候变化的适应性，确保粮食生产和经济可持续发展。
3.2《京都议定书》
《京都议定书》于1997年12月在日本京都举行的《联合国气候变化框架公约》第三次缔约国大会通过，这是《联合国气候变化框架公约》所做出的温室气体减排义务的具体实施规则，是世界上第一个具有法律约束力的国际环保协议。其宗旨在于通过国际社会的密切合作保护环境，降低大气中温室气体的含量。在议定书中根据共同而有区别的责任原则规定，38个工业发达国家在2008年到2012年的承诺期内，把它们的温室气体排放量从1990年的排放水平平均降低大约5.2%，并对各个国家规定了具体的减排任务。由于全球温室气体排放量最大的美国一直拒绝批准《京都议定书》，而《京都议定书》又必须要在占全球温室气体排放量55%以上的至少55个国家批准后才能成为具有法律约束力的国际公约，所以直至2005年2月16日，才正式生效。这标志着人类限制温室气体排放的法规首次出现。
3.3 巴厘岛路线图
2007年12月，在印度尼西亚巴厘岛举行的《联合国气候变化框架公约》的缔约方会议第13次会议上，经过两周的激烈交锋，最终通过了“巴厘岛路线图”，确立了《联合国气候变化公约》和《京都议定书》之下的双轨并进的谈判安排。其主要包括减缓、适应、技术和资金四个方面的内容。同时，个缔约方还通过了《巴厘岛行动计划》，该计划要求《公约》的发达国家缔约方依据各自的国情，承担可测量、可报告和可核证的温室气体减排承诺或行动；同时计划还要求发展中国开展温室气体减缓行动，发展中国家要在可持续发展框架下，在技术、资金和能力建设支持的前提下，采取适当的国内减缓排放行动，由发达国提供支持。各缔约方通过了《巴厘岛行动计划》（Bali Action Plan），同意在《公约》之下启动旨在加强《公约》实施的谈判进程。
3.4哥本哈根宣言
哥本哈根会议的目的是为商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议，然而在此次会议最终，仅出台了一个不具法律约束力的声明即《哥本哈根协议》。但是该协议依然在指导各国的减排工作中起到了关键性的指导作用。根据UNFCCC官方网站的信息，在各国向联合国递交减排承诺的最后期限2010年1月31日之前，共计65个国家和地区向联合国递交了减排承诺。这些国家的排放总量约占全球排放总量的78%，主要排放国都承诺了各自的减排量和减排方式。欧美国家的承诺减排幅度在18.9%到24.7之间。按照各国提交的减排承诺，36个欧美国家到2020年，总计减排33.6亿到43.8亿吨二氧化碳量，在1990年基础上减排18.9%到24.7%。
4我国面临的压力和应对措施
4.1来自发达国家的压力
2009年的哥本哈根气候大会，不仅被看成了全球低碳经济新起点，更被看做是全球制定低碳经济规则的新角逐。欧美国家的减排目标几乎都附带了条件，主要是两个，一是要形成具有法律强制力的全球减排协议；二是主要排放国要承诺绝对减排量。这两条实际上都是针对中国和印度的，尤其是中国。我国作为世界上最大排放国之一，而且排放量增长迅速，发达国家对我国可能采取的措施主要包括：（1）在各种国际场合制造舆论，要求我国承担气候变化的责任；（2）要求我国海外企业遵守所在国的碳排放限额，进行碳披露；（3）要求我国出口商品进行碳披露，对没有达到碳排放标准的商品征收碳关税，或者禁止进口；（4）要求在我国的外资企业减少或不采购未进行碳披露的中国产品，要求我国按普遍的标准和方式在企业之间分配放额度，并敦促企业遵守排放限额，进行碳披露；等等。
4.2国内资源禀赋的压力
即便不考虑来自国际上的压力，仅就我国目前的国情来看，继续增加碳排放量也不是长久之计。碳排放量的增长，不仅意味着能源消耗的不断增加，同时还意味着对其他地球资源的巨大消耗，包括石油、粮食、铁矿石和淡水资源等。中国的巨大产能必然需要有充足的基础资源作为支撑，资源价格节节攀高已经成为了制约我国经济发展的主要障碍。我国已经成为了世界第一大出口国，但众所周知，这并不是一件值得高兴的事，其实质相当于所有我们的出口贸易对象国在瓜分我们国家的自然资源，这必将为我们的后裔子孙带来祸患无穷。
4.3我国的应对措施
面对来自于发达国家的国际压力，我国一定要掌握“碳排放”标准的话语权。面对低碳发展所引起的国际经济游戏规则的变化，我国应选择适当的时间承诺减排限额，参与世界低碳发展，一方面打掉职责、赢得舆论，占领国际道德高地，相应的要求发达国家承诺更多的减排份额；另外一方面，可以获得各类低碳经济游戏规则制定的话语权，进而为我国低碳经济的发展赢得时间。
