关键词：碳排放权交易借鉴
一、引言
21世纪人类面临的最严峻的挑战之一是全球气候变暖，它的危害极其严重，深度影响着人类的食品、健康、能源等，甚至直接威胁到了人类的生存。人们开始仔细探索全球气候变暖的原因，发现主要因素是温室气体的不断增加。温室气体中最主要的气体是CO2，约为温室气体总量的2/3。为了减少温室气体的排放，保护人类的生存环境，世界各国都大力倡导和推行低碳经济。而碳排放权交易则是推行低碳经济的一个有效的途径，可以说，碳排放权交易市场承载着低碳经济的发展希望。世界上很多国家建立了碳排放权交易体系，但欧洲、美国和澳大利亚三个国家或地区的碳排放权交易体系是发展最好的，也是比较成熟的交易体系。笔者对这些交易体系分别从目标、特点和交易状况三个方面进行介绍，然后归纳出对我国的碳排放权交易体系建立的借鉴意义。
二、碳排放权交易简介
（一）碳排放及碳排放权的含义碳排放是温室气体排放的一个总称。温室气体中最主要的气体CO2，所以人们常用碳（Carbon）一词作为代表。虽然并不准确，但很容易让大众理解和记忆。人们的生产、日常生活一直都在排放CO2，CO2与其他污染物不同，其很难在技术上减少排放。据美国能源部的统计，在2008年，全球CO2排放量最大的是中国。如果一直继续下去，那到2030年，中国的CO2排放总量将接近世界的30%，而且人均CO2排放量目前也是全球最高的。那什么是碳排放权呢？碳排放权概念来自于排污权。《京都议定书》后才产生“碳排放权”的说法，之前一直称“排污权”。排污权可以简单解释为排放污染物的权利；碳排放权是指人们合法排放温室气体（主要是CO2）的权利，是一种排污权。现阶段各国都在大力倡导和推行低碳经济，而有效运用碳排放权这种工具是发展低碳经济的一个很好的方法。
（二）碳排放权交易的简单原理碳排放交易是借助经济手段来推动、促进环境保护的一种国际通行的办法，它也是清洁发展机制（简称CDM）的核心内容。碳排放权交易的原理来自Coase和Dales的观点。Coase于1960年在《社会成本问题》中指出，只要产权明确，且不存在交易成本，则可以利用市场和产权界定的方法来解决外部性问题。Dales则进一步发展了Coase的理论，他在1968年将产权概念和污染控制结合起来，首次提出“排污权交易”这一概念，这些为后来的碳排放权交易打下了坚实的理论基础。为了改善人类的自然环境，碳排放权不失为一种非常好的人造工具，它同时也是一种制度安排。碳排放权交易的主要思想是建立合法的碳排放权利，并允许这种权利像商品那样被购进或出售，以此来进行CO2的排放控制。各国政府为实现《京都议定书》下的减排承诺，对本国企业会控制CO2的排放额度，并允许其进行交易。交易原理简单来讲，即：首先碳排放的总量是有限额的，每个国家都有相应的限额“指标”。比如2013年全球碳排放总量额度为200单位的排放量（或指标），甲国获得9单位的指标，乙国获得10单位的指标其它国家获得其余181单位指标。如果甲国只排放了7个单位的碳排放量（剩余了2个单位的碳排放量），而乙国刚好排了13个单位（超过了3个单位的排放量），那么乙国就可以从甲国购买2个单位的碳排量，不足的再向其他国家购买排放指标。每个国家内的企业之间亦如此交易。
三、西方国家碳排放权交易体系研究
（一）欧洲温室气体排放权交易体系2000年，欧洲委员会了温室气体排放权交易的绿皮书。2002年4月，欧盟理事会在发达国家中率先批准《京都议定书》，于次年10月通过并宣告了欧洲温室气体排放权交易体系（EUETS）的建立。它是目前世界上发展最好、规模最大的交易体系，从2005年1月正式启动以来，它的运行非常良好，对温室气体的减排效果也非常显著。（1）EUETS的减排目标。该目标有三个子目标。①2005-2007三年时间内努力完成《京都议定书》所承诺目标的45%。②2008-2012年实现《京都议定书》中的全面减排承诺，即2012年在2005年的基础上各国平均减排6.5%。③2013-2022年间，2022年在2005年的基础上减排14%。（2）EUETS的特点。EUETS限制CO2排放的行业主要是电力和能源密集型行业，包括石油、钢铁、采矿、纸浆和木版等行业。其覆盖了11500多个排放源，这些排放源的排放量占欧洲CO2排放总量的四成以上。从2013年开始，CO2之外的温室气体如甲烷（CH4）和臭氧（O3）等也成为EUETS的减排对象。EUETS的排放权采用免费分派和拍卖两种获得方式。在初始阶段，95%以上的排放权都通过免费分派获得许可证，只有少数国家如丹麦等选择拍卖获得许可证。从2013年开始，以拍卖方式获得排放权的比例将逐年上升，估计到2027年会全部实行拍卖获取。不过，拍卖的比例各行业是不相同的。EUETS允许电力行业自行定价。因为减少CO2的排放会增加发电企业的支出，从而会导致发电成本的上升，如果给电力行业自行定价的权限，它可以保障其利润，不会影响全国电力的供应。但是欧盟各国的电力行业受本国政策的影响，其自行定价的权限区别较大。（3）目前的交易状况。欧洲最大的碳排放权交易所是欧洲气候交易所（ECX）。目前它的交易商品主要是EUAs（EUAllouances，欧盟配额）和CERs（CertifiedEmissionReductions，经核证的减排量）。包括EUAs期货交易、EUAs期权交易、CERs期货交易和CERs期权交易。另外欧盟还有北方电力交易所、欧洲能源交易所、BLUENEXT纽约—泛欧交易所等。2005年EUETS刚运行时，其成交量达到3.21亿吨CO2当量，成交金额达到79亿美元。2010年成交量约为55亿吨，每吨CO2当量价格由2009年的13.6欧元上升到14.5欧元。此后几年该交易量一直上升，占据了国际碳交易市场交易价值的80%以上。
（二）美国区域性的碳排放权交易体系美国参院于2001年拒绝批准《京都议定书》。但是在2003年，前纽约州长GeorgePataki倡导创立一个区域性的局部的减排体系（非全国性的）。到2007年底，由美国东北部的10个州成立了区域性温室气体倡议体系（RegionalGreenhouseGasInitiative，简称RGGI），这也是美国第一个强制性的CO2减排体系。（1）RGGI的减排目标。RGGI的10个州在电力部门共同实行总量排放限制，计划2019年前将区域内的温室气体排放量减少1/10（以2000年的排放量做参考）。另外每个州还要建立跨州的逐渐减少CO2排放的预算，直到CO2排放比初始时减少10%为止；RGGI要求电力生产商的温室气体的排放水平控制在一定标准水平上（目前是以2002—2004年的平均排放水平为标准）；为了使电力生产商更好的进行排放物许可的交易，RGGI提供了较完善的排放物拍卖和交易系统；使用offset帮助公司完成它们的履约义务。（2）RGGI的特点。建立了跨州的区域性温室气体交易体系。美国联邦政府在CO2减排问题上，一直不积极，全国性的总量控制碳排放在美国几乎是不可能实现的，但是美国各州有自己的立法权限，可以在法律上制定各州自己的温室气体总量控制制度，并且各参与州立法协调一致，联合立法。温室气体排放许可由企业竞买获得。2008年9月，RGGI第一次排放许可拍卖圆满实施。拍卖所得的收入大部分用于各种和低碳、环保相关的方案，大力支持和鼓励开发能够提高能源利用效率的技术，重视可再生能源的开发和利用。非常重视电力部门的排放控制。RGGI实行的是总量排放限制，实际只是对电力部门实行总量控制，因为电力部门是碳高排放部门。该区域2005年后所有功率超过25MW的发电设施成为管控对象，对其CO2排放量设定了上限。另外，对电力部门也建立了监测体系，密切监督各洲碳减排的情况。（3）目前的交易状况。RGGI各参加州的CO2许可的拍卖和交易都在RGGI交易所完成。该所由参加州的能源和环境部门的高管组成的董事会负责日常事务管理。在2008年，RGGI成交6500万吨CO2当量，交易金额为2.46亿美元。2010年，交易金额超过20亿美元，增长迅速，目前它成为美国最主要的碳排放权交易市场。不过，美国除了RGGI交易体系外，还有气候储备行动（CAR）、中西部温室气体减排协议（MGGA）、西部地区气候行动倡议（WCI）和芝加哥气候交易所（CCX，它于2010年12月31日停止了碳排放权交易）等。它们和RGGI一样，均为区域性的温室气体减排体系，这些交易体系共同致力于美国乃至全球温室气体的减排。
（三）澳大利亚新南威尔士碳排放权交易体系世界上最早实施的强制性温室气体计划是澳大利亚新南威尔士温室气体削减计划（GreenhouseGasAbatementScheme，简称GGAS），该计划制定于2002年，于2003年1月1日开始正式运转。（1）GGAS的目标。减少和电力生产及使用相关的CO2的排放；使温室气体排放物总量达到强制性的目标水平；计划到2022年将全国的人均碳排放量比1990年降低5%。（2）GGAS的特点。GGAS采用的是基准信用强制交易体系。它的关键指标是人均CO2的排放量，是一个相对总量，不同于EUETS和RGGI的绝对总量控制。它根据澳大利亚各省内电力部门的排放量来确定每人年排放量，并逐年递减。参与者再根据历史排放量、趋势照常方式或目前产业状况，设定或调整减排目标。GGAS的参与者必须通过核实认证才能获得减排证书。参与者可以通过购买获得减排证书，也可以通过其他方式获得减排证书，如参与减排项目。此信用证书要经过一个核实认证的过程，这不同于欧洲的排放许可的获得。在欧洲，企业自行申报排放数据，然后政府相关部门免费发放许可，没有核实认证的程序。GGAS实行排放处罚。每个基准参与者都必须向主管部门提交每年的标准申请表，用来报告它们每年的CO2排放情况，并提交减排证书。如果排放超过标准，而且没有上交减排证书就要受到处罚。2003年最初规定每吨CO2当量罚款12奥元，而且处罚额度和当年的通货膨胀指数相连。（3）目前的交易状况。GGAS在2005年的交易量是600万吨CO2当量，交易额5900万美元，2007年2500万吨，交易金额为2.24亿美元，2008年交易量达到3100万吨CO2当量，交易额为1.83亿美元，较2007年下降。而且其交易量和交易额远不及RGGI和EUETS。2012年7月1日，澳大利亚开始以每吨23澳元的定价向全国294家排污最严重的企业（如电力、煤炭、运输等行业企业）征收碳排放税。值得关注的是，根据澳大力亚政府的碳排放税计划，碳价格将在随后几年中逐渐增加，未来将完全由市场来确定碳排放价格。
四、西方国家碳排放权交易体系对我国的借鉴
（一）完善的碳排放交易体系从上述三个交易体系的交易情况来看，全球的碳排放权交易金额巨大。我国于1998年5月签署了《京都议定书》，并于2002年8月正式核准了该议定书，成为第37个签约国。该协议规定，第一阶段并不要求发展中国家降低温室气体的排放量，即发展中国家没有强制减排的义务。我国是发展中国家，所以现阶段不需要对CO2强制减排。但是，我国积极参与全球温室气体的减排活动。根据世界银行《2009年碳市场之现状及趋势》的报告，2008年全球碳交易量为481100万吨，交易金额为1263.45亿美元。根据世界银行测算，2009--2013年的年均碳交易量将超过2亿吨CO2当量。这是一个非常庞大惊人的数字。而在《京都议定书》建立的减排三机制（排放交易ET、联合履行机制JI和清洁发展机制CDM）中，我国作为发展中国家能够参与的只有CDM项目。《中国低碳经济年度发展报告（2011）》披露显示，截至2011年4月1日，在联合国清洁发展机制执行理事会成功注册的CDM项目中，我国占43.98%，而且签发的核证减排量的比重为55.28%。由此可以看出，我国是世界上最大的CDM交易大国。2008年开始，我国逐步建立了碳排放权的交易场所，如北京环境交易所、天津排放权交易所和广州碳排放交易所等，现已开展试点工作。但是，令人不解的是，到目前为止，众多的交易所其成交量为零，其症结非常令人深思。学者李晓绩认为：法规不健全、分配方法不完善和监测、监管能力不足等是最重要的原因。也有人认为，试点不成功，主要是交易体系设计不合理，如试点范围过小、缺乏对参与者的激励等（刚，2011）。虽然观点有分歧，但有一点可以肯定，即我国现阶段要尽快建立规范的、完善的碳排放交易体系。一方面，我国政府在国际会议上承诺减排，并定立目标，国际压力很大；另一方面，我国参与国际碳减排活动（现阶段主要是CDM）的业务量和金额都很大，我国碳排放交易的市场潜力是巨大的，仅从以上两点就可以看出，我们必须尽快建立完善的碳排放交易体系。
（二）制定碳排放权的相关法律在2009年哥本哈根大会上，我国已提出：到2022年人均GDP碳排放量比2005年降低40--50%。在2012年年召开的十报告中指出：要积极开展节能量、碳排放权、排污权、水权交易试点。由此可见，未来我国碳排放权将越来越受到重视，对该领域的研究和探讨刻不容缓。在EUETS、RGGI和GGAS的体系实施过程中，我国发现这三种体系有个共同的特征，即用法律的手段保证实施碳排放的减少，属于强制减排行为。美国的芝加哥气候交易所（CCX）曾经被作为以市场驱动方式解决气候问题的典型范例，是第一个自愿性的碳排放权交易市场，但是，由于芝加哥地方政府没有对该方面交易立法，美国也没有一个全国性的碳排放的交易的法律，所以它的发展非常艰难，终于在2010年12月31日结束了其开展了8年的碳排放权交易。可见，在我国要建立碳排放权的交易体系，并保障其运行畅通，提高其运行效果，则相关法律的制定势在必行。目前我国已颁布和温室气体排放相关的法律，如《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》等。这些法律详细阐述了个人和企业关于环境保护的责任和义务，但是没有专门的针对碳排放权及其交易体系的法律法规。所以笔者建议应尽快制定该领域的法律法规，其内容应涵盖CO2的排放许可、分配、收益、交易、管理等，还包括相关信息的披露、审计等。
（三）充分发挥市场的调节作用政府制定法律法规虽然有效，但政府过多的干预可能会对经济发展产生负面影响，此时可以充分发挥市场的调节作用。如EUETS在法律上规定、控制排放总量，不过，如果交易主体排放额度用完又需要继续排放温室气体，那么该企业可以通过二级市场购买所需排放额。这样会带来两个好处。一是拥有剩余排放额的企业可以通过出售来获得较大经济利益，二是无形中也限制了买卖双方不能随意排放CO2，保护了环境。在政策指导性价格的基础上，碳排放权交易价格能够根据市场变化自动调节。另外，在国际市场上，我们应通过气候变化谈判以及其他各种方式，打破目前不太合理的定价模式和交易规则，争取本国的最大利益。目前我国企业只是单纯的碳排放权供应者（有学者称我国为“卖碳翁”），应该扭转这种局势，力争让我国成为碳排放交易市场的有效参与者。
（四）建立严格的监管与处罚机制在强制性市场中（如EUETS），政府或法律对参与者的排放额度进行了强制性规定。当EUETS的参与者的实际排放量大于分配到的配额时，就必须在市场上购买不足的部分，以免受到重罚。EUETS的违规罚款曾高达每吨CO2100欧元。因为罚款远高于市场购买碳排放权的价格，参与者当然愿意在市场购买。另外，政府明文规定，交易体系的参与者不能随便进出，有很严格的条件限制，这一规定能保证交易环境的稳定。类似的还有GGAS体系，也是处罚很严厉。所以，我国的碳排放交易体系欲通畅和高效的运行，监督和处罚必不可少，并且力度要掌握好。否则，监管效果就不甚理想。
五、结语
通过对以上三种交易体系的简介，我们发现，国外碳排放权交易市场正是进行得如日中天的时候，我们也要快速建立自己的交易体系，要积极构建我国的碳排放权交易体系与平台。同时为了保障交易顺利实施运行，相关的法律和监管机制都不可少，另外在政府政策的指导下，我们也应充分发挥市场的调节作用等等，从而建立完善的碳排放权交易体系。
参考文献：
[1]陈德湖：《排污权交易理论及研究综述》，《外国经济与管理》2004年第5期。
[2]王爱国：《我的碳会计观》，《会计研究》2012年第5期。
[3]谢东明、林翰文：《排放权交易运行机制下我国企业排放成本的优化战略管理研究——基于企业目标和社会环保目标的实现》，《会计研究》2012年第6期。
1材料与方法
1.1研究区概况与采样点
研究区位于闽江河口区福州平原的南分支——乌龙江的北岸,属亚热带季风气候,年均气温为19.6℃,年均降水量为1392.5mm,蒸发量为1413.7mm,相对湿度为77.6%。地貌主要为冲海积平原,地表平坦,海拔3~5m,零星分布剥蚀丘陵地貌[10]。采样点位于福建省农业科学院水稻研究所吴凤综合实验基地(26.1°N,119.3°E)内[11],该实验基地共有稻田7hm2[12]。土壤类型为红壤,土壤耕作层有机碳含量为18.1g•kg1,全氮1.28g•kg1,全磷1.07g•kg1,pH为6.5,容重为1.05g•cm3。整个观测期内研究区气温为22~35℃,空气湿度波动范围较大,为32.7%~77.4%。本研究选取早稻生长季稻田,水稻栽培品种为江西省农业科学院研发的“和盛10号”,4月16日移栽,株行距14cm×28cm,7月10日为稻田排干晒田观测日,至7月16日收获。水分管理为移栽初期淹水水深约5~7cm,分蘖后期采取间歇性排干,水稻成熟后稻田排干。施肥管理为底肥采用复合肥和尿素,施用底肥为复合肥(N、P2O5和K2O均为70kg•hm2)和尿素(25kg•hm2);蘖肥在约1周后施加,为复合肥(N、P2O5和K2O均为20kg•hm2)和尿素(15kg•hm2);穗肥约在8周后施加,为复合肥(N、P2O5和K2O均为10kg•hm2)和尿素(8kg•hm2)。
1.2气体样品的采集和测定分析
试验于田间水面开始大量出现浮萍后(约秧苗移栽后3周)进行,设置有萍小区和无萍小区两种处理方式,面积分别约10m2,2个处理小区间隔约1m,以保证选取样地的均质性,并用30cm高的PVC板进行隔离,以免相互干扰。采用静态箱法进行气体采集,静态箱由底座和顶箱两部分构成,由厚5mm的透明有机玻璃制成,底座长宽高分别为0.3m×0.3m×0.3m,顶箱长宽高分别为0.3m×0.3m×1.0m,顶部装有小风扇,以保证箱内气体的均匀性,侧部装有温度计和气体采样孔,抽气时同步记录箱内温度。为保证箱内气体不外泄,每次采样时将顶箱扣在底座的凹槽里,并加水密封。每个处理设置3个重复,每个底座小框内保证有2丛长势大小一致的秧苗。每周采样1次,采样时间为9:30~11:30,用100mL医用注射器抽取箱内气体70mL,每隔15min抽取1次,共抽取3次,抽取的气体立即注入到已抽真空的铝箔复合气袋(大连徳霖气体包装有限公司生产,100mL),带回实验室待测。CH4和N2O气样分别由岛津GC-2014气相色谱仪测定。CH4测定检测器为FID(氢离子火焰化检测器),检测条件为柱温70℃,检测器温度200℃,载气流速30mL•min1;N2O测定检测器为电子捕获检测器,N2O的检测条件为:柱温70℃,检测器温度320℃,载气流速70mL•min1。CH4和N2O排放通量计算公式为：