事实上，无论我国是否对减排限额做出承诺，我国都会选择低排放、低污染和低能耗的发展之路。因为我们所面临的资源禀赋的压力已经在说明走低碳发展之路刻不容缓。鉴于此，笔者给出如下建议。首先，从宏观层面上要从国家发展战略上着手，制定低碳发展的国家战略。具体规划上，可以从产业结构调整、财政政策倾斜等方面来落实。国家可以通过财政补贴，税收优惠等措施鼓励低碳产业发展，同时，可以采取征收碳税等形式提高那些高排放、高污染、高能耗的行业进入壁垒，做到奖惩并用，以达到抑制二氧化碳排放、促进低碳产业发展的目的。其次，从微观层面上，鼓励企业开发适合低碳发展的先进技术、加强国际间交流与合作，促进发达国家对中国的技术转让。再次，可以鼓励商业银行为符合低碳经济发展目标的企业创造融资便利，必要的时候政府可以出面做担保或是给与一定的贴息补贴等。最后，政府要积极发展我国的碳金融市场，通过鼓励商业银行碳金融产品创新，指导构建恰当的碳金融市场结构，制定合理的碳金融市场监督机制，旨在达到利用市场手段降低碳排放的目的。
参考文献
［1］张建华.低碳金融 ［M］.上海：上海交通大学出版社，2011.
减少温室气体的措施范文6
【关键词】温室气体温室效应二氧化碳
导言：当今，环境问题已经成为一个世界性的问题，不论是发展中国家还是发达国家，都已经意识到了其重要性，并且几乎都开展了这方面的研究工作。在诸多的不幸问题中，气候变暖问题是显著的问题之一。由于人类大量使用煤，石油，天然气等矿物燃料，大量砍伐森林，开垦荒地，使大气中温室气体的含量不断的增加，温室效应对气候的影响日益增强。
一. 温室效应的产生的原因：
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。因此，二氧化碳也被称为温室气体。
温室气体二氧化碳增加的原因：
1. 矿物燃料的燃烧。目前全世界矿物能源的消耗大约占全部能源消耗的90%，排放到大气中二氧化碳主要是燃烧矿物燃料产生的，据估算，矿物燃料燃烧所排放的二氧化碳占排放总量的70%，由于人们对能源利用量逐年增加，因而使大气中的二氧化碳的浓度逐年增加。
2. 森林的毁坏。有人将森林比作“地球的肺”，森林中植物繁多，生物量最高。绿色植物的光合作用大量大量吸收二氧化碳。由于人类大量砍伐森林，毁坏草原。使地球表面的植被日趋减少，以致降低了植物对二氧化碳的吸收作用，这是导致全球性气温升高的又一个重要原因。
二.温室气体排放、温室效应的影响
1） 气候转变：‘全球变暖’
温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外，地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。 这转变可包括‘全球性’的地球表面及大气低层变暖，因为这样可以将过剩的辐射排放出外。虽然如此，地球表面温度的少许 上升可能会引发其他的变动，例如：大气层云量及环流的转变。当中某些转变可使地面变暖加剧（正反馈），某些则可令变暖过 程减慢（负反馈）。
利用复杂的气候模式，‘政府间气候变化专门委员会’在第三份评估报告估计全球的地面平均气温会在2100年上升1.4至5.8℃。这预计已考虑到大气 层中悬浮粒子倾于对地球气候降温的效应与及海洋吸收热能的作用 （海洋有较大的热容量）。但是，还有很多未确定的因素会影响 这个推算结果，例如：未来温室气体排放量的预计、对气候转变的各种反馈过程和海洋吸热的幅度等等。
2） 地球上的病虫害增加
温室效应可使史前致命病毒威胁人类。美国科学家近日发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。
纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。
这项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家表示，虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。
3） 海平面上升
假若‘全球变暖’正在发生，有两种过程会导致海平面升高。第一种是海水受热膨胀令水平面上升。第二种是冰川和格陵兰及南 极洲上的冰块溶解使海洋水份增加。预期由1900年至2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0.09米至0.88米之间。
全球暖化使南北极的冰层迅速融化，海平面不断上升，世界银行的一份报告显示，即使海平面只小幅上升1米，也足以导致5600万发展中国家人民沦为难民。而全球第一个被海水淹没的有人居住岛屿即将产生――位于南太平洋国家巴布亚新几内亚的岛屿卡特瑞岛，目下岛上主要道路水深及腰，农地也全变成烂泥巴地。
4） 气候反常，海洋风暴增多
5） 土地干旱，沙漠化面积增大
三.控制温室效应的对策