1.3环境因子测定
在有萍与无萍处理样地分别将土壤孔隙水取样器(由PVC管制成,底部打孔,顶部有盖)插入到距离地面10cm处,设置3个重复。采用2265FS电导盐分/温度计原位同步测定表层覆水(2~3cm)、10cm深度土壤及10cm土壤孔隙水的温度,用IQ150测定表层覆水(2~3cm)、10cm深度土壤及10cm土壤孔隙水的氧化还原电位(Eh)和pH,同时用Kestrel3500微型气象计记录采样时的气温(距地面1.5m高度)。
1.4数据处理
数据处理主要采用EXCEL2003和SPSS17.0统计分析软件。用EXCEL2003对原始数据进行均值及标准偏差的计算,以SPSS17.0软件中的Pearson相关分析来分析CH4和N2O排放和环境影响因子间的关系,采用成对样本T检验对两种处理方式的CH4和N2O排放进行差异性检验。
2结果与分析
2.1浮萍对稻田CH4排放的影响
有萍小区和无萍小区CH4排放均具有明显的时间变化,总体上呈现先升高然后迅速降低的趋势(图1)。有萍小区CH4排放在6月11日测定日出现最高峰,峰值为26.50mg•m2•h1,之后迅速下降,直至水稻成熟一直保持在较低的排放范围内。无萍小区呈现的趋势与有萍小区相似,但无萍小区内的排放高峰期比有萍小区约推迟1周,峰值为28.02mg•m2•h1。在整个观测期间,有萍小区和无萍小区CH4排放的变化范围分别是0.19~26.50mg•m2•h1和1.02~28.02mg•m2•h1,平均值分别为9.28mg•m2•h1和11.66mg•m2•h1,有萍小区较无萍小区CH4排放量降低2.38mg•m2•h1,且二者具有极显著差异(P<0.01)。
2.2浮萍对稻田N2O排放的影响
有萍小区和无萍小区N2O排放呈现出与CH4相似的规律(图1)。从观测日开始到5月底,有2次较为明显的波动,整个6月份,两种处理稻田N2O排放始终维持在一个较为平稳的状态,并且在此阶段,有萍小区N2O排放始终高于无萍小区。7月10日稻田排干晒田,两种处理N2O排放分别达到最高值(201.82μg•m2•h1和54.42μg•m2•h1)。在整个观测期间,有萍小区和无萍小区N2O排放范围分别为50.11~201.82μg•m2•h1和28.93~54.42μg•m2•h1,平均值分别为40.29μg•m2•h1和11.93μg•m2•h1,有萍小区N2O排放显著高于无萍小区(P<0.05)。
2.3环境因子对稻田CH4和N2O排放的影响
不同环境因子与CH4和N2O排放之间的相关关系见表1。气温和土温对两个小区CH4和N2O排放影响均不显著,表层覆水、土壤孔隙水和土壤的pH和Eh均显著影响有萍小区CH4排放,pH与CH4排放呈显著正相关,Eh与CH4排放呈显著负相关。土壤孔隙水pH和Eh对有萍小区N2O排放影响显著(P<0.05),表层覆水和土壤pH和Eh对N2O排放影响不显著。表层覆水的pH与无萍小区CH4排放呈现极显著的正相关关系(P<0.01),Eh对无萍小区CH4排放呈现极显著的负相关关系(P<0.01),而土壤孔隙水和土壤的pH和Eh对无萍小区CH4和N2O排放影响均不显著。
2.4浮萍对稻田CH4和N2O综合温室效应影响的净效应分析
针对本研究中稻田浮萍可降低CH4排放,但同时却增加N2O排放,为了更好地评价浮萍对稻田温室效应的影响,运用温室效应潜势综合估算CH4和N2O两种温室气体对大气的潜在增温效应,以进一步阐明浮萍对稻田温室效应是促进还是抑制。以CO2为参照气体,100a时间尺度的综合温室效应计算公式[1]为:表2为两种不同处理稻田在观测期内的CH4和N2O累积排放量及其温室效应。从表2可以看出,CH4是稻田温室效应产生的主要贡献者,有萍小区CH4累计排放量和产生的温室效应分别比无萍小区低3.37g•m2和857.5kg(CO2)•hm2,而N2O累计排放量和产生的温室效应分别比无萍小区高40.83mg•m2和121.7kg(CO2)•hm2。从综合温室效应来看,有萍小区产生的综合温室效应为3513.2kg(CO2)•hm2,无萍小区为4247.0kg(CO2)•hm2,前者比后者低17.3%。因此,相对于无萍稻田,有萍稻田释放CH4和N2O所产生的综合温室效应较低。
3讨论与结论
【关键词】温室气体；监测；本底浓度
1.引言
温室气体（GreenhouseGases，GHG）是指大气中能产生温室效应的气体成分。《京都议定书》规定限排的6种主要温室气体为CO2、CH4、N2O、HFCs、PFCs和SF6，其时空分布及其变化在地气系统的辐射收支和能量平衡中起着决定性作用。温室气体监测是研究温室气体浓度变化趋势以及源和汇的构成、性质和强度等的基础，也是大气环境科学的重要课题[1]，因此开展温室气体监测工作，对温室气体分布评估和应对气候变化有重要意义。
2.地面监测
地面温室气体监测可分为本底浓度监测和排放监测。国内外建立的CO2、CH4本底监测网台站大多在高山、岛屿和海岸，在城市地区开展高时间分辨率的监测研究相对较少。而城市作为人类活动的中心，其温室气体浓度数据对于掌握温室气体变化规律，源、汇以及对城市污染模式、气体排放模式的建立和应用都意义匪浅。
2.1温室气体本底浓度监测
上世纪70年代，世界气象组织（WMO）、世界卫生组织（WHO）和联合国环境计划署等联合建立了“大气本底污染监测网”（简称BAPMON），对温室气体、反应性气体等大气本底进行长期的全球性的监测，目前共建成200多个台站，其中基准站近二十个，莫纳罗瓦站（MaunaLoa）、巴罗站（Barrow）、南极站（Southpole）等已积累了几十年的实测资料[2—4]，取得了许多令人瞩目的结果。但是，BAPMON的基准站主要集中在大洋海岛上，大陆性基准站较少，这在一定程度上影响到BAPMON资料的广泛应用[4]。
1989年WMO组建全球大气观测网（GAW），如今是全球最大、功能最全的国际性大气成分监测网络，目前已有60个国家近400多个本底监测站（其中全球基准站24个）加入GAW网络，开展包括大气中温室气体的200多种要素的长期监测。美国、欧洲和加拿大等国家分别建立了IMPROVE、EMAP、CAPMoN观测网络，关注诸如温室气体等大气成分的变化。迄今为止，国际社会引用的全球温室气体浓度资料主要来自全球大气观测网（GAW）。但GAW的这些站点地理分布很不均匀，发达国家站点较多，亚洲内陆地区站点较为稀缺。
我国在大气成分本底观测方面的起步稍晚，20世纪80年代初，中国气象局在北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山建立区域大气本底站；1994年建立本底基准观象台（瓦里关基准站），开展的长期多种观测项目，包括利用气相色谱一氢火焰离子化检测器法（GC—FID法）在线观测大气CO2和CH4[5—8]，其浓度资料已进入全球同化数据库，应用于WMO温室气体公报和IPCC评估报告。近年来，我国进一步加强温室气体在线监测分析能力建设，包括在我国7个本底站（包括云南、新疆、湖北）初步建成网络化采样系统，每周一次进行台站Flask瓶采样、实验室非色散红外吸收法CO2浓度分析。此外，环保部门和一些科研机构也开展了温室气体观测研究，这将弥补区域观测资料的不足。
2.2温室气体排放监测
国外对温室气体排放监测起步较早，很多地方已经形成了监测网络。2009年12月，芬兰对全国所有省份和大中城市实施网上监测温室气体排放，监测主要涵盖用电、取暖和道路交通所排放的温室气体，并将数据以动态变化图形的方式在网上公布。2010年2月美国加州政府采购Picarro公司制造的温室气体检测装置，精确监测该州范围内温室气体的排放，采集到的数据用于核实能源消费的数值。
国内对于城市污染大气中温室气体的长期变化规律的监测研究相对较少。中国科学院大气物理所大气化学实验室自行研制了一套温室气体自动监测系统，以HP5890气相色谱仪为分析仪器，对北京地区CH4和CO2浓度日变化将近一年的连续监测[9]。阚瑞峰[10]等利用可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）对甲烷进行监测，获取了2005年秋季北京城区环境空气中的1min的时间分辨率连续1个月的甲烷气体监测数据。徐亮等[11]自行设计了一套基于长光程开放光路的傅里叶变换红外光谱（LP_FTIR）分析技术的监测系统，于2005年夏季对北京丰台地区进行了监测，获得了连续的CO2和CH4数据。中国科学院大气物理研究所从1985年开始，通过瓶采样和带有氢火焰离子检测器（FID）的气相色谱仪（GC）对北京大气甲烷做每周1次的长期定点监测，并陆续增加了对二氧化碳（1992年）和氧化亚氮（1993年）的监测。
国内已对农田、草原、森林等多种生态系统中土壤—植被温室气体排放进行了广泛的研究，且主要采用静态箱法采样[12]。卢兰[13]利用静态箱法采集土壤排放的CH4气体，然后在实验室内利用改装的气相色谱仪（GC3800，VARIAN）进行分析，对三峡库区几种土地利用方式土壤CH4排放通量的原位观测，比较不同土地利用方式的土壤CH4通量的大小，揭示CH4排放通量的季节变化规律。胡玉琼[14]采用静态箱—气相色谱法研究了内蒙古草原温室气体CO2、CH4、N2O与大气交换的日变化规律。
3.高空监测
(一)对温室气体排放进行规制缺乏法律依据
在我国，如何对二氧化碳为代表的温室气体进行法律规制，一直在理论上存在着广泛的争论。如常纪文认为‘匕旦二氧化碳在立法上被作为污染物质，西方发达国家就会要求我国的环境立法建立排放标准和超标排放处罚制度，这将不利于我国工业的发展。胡苑、郑少华也认为“在《大气污染防治法》中不宜将二氧化碳界定为污染物。”李艳芳主张“我国不宜将二氧化碳等温室气体作为空气污染物由《大气污染防治法》加以规定，而应当选择制定专门的低碳发展促进法或者气候变化应对法”。与此相对的是，孟伟主张“将温室气体排放作为环境问题纳入大气污染防治法的修改内容，并设控制温室气体排放专章。姚莹则认为“规制温室气体排放的专门立法的缺失需要已有的单行法进行功能补位《大气污染防治法》是最优选择。
在我国的《大气污染防治法》修订过程中，2014年6月提交国务院的《大气污染防治法(修订草案送审稿)》除了第2条关于协同控制、综合管理的规定之外，还专门辟出专章，在第六章对温室气体的排放控制进行规定。主要涉及到控制温室气体排放的原则和规划、调整产业结构、管理能源效率、探索推广低碳技术、能效标识管理、增强碳汇功能以及国际合作等内容。然而在后来的修订草案和最终公布的《大气污染防治法(修订案)》中，关于控制温室气体排放的章节被全部删去了，与温室气体排放直接相关的内容仅剩下第2条关于协同控制的规定。
可以说，目前以二氧化碳为代表的温室气体在我国没有国内法律法规对其直接进行规制。《京都议定书》作为国际社会应对气候变化的法律武器，在附件中明确列明了以二氧化碳为代表的六种温室气体，但是我国作为发展中国家根据共同但有区别责任原则在其中并没有直接的减排义务。虽然温室气体在此次修订中被首次引入《大气污染防治法》，但是协同控制的提法是将温室气体与大气污染物并列，实际上承认了温室气体与大气污染物在法律地位上的差异。我们可以依据《大气污染防治法》对大气污染物进行管控，但还不能依据该法对温室气体的排放进行管控。因此，对温室气体进行严格的排放数量控制，目前还没有直接的法律依据。
(二)大气污染与气候变化分别由不同机关管控
温室气体排放引发的气候变化是一个全球性的公共问题。虽然我国温室气体的排放缺乏法律规制，但是为做好应对气候变化工作，国家发展和改革委员会(以下简称国家发改委)在2008年机构改革中设立了应对气候变化司，其主要职责包括了综合分析气候变化对经济社会发展的影响，组织拟订应对气候变化重大战略、规划重大政策和牵头协调、组织、承担应对气候变化的有关具体工作。发改委在“十二五”期间，积极采取强有力的政策行动，有效控制温室气体排放，增强适应气候变化能力，推动应对气候变化各项工作取得重大进展。目前发改委正在编制“十三五”控制温室气体排放工作方案。
在大气污染法律规制方面，控制大气污染物的排放是《大气污染防治法》的主要手段，也曾经是目的。自从20世纪70年代我国设立环境保护部门以来，经历了环保小组、环保局、环保总局和环保部等组织形态，但负责大气环境污染防治的监督管理一直是其基本职能。总体而言，新《大气污染防治法》在立法理念、实现目标、制度设计、法律责任等方面都有了较大进步，将会成为减少大气污染物排放、改善大气环境质量的有力武器。除了要求加强对燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业等领域大气污染的综合防治外，还明确了对颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨等大气污染物的排放控制。根据新《大气污染防治法》规定‘县级以上人民政府环境保护主管部门对大气污染防治实施统一监督管理”。目前我国在大气污染物与温室气体排放控制上实行的是分头管控的模式。这与协同控制的要求显然是存在较大差距的。
(三)大气污染物与温室气体在治理目标上也有差别
关键词：温室气体；欧盟；法律；政策；方法论
中图分类号：DF969文献标识码：A
按照联合国《气候变化框架公约》及其《京都议定书》的规定，我国目前不承担减少温室气体排放的义务。但是我国目前的温室气体排放总量很大，而且随着经济的快速发展，排放量还要增加。可能在不久的将来，我国也不得不承担减排的义务。温室气体排放的削减将对我国的能源、交通、农业等生产和消耗能源的产业部门和人民生活带来直接而巨大的影响。因此，研究欧盟有关温室气体排放控制的法律和政策及其对我国的方法论意义，也许能为我国应对削减温室气体的巨大挑战提供一些有参考价值的东西。
欧盟作为一个区域性经济一体化组织，在2002年3月4号批准了《京都议定书》，承担了到2012年使欧盟成员国的温室气体排放量平均降低到1990年水平以下8％的义务。欧盟成员国目前都在积极落实这个削减温室气体排放量的义务。
欧盟有关温室气体排放削减的法律和政策主要分为两部分。第一部分是欧盟有关提高能源效率和削减二氧化碳排放量的立法。它表现为欧盟理事会制定的一些有关能源效率和温室气体减排的指令。这些指令需要各成员国以国内法来贯彻执行。它们主要有几下几方面：
第一是关于促进能源效率的“SAVE”项目一期和二期的指令。SAVE是一个大的框架性的研究项目，分为第一期和第二期。该项目已经实行多年，主要是资助欧盟成员国对提高能源效率进行的各种研究，是一个非常重要的基础性研究项目。
第二是关于促进可更新能源发展的“ALTEN-ER”项目一期和二期的指令。这个项目旨在帮助欧盟成员国开发新能源和清洁能源。
第三是关于家用电器节能要求的指令。它要求欧盟成员国通过国内立法来实施。这些指令包括对家用电器如热水器、电灯等电器性能的详细技术指标。
第四是关于建筑物能源效率的指令。
第五是关于防治污染的BAT技术(最佳可得技术)的能源效率的要求，例如关于空气污染控制技术和水污染控制技术的能源效率的要求。
第六是关于能源标志的指令。例如对电饭煲、冰箱、洗衣机、洗碗机、电灯等家用电器，欧盟统一规定了能源标志“CE”。
第七是关于开发可更新能源技术的指令。它要求欧盟成员国采取法律措施促进可更新能源的发展。近年来，特别是在去年的联合国可持续发展世界首脑会议上，欧盟极力主张为发展可更新能源设立具体的时间期限和量化目标。
第二部分是欧盟关于温室气体减排的政策或政策建议，主要有下面几个方面：
第一个方面是关于气候变化问题的欧洲方案(EPCC)。该方案由所有欧盟成员国派代表参与制定，对欧盟成员国减少温室气体排放，履行《京都议定书》的各种活动起总的协调作用。
第二个方面是关于二氧化碳排放的税收以及能源税方面的政策。
第三个方面是关于交通运输方面温室气体减排的要求，包括对小汽车、飞机、公共汽车等交通工具的减排要求和对各种运输价格的调整建议。
第四个方面是关于甲烷排放削减的政策。甲烷是除了二氧化碳之外的第二类主要温室气体。甲烷的排放涉及到农业。
第五个方面是关于能源效率方面的政策建议。它包括一些提高能源效率的具体措施。其中一个措施是加强与欧盟非能源政策协调和统一。欧盟认为能源效率的提高，不光是能源部门的事情，还涉及到很多非能源的部门，因此提出一些措施，加强能源部门与其他的部门的协调。其中包括对企业的要求，对区域和城市发展的要求，对税收和收费方面的要求，对国际合作和促进加入《京都议定书》的要求，以及对成员国的国内政策的要求等。另一个措施是关于增强现行效果比较好的措施的新政策。其目的在于加强这些措施。这些方面的新政策，有助进一步提高交通运输部门的能源效率新要求、关于家用的和商业的设施或设备的能源效率要求、关于电力和天然气供应的新要求和关于提高建筑物能源效率的新措施。
第六个方面是一些跨部门的政策和措施。比如关于开展跨部门研究、关于区域和地方的参与、关于经济刺激手段(如改善建筑物能源效率的第三方融资的做法)、关于能源信息的传播、关于监测和评估等综合性的措施。
第七个方面是一些新的共同政策。其中一个是关于公共采购的共同政策。它要求成员国的公共采购要把促进温室气体的减排作为它的一个重要目标。另一个是关于合作性技术采购的要求。它要求通过技术采购的合作来促进温室气体排放量的减少。还有一个是关于工业、第三产业、能源审计的一些共同的政策和措施。另外，欧盟要求成员国总结行之有效的最佳管理惯例并予以推广。
第八个方面是关于促进可更新能源的开发方面的政策建议。
第九个方面是关于在欧盟范围的温室气体排放交易的政策建议。
第十个方面是关于F类温室气体排放削减的政策建议。F类温室气体指的是HFC、PFC、SF6和“哈龙”。它们在大气层当中的含量比较少，在各国的使用量相对较少，但是它们的单位危害性比二氧化碳和甲烷等要大得多。因此，欧盟在积极减少二氧化碳、甲烷和氮氧化物的排放的同时，还积极控制F类温室气体的排放。
从上述纷繁的欧盟法律和政策当中，我们可以从方法上学习什么东西呢?我认为主要有以下几方面：
第一个可学的方面，我称之为“两个全面覆盖”的方法。第一个“全面”指的是法律和政策全面覆盖《京都议定书》控制的6种温室气体，根据情况同时对6种温室气体的排放控制作出不同的安排，以免控制一种温室气体排放的效果被另一些未加控制的温室气体的排放所抵消。当前，虽然法律控制的重点是二氧化碳、甲烷和氮氧化物，但应当同时对F类温室气体的控制做出一定的安排。第二个“全面”指的是全面覆盖有关部门和利害关系方。所有的产业，除了电力产业之外，还有运输业、农业、林业、商业等都要加入到温室气体减排的行列。所有的利害关系方，企业也好、政府也好、个人也好，都要参与。欧盟的温室气体减排立法和政策一个比较显著的特点是这“两个全面”。我国现在应该研究这个问题。在制定我们的温室气体减排政策和法律的时候，也要考虑“两个全面”。能源和温室气体排放削减涉及国民经济和人民生活的方方面面。上述欧盟的“两个全面”给我们的一点启发，是吸收各有关利害关系方的参与，以便使温室气体排放量的削减落到实处。
第二个可学的方面是欧盟把温室气体排放削减目标同经济和社会发展的需要结合在一起的思路和做法。欧盟的温室气体减排不是一个理想化
的环境主义的产物，而是注重实际的理性的产物。欧盟的温室气体减排法律和政策，既体现了减少温室气体排放的全球共同目标，又照顾到各成员国的经济发展现状和长远的规划；既体现了保护地球大气层的道德目标，又同欧盟国家能源技术的发展紧密结合。它是一个理想与现实相结合的产物。在欧盟有很多这种成功结合的例子。例如在可更新能源技术开发法律和政策方面，欧盟通过一系列法律和政策措施，推动成员国大力开发可更新能源技术，首创可更新能源技术的标准，使自己在可更新能源技术方面走在世界前列。在技术上一旦占据这样的位置，环境保护和经济发展的双赢就成为现实。欧盟这种思路和做法对我国制定有关温室气体减排的法律和政策十分重要。虽然我国与欧盟成员国的经济和技术水平发展不一样，社会条件也不一样，但是我们从思路上完全可以向欧盟学习。我国能源工业的发展也可以参考借鉴欧盟这样一个思路，以便在发展传统能源的同时，发展新能源技术，实现能源发展与环境保护的双赢。
第三个可学的方面是欧盟在温室气体减排问题上使用的多管齐下的方法。这里多管齐下的方法指的是政府管制、市场手段、企业自愿协议和技术开发等方法的互补应用。欧盟通过立法授权各成员国政府加强对温室气体排放活动的管制，制定强制性的排放限度。与此同时，欧盟非常注重利用市场机制来促进温室气体排放削减目标的实现。前面介绍的能源产品的能源标志、生态标志等做法，就是鼓励消费者在市场上选购能源效率高、负面环境影响小的产品，即利用市场机制。欧盟鼓励企业通过与欧盟或成员国政府签订自愿协议来提高产品的能源效率和减少负面环境影响。欧洲有不少行业认识到率先开发更为清洁的产品，不仅顺应了世界环境保护的潮流，有利于提高企业的社会形象，而且在经济上有利可图。因此它们很重视开发能源效率更高的产品。这方面的一个例子是欧洲汽车业开发汽车尾气排放的欧洲二号、三号和更高标准的实践。欧洲汽车业同欧盟签订了这方面的自愿协议。此外，欧盟非常注意以立法和政策帮助欧盟成员国开发各种能源。这种多管齐下的方法，对我国制定有关温室气体排放控制的法律和政策具有重要的借鉴意义。
1研究对象及研究方法
1.1研究对象本文主要以晋城市辖区内典型冶铸企业的关键设备，主要包括烧结机、高炉、转炉、冲天炉、电炉、轧钢生产线为研究对象。
1.2研究方法通过采取典型部门调研与典型企业实地调研相结合的方式获取上述关键设备的相关能耗数据，依据《省级温室气体清单编制指南（试行）》（以下简称“指南（试行）”），对晋城市冶铸行业关键设备的碳排放现状进行分析计算，每种关键设备的碳排放总量包括该设备化石燃料燃烧的碳排放量、工业生产过程碳排放量、电力调入调出的CO2排放量三部分之和。
1.2.1化石燃料燃烧的碳排放量计算方法化石燃料燃烧的碳排放量计算所需活动水平分别为各种化石燃料表观消费量及化石燃料非能源用途的固碳量，所需排放因子为分燃料品种对应的低位发热值、单位热值含碳量及碳氧化率。CO2排放量=（燃料消费量×热量单位×单位热值燃料含碳量-固碳量）×燃料燃烧过程中的碳氧化率×44/12。
1.2.2工业生产过程的碳排放量计算方法冶铸行业工业生产过程碳排放环节主要包括熔剂高温分解与炼钢降碳过程。
1.2.3电力热力调入调出的碳排放量计算方法电力、热力调入调出的碳排放量计算方法如下式所示。
2晋城市冶铸行业关键设备碳排放特征分析计算
2.1活动水平数据获取通过实地调研与专家咨询的方式对晋城市典型冶金铸造企业关键设备的实际运行数据进行获取，可看到在冶铸行业中烧结机、高炉、转炉、冲天炉、电炉、轧钢生产线为主要能耗设备与碳排放源，现将调研获取的以上设备的实际运行中的消耗数据整理如表1所示。
2.2排放因子的确定根据《指南（试行）》，燃料CO2排放因子的计算方法如下所示。
2.3关键设备温室气体排放具体如表2所示。从下图1、图2中可看到，在晋城市冶铸行业的关键设备中，单位产品CO2排放量由高至低依次为高炉、电炉、轧钢、冲天炉、转炉、烧结机；2013年晋城市冶铸行业的关键设备CO2排放总量由高至低依次为高炉、轧钢、转炉、冲天炉、烧结机、电炉。
3结语
本文采用“自上而下”和“自下而上”相结合的清单编制方法，并强调两种方法核算结果的对接，以做到兼顾数据来源的权威性、可得性以及政策研究的针对性、一致性。清单编制过程可分为以下4个步骤。明确清单核算的气体、边界和范围鉴于中国政府提出的2022年和“十二五”期间碳排放强度减排目标均只针对能源活动相关CO2排放[21]，宜将其作为当前清单核算气体的重点②。至于核算边界，因国内城市层面的空间规划通常以市域为单元，建议采用城市行政区域范围，即包括城镇建成区、乡镇和农村。在核算范围方面，国际通行做法主要包括ICLEI范围所界定的范围1(城市直接排放)和范围2(外调电力和供暖产生的间接排放)。由于机场、火车站、物流仓储基地等的选址和规模既是空间规划决策的重点之一，也是地方经济的驱动要素，对碳排放强度指标影响较大，因此建议清单包括城际交通排放，即范围3的部分内容(图1)。构建“土地利用—碳排放”关联框架空间规划决策的主要对象之一是土地，其相关指标包括用地类型、用地规模、用地开发强度等，因此首先构建“土地利用—碳排放”关联框架。国家于2012年正式启用新修订的《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB50137-2011)，实现了城乡用地全覆盖，从而与基于市域行政区的城市温室气体排放清单核算边界相一致。笔者试从固定排放源和移动排放源两个方面对各类城乡用地与碳排放的关联进行分析③。在固定排放源方面，生产和建筑部门能源相关碳排放分别来自地块内的农机操作、企业生产和建筑运行，而承载这些活动的用地类型较为明确，因此可与所对应的碳排放直接关联。在移动排放源方面，交通部门碳排放可进一步细分为城际客运、货运以及城市客运。其中城际客运主要由机场、铁路、码头等区域交通设施用地(H2)产生，且用地面积与城际客运周转量成正比，故直接与城际客运碳排放关联。货运排放由货运运输量决定，而后者可作为测算仓储和物流用地规模需求的依据[23]，故可和物流仓储用地(W)直接关联。城市客运碳排放与城乡用地的关联则相对特殊——城市客运本质上是人在城市内部空间上的移动，其规模和交通方式构成不能归结于某一类或几类用地，而是由城市人口、用地整体空间布局联动决定的。最后，碳汇部门碳吸收主要来自于城市的生态绿地空间系统，可与城市建设用地中的绿地(G)以及非建设用地中的农林用地(E2)直接关联。基于以上分析，提出空间规划视角下的“土地利用—碳排放”关联框架(图2)。“自上而下“基于能源平衡表进行城市大类部门温室气体核算目前国际惯例将终端能源消费分为生产、建筑、交通三大部门，但国内城市年鉴中的能源平衡表却以经济活动划分为一产、二产、三产和生活四大部门，对终端能源消费仅统计品种和数量，不分具体用途——例如交通部门只统计营运车辆用油，未统计其他部门和私人车辆的用油量。因此，“自上而下”核算需要将能源平衡表中某些特定行业的特定能源品种的消费量(如二、三产中的汽油和柴油)重新划归到新部门中[24～25]。此外，对交通部门仅采用“自上而下”核算仍有局限性。一方面，油品分摊难以完全精确；另一方面，城市统计年鉴中的交通运输业能耗数据来自本地企业上报，而它们的部分经营活动可能发生于异地之间(如航空、海运及物流公司)，因此采用“自上而下”方法难以同实际属于范围3的那部分交通碳排放相对应，宜采用“自下而上”方法补充核算。
新方法的应用——以北京市为例
研究范围和数据来源本研究清单核算边界为北京市域16410km2，以2011年作为核算年，以能源活动相关CO2为核算气体，核算范围与节相同。城市数据方面，参考资料包括北京市统计年鉴(2012)、北京市第四次交通综合调查简要报告和北京市交通发展年度报告(2012)等部门报告，以及相关的文献研究资料和部门调研[28～31]。各类能源的消费量与标准煤之间转换系数来源于中国能源统计年鉴(2011)[32]。碳排放因子方面，电力碳排放因子来源于国家发改委气候司公布的华北电网参数(2011)[33]，其他取联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)默认值。4.2“自上而下”温室气体排放总量核算基于北京市统计年鉴中能源平衡表，经由对各类行业能源消费量重新划拨和调整④(图3)，得到北京市2011年终端能源消费总计6695万tce(吨标煤)，相关CO2排放总量为1.73亿t。排放强度方面，单位GDP碳排放强度为1.06tCO2/万元GDP，人均碳排放强度为8.56tCO2/人，与课题组之前所做的2009年清单结果相比分别下降19.7%和6.4%，表明GDP的增长与碳排放的增长逐渐脱钩。将北京市温室气体排放清单划分为生产、建筑和交通三大部门，各部门排放分别占总量的34%，44%和22%(表3)。由于首钢搬迁、能源结构得到优化，北京市生产部门碳排放比2009年降低1%，但建筑和交通部门增长迅速，分别比2009年增加了10%和20%。为5997万t，城际交通CO2排放(范围3，包括城际客运和货运)为2533万t，分别占全市能源活动相关CO2排放的35%和15%。根据3.2节“土地利用—碳排放”关联框架，对大类部门CO2排放量进一步分解，得出2011年北京市CO2排放量最高为公共设施用地，比排在第2位的城镇住宅用地排放量高出近1倍。三类工业用地的排放受首钢搬迁影响下降明显，由2009年的第1位退至第3位。碳排放量最低的为牧渔业用地、长途客运站用地和种植业林果用地(图4)。图4所列出用地的CO2排放量之和占全市排放总量的83.5%；未匹配部分主要是城市客运以及工业部门中电力、热力生产所排放的CO2。基于空间规划视角的北京城市温室气体核算指标体系各类用地碳排放强度经核算，北京市2011年各类用地碳排放强度如图5所示。工业部门内部呈现两极分化(即三类、二类工业用地碳排放强度位列各类用地前列，而一类工业用地碳排放强度甚至低于城镇住宅用地和公共设施用地)，说明规划对于工业用地的类别选择和空间规模调控有着巨大的减排潜力。现状机场用地碳排放强度排位第3，可预见第二机场建成后城际交通将为北京带来可观的碳排放增量。至于建筑部门，现状公共设施用地、城镇住宅用地和村镇居住用地的碳排放强度之比为15∶6∶1，因此应重视公共建筑的总量控制(包括土地供给和容积率设定)。最后，根据图5和规划年用地规划，可对不同空间规划方案的城市碳排放量进行粗算和比较。由表2可知，用地碳排放强度还受次级影响因子的影响。以工业用地为例，次级影响因子包括内部子行业地均GDP以及单位GDP碳排放。表4显示二、三类工业用地内子行业单位GDP碳排放强度均有显著的离散度，特别是三类工业用地离散度很大，说明政府在空间规划的基础上招商引资时设定环保准入门槛，仍能有效减排。城市客运交通碳排放核算指标体系参照3.4节，得到北京市2011年城市客运交通碳排放核算指标体系(表5)。总体来看，2011年北京市城市客运交通部门CO2排放量为1152万t，比2009年下降11.5%，究其原因，实施小汽车总量控制、尾号限行、停车收费等政策在短期内有效抑制了部分小汽车交通需求，使小汽车的分担率、单程距离和人公里碳排放均有所下降，对本部门减排贡献率高达90%。同期多条轨道线开通也转移了部分小汽车需求，体现在地铁分担率和单程距离的明显增加。可见，通过优化出行方式结构、缩短出行距离能实现较好的节能减排效果，而进一步构建公交导向的紧凑城市用地布局并改善慢行空间的环境品质则是更为根本和长远的出路。未来情景分析中，应基于规划年人口规模和综合交通规划核心指标估算温室气体减排贡献潜力；至于推广清洁燃料汽车、提高燃油效率等措施效果，可通过降低人公里碳排放强度指标来体现。
结语
关键词：集尘器废气；直排；回收利用；中央空调；节能
中图分类号：TE992.1文献标识码：A文章编号：
引言
从20世纪80年代以来，中国经济实现了持续30年的高速增长。伴随着中国工业化水平的高速增长，能源消耗和环境恶化也呈现高速增长的趋势。目前，尽管节能与环保在中国社会受到越来越多的重视，并采取了一系列的措施，但是，进入21世纪，中国的能源、环境问题仍然是最尖锐的矛盾之一。因此，节约能源、提高能源的利用效率仍是当今社会可持续发展的一大主题，工业能耗的降低更是其中的重要课题。本文通过阐述电子厂房中央空调系统对工业集尘器废气的回收利用，从而揭示其对节约能源的作用。
一、带尘废气的处理方法
多数工业场所在对生产材料或半成品进行切割、打磨及钻孔时，均会产生大量的粉尘。因此需要使用工业集尘器将这些粉尘进行收集、过滤，以提高生产环境的洁净度。这部分由集尘器收集、过滤后的废气的风量是相当可观的。对这部分废气的最终处理，往往都将其直接排放到大气中。
现以电子厂房为例，由于电子产品的生产过程对生产环境的温湿度有较严格的要求，因此大多数电子厂房都安装有中央空调，对生产车间的温湿度进行调节控制。而要使生产车间内空气的温度湿度维持在一定数值，需要耗费大量的能源（有数据显示，这部分能耗占建筑总能耗的30%左右）。将集尘器从生产车间里收集的带尘废气直接排放，相当于将中央空调处理好的空气又抽走排放，空调系统就必须从室外引入新风来补充这部分被抽走的风量以维持室内的正压要求。由于新风要经过空调系统处理后才能达到温湿度要求的送风状态，这势必要消耗能量，形成很大的能源浪费。既然如此，那么如果能够在这个环节上进行节能处理，提高能源的利用效率，对生产企业来说，将是节约成本及提高社会效应的新方向和思路。下面主要从夏季焓湿图处理过程能量消耗的角度来分析集尘器废气的直接排放和回收利用两种处理方法对中央空调的能耗影响及适用范围。
二、集尘器废气直排的空调处理过程
集尘器废气直排，就是集尘器收集的废气不送回空调器而直接排向室外。为补充集尘器的排风，空调器必须从室外引入新风。空气处理示意图如图1所示：
图1
虽然，空调系统中新风量的确定还包括：按满足人员卫生要求和维持室内正压要求等。但是补充排风仍占据大部分的新风量，而且本文主要论述集尘器排风的处理对空调能耗的影响。因此，此处假设补新风量等于集尘器排风量，即GW=G排。
此部分新风需从室外状态点与回风混合后经表冷器处理到机器露点，再经加热器处理到送风状态点，送风入室内。其夏季焓湿图处理过程如图2所示：
图2
这个过程实质上包括了对所补新风的两次处理过程，需耗费冷量QW冷和热量QW热。根据焓湿图可得：处理新风至机器露点L所需冷量为QW冷=GW(iW-iL)；再将新风处理至送风状态O点所需再热量为QW热=GW(iO-iL)。其中，GW为新风量，iW为室外新风状态点焓值，iL为机器露点焓值，iO为送风状态点焓值。
三、中央空调系统回收利用集尘器废气
中央空调系统回收利用集尘器废气，就是集尘器收集的废气送回空调器经处理后再送入室内。空调器无需再从室外引入新风来补充这部分排风量。空气处理示意图如图1所示：
图1
因此，无需耗费冷量QW冷和热量QW热。
四、工程实例
下面通过具体实例计算的数据，可以更形象地体现中央空调系统回收利用集尘器废气的处理方法的节能效果。
已知广州地区某电子厂房生产间，室内设计参数为干球温tN=22±1℃，相对湿度φN=55±5％；室内余热量为Q=150kw，余湿量为W=0.0059kg/s，需总送风量48000m3/h，集尘器废气排风量为8000m3/h。计算夏季空调处理补充集尘器废气排风的新风所需的冷量及再热量。
1.计算热湿比：ε=Q/W=150/0.0059=25424
2.确定送风状态点：在焓湿图上根据tN=22℃及φN=55%确定N点，iN=45.5kj/kg，dN=9.1g/kg。
3.根椐i=iN-iO，可得iO=iN-i=iN-Q/G=45.5-（150×3600）/48000×1.2=36.2kj/kg。过N点作ε=25424线交iO=36.2kj/kg的等焓线，可得tO=16.1℃，dO=7.9g/kg。
4.过O点作dO=7.9g/kg等含湿量线交φ=95%，可得iL=31.2kj/kg。
5.查得广州地区夏季室外空调设计状态点iW=88.8kj/kg。
6.由上可得，夏季空调处理补充集尘器废气排风的新风所需的冷量为：QW冷=GW(iW-iL)=8000×1.2×（88.8-31.2）/3600=153.6kw；所需的再热量为：QW热=GW(iO-iL)=8000×1.2×（36.2-31.2）/3600=13.4kw。
由以上计算过程可以得出：采用中央空调系统回收利用集尘器废气的处理方法，可节省处理新风的冷量153.6kw，节省新风的再热量13.4kw，节能效果相当可观。同时分析可以发现，上例是以车间全负荷计算得到的再热量，如果是部分负荷的情况下，所对应的再热量将更大，可节省的能量就更多，节能效果也更明显。
从上面的分析和计算我们可以看到，电子厂房生产车间如果中央空调系统不对集尘器废气进行回收利用，就需要用到大量的冷量及再热量，从而十分耗能，部分负荷时耗能更严重。所以对集尘器废气应尽可能采取回收利用到中央空调系统的处理方法。
五、集尘器废气回收利用的其它方式及使用要求
空调房间内集尘器废气回收利用不仅在有温湿度要求的空调系统中有良好的节能效果，同时也可回用于有散热、通风要求的环境中，例如空压机房、配电房等的散热降温。但在回用前必须要求进行再过滤处理然后才可以送入房间。由于已经集尘器的过滤处理，废气所含粉尘比较少，废气可经初效过滤器及中效过滤器过滤后再送入房间。
结语
1.分析集尘器废气回收利用的处理方式对中央空调运行的节能效果明显。
2.需增加回收利用的风管管道及过滤器的投资，但从空调系统或通风系统的运行能耗来看，在节能效果显著。
3.除中央空调系统可回收利用集尘器废气外，其他有通风、散流降温要求的场合也可利用从空调房间内回收的集尘器废气，其节能原理与前者是相同的。
参考文献
[1]薛殿华.空气调节，北京：清华大学出版社，2004年
[2]孙一坚，沈恒根.工业通风，第四版，北京：中国建筑工业出版社，2010年
[3]陈霖新.洁净厂房的设计与施工.北京：北京化学工业出版社，2002年
[4]马最良，姚杨.民用建筑空调设计.北京：化学工业出版社，2003年
关键词:气候变化/法律体系/专门法律/启示内容提要:当前，日本已构建了以《全球气候变暖对策推进法》为中心，以《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》、《电力事业者利用新能源等的特别措施法》、《促进新能源利用特别措施法》等相关配套法规为内容的应对气候变化法律体系，积累了诸多丰富经验。我国在加强应对气候变化的法制建设过程中，应积极借鉴日本的成功立法经验，尽快构建我国应对气候变化法律体系。一、问题的提出2009年12月在丹麦首都哥本哈根召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议，再一次向世人昭示气候变化问题是人类社会可持续发展所面临的重大挑战。为应对这场重大挑战，国际社会进行了旷日持久的谈判，缔结了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》等相关公约和议定书，从法律上对气候系统的保护进行了回应。为落实《京都议定书》所规定的减少温室气体排放量的义务，日本、英国、美国等发达国家，纷纷以应对气候变化专门立法形式，明确国家相关部门职责，限制温室气体的排放量，为避免全球气候变暖危害人类做出了重要贡献。如英国于2008年通过的《气候变化法案》明确规定，到2050年国内二氧化碳排放量须削减60%；国家须制定减少碳排放量的5年预算，分阶段的实现其减排义务。美国自2007年以来，在地方立法的基础上，已提出了《气候责任和创新法案》、《全球变暖污染控制法案》、《气候责任和创新法》、《减缓全球变化法案》、《安全气候法案》、《低碳经济法案》、《美国气候安全法案》等一系列国家议案，昭示着美国正在迈向气候变化的联邦立法。日本也构建了较为完善的应对气候变化法律体系。作为发展中国家，尽管我国并不是《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》所确定的温室气体减排义务国家，但是，我国在发展进程中高度重视气候变化问题，在应对气候变化立法方面，我国把法律法规作为应对气候变化的重要手段。不仅是发展中国家最早制定实施《应对气候变化国家方案》的国家，而且还积极制定与修订了《可再生能源法》、《循环经济促进法》、《节约能源法》、《清洁生产促进法》、《森林法》、《草原法》、《民用建筑节能条例》等一系列法律法规，为构建我国应对气候变化立法体系奠定了良好基础。当然，我们应该看到，与美国、日本等发达国家立法相比，在我国应对气候变化相关立法中，尚存在如下主要亟待解决的问题：一是，我国尚缺乏专门应对气候变化的法律，亟待加强相关法制建设。我国《全国人大常委会关于积极应对气候变化的决议》已经意识到这一问题，明确规定了国家“加强应对气候变化的法制建设”的任务，因此，研究起草有关我国应对气候变化专门法律，科学建构我国应对气候变化法律体系成为当务之急。二是，我国现行管理体制制约着温室气体排放控制战略的实施。我国虽已成立了国家应对气候变化领导小组（以下简称“领导小组”）。（注释1：国务院关于成立国家应对气候变化及节能减排工作领导小组的通知（国发〔2007〕18号）。）但因“领导小组”组成成员的22个职能部门在应对气候变化方面的具体职责不清，不利于国家温室效应气体减排工作的展开。因此，通过应对气候变化专门法律，明确设置应对气候变化的国家专门机构，确定其职责也成为必要。三是，我国确定的控制温室气体排放的行动目标是一项政策性规定（注释2：2009年11月25日召开的国务院常务会议，决定到2022年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。），为保障该行动目标得到落实，还须由应对气候变化专门法律明确规定国家、企事业单位、地方政府及公民个人的具体职责、义务，因此，加强我国应对气候变化相关立法已迫在眉睫。之所以选择日本应对气候变化立法作为研究与借鉴对象，是因为在应对气候变化的国内立法方面，其成绩最为显著。一是，日本制定了世界首部应对气候变化的法律——《全球气候变暖对策推进法》。通过该法，日本为应对气候变化专门立法提供了蓝本。长期以来，日本作为亚洲环境立法发达国家，其应对气候变法立法的成功经验，对我国依然有重要借鉴意义。二是，日本已构建了较完善的应对气候变化法律体系。早在1993年的《环境基本法》中，就以地球环境保全为基本理念，将全球气候变暖对策纳入环境法体系，并构建了以《全球气候变暖对策推进法》、《全球气候变暖对策推进法实施令》、《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》、《电力事业者利用新能源等的特别措施法》、《新能源利用促进特别措施法》等法律为内容的日本应对气候变化法律体系，积累了丰富的立法经验，既为日本实现低碳社会目标奠定了坚实基础，也为世界各国构建低碳社会提供了立法榜样。日本的这种立法体系与我国应对气候变化立法所初步搭建的应对气候变化法律体系在本质上是一致的。相比较而言，日本已构建了较为完善的法律体系，而我国在应对气候变化立法方面，尚存在缺乏专门法律，以及相关配套法律制度不够完善等缺陷。因此，对国内法学界尚未系统而全面对日本应对气候变化立法问题展开考察的重要立法领域进行研究，探究其对我国立法的有益借鉴经验及启示，则尤为重要。二、日本应对气候变化法律体系的建构日本观测点的长期观测结果表明，日本气温最近100年间约上升1.1℃。在不能完全实现削减全球温室效应气体的情况下，至21世纪末，日本平均气温将上升2~4℃。气候变化将给日本带来巨大灾害。一方面，日本自然灾害频繁发生。据统计，洪水、土砂灾害、橡胶林生存地丧失、砂滨丧失、西日本的高潮损害等自然灾害所造成的损害将达到每年17兆日元。另一方面，由于日本是世界上单位面积海岸线最长的国家之一，日本46%的人口、47%的工业产值、77%的商业销售额均集中于沿海地带，因此，受气候变化影响，海平面上升将导致日本经济、国土等损失。面对全球气候变暖所带来的巨大灾害，日本政府十分重视气候变化问题，并采取有效措施积极应对，在立法方面主要采取了如下应对措施，以构建较为完善的应对气候变化法律体系。（一）通过《环境基本法》将全球气候变暖对策纳入环境法体系日本1993年《环境基本法》以地球环境保全为基本理念，将全球气候变暖对策纳入环境法体系。根据该法第15条关于政府制定环境保全基本计划的规定，日本于1994年制定的《环境基本计划》就将有关应对全球气候变暖的对策置于重要地位，并明确规定了应在国际协作下，以实现《联合国气候变化框架公约》规定的“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”目标为宗旨，并考虑“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”等。当然，这一时期的日本应对全球气候变暖的对策尚停留于依托有关省厅的各种措施，而真正采取法律措施应对全球气候变暖问题，则始于加入《京都议定书》的前后。（二）制定世界首部应对气候变化的法律——《全球气候变暖对策推进法》作为日本应对全球气候变暖的第一步对策，是1998年10月9日通过的《全球气候变暖对策推进法》。该法是世界上第一部旨在防止全球气候变暖的法律，显示了日本积极应对全球气候变暖的姿态。在内容安排上，共包括总则、京都议定书目标达成计划、全球气候变暖对策推进本部、抑制温室效果其他排出的政策、保全森林等的吸收作用、分配数量账户等、杂则、罚则等8章共50条。该法具有如下显著特色：第一，立法目的明确。其立法目的是：“由于全球气候变暖将对地球全体的环境产生深刻影响，在对气候圈保持着不致达到危险的人为干涉的情况下，促使大气中的温室效应气体的浓度予以安定，防止全球气候变暖已成为人类共同面临的课题。鉴于所有人均自主且积极地参与这一课题将至关重要，因此，关于全球气候变暖对策，在制定达成京都议定书目标计划措施的同时，通过制定有关促进抑制社会经济活动及其他活动所排出的温室效果的措施等，实现推进全球气候变暖对策之目的，在确保现在及未来之国民的健康与文化的生活的同时，为人类的福祉做出贡献”。第二，明确了国家、地方公共团体、事业者、国民应对温室气体的基本职责。关于国家的基本职责，该法第3条规定，国家在为掌握大气温室效应气体浓度变化状况及相关气候变化、生态系统状况而进行观测与监测的同时，综合且有计划地制定并实施全球气候变暖对策。国家在推进旨在抑制温室效应气体排出等的措施的同时，对于抑制温室效应气体排出等相关措施，应谋求该措施达成目的之调和，以顺利执行抑制温室效应气体排出等。国家就其自身事务及事业，在采取措施强化削减温室效应气体排出量及吸收作用保全的同时，应支援地方公共团体抑制温室效应气体排出等，以及为促进事业者、国民或者由其组织的民间团体开展有关抑制温室效应气体排出的活动，应该努力采取技术建议及其他措施。关于地方公共团体的职责，该法第4条规定，地方公共团体应配合区域之自然的社会的条件，推动有关抑制温室效应气体排出等的措施。地方公共团体在对其自身事务及事业采取措施削减温室效应气体排出，保全吸收作用及有关强化措施的同时，为促进该区域的事业者或者居民开展抑制温室效应气体排出等相关活动，应努力提供前款所定措施的相关信息以及采取其他必要措施。关于事业者的职责，该法第5条规定，事业者就其相关的事业活动，应在努力采取措施抑制温室效应气体排出等的同时，必须协助实施国家及地方公共团体所作出的有关抑制温室效应气体排出等措施。关于国民的职责，该法第6条规定，国民，就其日常生活，在努力采取措施抑制温室效应气体排出的同时，必须协助实施国家及地方公共团体实施的抑制温室效应气体排出等措施。第三，设置全球气候变暖对策推进本部，落实政府机构职责。该法第3章第11条明确规定，为综合且有计划地推进全球气候变暖对策，在内阁设置“全球气候变暖对策推进本部”，具体管理的事务包括：其一，制定京都议定书目标实现计划方案，以及推进实施该方案；其二，综合调整有关推进实施长期全球气候变暖对策。此外，根据该法第12条至第19条的规定，在组织机构上，全球气候变暖对策推进本部设立推进本部长、副本部长及本部部员。本部长由内阁总理大臣担任，全面负责本部事务及指挥监督；副本部长由内阁官房长官、环境大臣及经济产业大臣担任，职责是协助本部长工作；本部部员由其他国务大臣担任。此外还由内阁总理大臣任命若干名干事担任具体工作。除法律已经确定的事项外，有关推进中的措施由政府的政令规定。第四，规定了抑制温室效应气体排出的基本措施。一是，实行温室效应气体算定、报告、公布制度。即一定数量以上的温室效应气体排出者负有算定温室气体排出量并向国家报告义务，国家对所报告的数据集中计算并予以公布的制度。根据该法第21条第2款的规定，伴随着事业活动而在相当程度上排出较多温室效应气体、并由政令规定的排出者（称为“特定排出者”），每年度必须由各事业所分别就温室气体的排出量向事业所管大臣进行报告。事业所管大臣，将报告事项及集中计算的结果向环境大臣及经济产业大臣予以通知，与此同时，要适当保护特定排出者的权利利益，国家对所报告的数据集中计算并公布。环境大臣及经济产业大臣，在采用文档记录事业所管大臣等通知的报告事项等的同时，集中计算、公布该记录内容，以便任何人均能够请求公开该记录文档。为增加对公布、公开的资料的理解，特定事业者可以提供排出量增减状况相关的资料及其他资料。二是设立全球气候变暖防止活动推进员。即根据地域全球气候变暖的现状，都道府县知事等有权挑选并委任旨在通过开展启发普及全球气候变暖对策，加快促进防止全球气候变暖活动的热心与有识之士为全球气候变暖防止活动推进员的制度（第23条）。全球气候变暖防止活动推进员主要向居民进行启发普及全球气候变暖对策，进行有关咨询、提供信息等活动。三是，设立国家、都道府县等全球气候变暖防止活动推进中心。为积极推进有关启发普及与广泛宣传全球气候变暖对策，有效开展座谈、培训推进员、对日常生活排放温室效应气体的调查研究、提供日常生活使用产品排放温室效应气体信息的提供等活动，该法明确规定了设立国家、都道府县等全球气候变暖防止活动推进中心的制度。第五，构建了保全森林等吸收作用制度。该法第28条规定，政府及地方公共团体，为实现《京都议定书目标达成计划》所规定的温室效应气体的吸收量相关的目标，以1964年《森林·林业基本法》第11条第1款规定的森林、林业基本计划以及其他完善及保全森林或者保全绿地、绿化推进计划为基础，应保全及强化森林对温室效应气体的吸收作用。第六，实行分配数量账户簿制度。该法第29条规定，环境大臣及经济产业大臣，以《京都议定书》第7条第4款为基础，根据计算分配数量的方式的有关国际性决定，制定分配数量账户簿，开设可以进行取得、保有及移转算定分配数量的账户。（三）明确环境省“抑制温室气体排放”的管理职责日本《环境省设置法》（1999年通过，2001年1月6日施行）第2章明确规定了环境省的任务及所管理事务。其中，第4条第22款明确规定，从环境保全观点出发，环境省的职责之一便是制定抑制温室气体排放事务及事宜相关的标准、指示、方针、计划以及其他与此类似政策；并制定抑制温室气体排放事务及事业相关法律规范以及其他类似规制。为实施《环境省设置法》与《环境省组织令》，日本制定了《环境省组织规则》（2001年1月6日），其第3章明确规定在环境省设置地球环境局，地球环境局由总务课、环境保全对策课、全球气候变暖対策课组成，负责推进实施政府有关防止全球气候变暖、臭氧层保护等地球环境保全的政策。此外，还负责与环境省对口的国际机构、外国政府等进行协商和协调，向发展中地区提供环保合作。（四）完善相关配套法律制度除《全球气候变暖对策推进法》之外，日本还制定、修订了相关配套立法，初步形成了日本应对全球气候变暖对策的法律体系。首先，为有效推动《全球气候变暖对策推进法》的施行，日本于1999年制定的《全球气候变暖对策推进法实施细则》，具体就温室效应气体总排出量相关的温室效应气体的排出量算定方法、温室效应气体算定排出量的报告、分配数量账户簿等实施进行了详细规定。其次，以《全球气候变暖对策推进法》为中心，日本制定、修订了相关配套法律：一是，修订了《能源利用合理化法》，强化节能与能源效率。该法又称《节约能源法》，是日本能源的核心法律，在体系结构上包括总则、基本方针等、工厂的相关措施等、运输相关的措施、建筑物相关的措施、机械器具相关的措施、杂则、罚则和附则等8章，共99个条文。该法明确了“从综合推进工厂、运输、建筑物以及机械器具等行业合理使用能源的思想出发，经济产业大臣制定有关能源合理化使用的基本方针”的同时，强化了企业计划性和自主性的能源管理，规范了政府、企业和个人之间的用能管理关系和节能行为。该法分别对工厂、运输、建筑物、机械器具等相关行业合理使用能源的具体措施进行了详细规定。该法通过严格规定能源标准，提高了建筑、汽车、家电、电子等产品的节能标准，不达标产品禁止上市。同时，该法对国家应在财政上、金融上以及税制上采取相关措施，以推进普及能源合理化使用。通过教育、广告活动等加强国民对能源合理化使用的理解的同时，对国民的参与等义务进行了规定，并对地方公共团体关于通过教育、宣传活动增进地方居民对能源合理化使用的理解等的义务进行了规定，并明确了一般消费者关于提供相关促进合理化使用能源信息的义务等。该法的施行，一方面使工厂、事业场所的能源使用得到了彻底合理化，另一方面强化了有关与全球气候变暖相关联、并由政令规定的汽车、家电产品等11个种类产品的燃料费标准、节能标准等目标值，使相关企业在不增加能源消耗的前提下，有效实现了经济总量的大幅增加。目前日本节能法已从原来的生产领域延伸到运输部门和生活领域。二是，制定《氟利昂回收破坏法》，抑制温室效应气体排放。该法将氟利昂类冷媒CFC（氟氯烷烃）、HFCs（氢氟碳化物）、HCFC（含氢氯氟烃）纳入其法定义务范围，以减少对大气臭氧层的破坏，抑制温室效应气体排放，从而降低温室效应。该法在明确事业者、制造业者、地方公共团体、国民与国家各主体职责的基础上，对第一种类特定产品产生的氟利昂的回收进行了详细规定。并明确规定从事第一类氟利昂回收业、第二种特定产品交付业以及第二种氟利昂回收业的从业者，必须获得都道府县知事的登记；从事特定产品氟利昂类破坏事业的从业者必须获得经济产业大臣及环境大臣的许可；在回收、搬运、破坏过程中，必须遵守主管省令规定的标准。对于违反交付、领回义务者，给予指导、建议、劝告、命令；对于违反规定标准者，由传告改为命令。由于该法以排放高浓度温室效应气体的氟利昂类的3种物质的回收、破坏为目的，对应减少温室气体排放具有重要意义。三是，制定了新能源发电法，促进新能源利用。为保障与国内外经济社会环境相适应的能源稳定和适当供给，完善电力事业者利用新能源的必要措施，促进环境保护和国民经济健康发展，日本于2002年制定了《电力事业者利用新能源等的特别措施法》。该法第4条明确规定，“电力事业者应当在每年的6月1日前，按照经济产业省令的规定，将该年度4月1日起至次年3月31日一年期间预计利用的新能源电力的基准利用量和经济产业省令规定的其他事项向经济产业大臣备案”，并且，“电力事业者应当在每年度按照经济产业省令的规定，利用超过基准利用量的新能源电力”（第5条）。电力事业者和接受了第9条第1款规定的其他人，应当按照经济产业省令的规定，置备账簿，记载其利用和生产新能源的电量和经济产业省令规定的其他事项，并予以保存（第11条）。对于违反第8条规定，当电力事业者所利用的新能源电力的数量未达到基准利用量，经济产业大臣认为该电力事业者未达到基准利用量没有正当理由并给予劝告、命令后，依然不履行法定义务者，本法规定了“处以100万日元以下的罚金”的处罚措施，以保障法律措施得到正常实施。四是，制定了促进新能源利用法，促进企业对新能源的利用。“为确保安定稳妥地供应内外社会经济环境的能源，在促进公民努力利用新能源的同时，采取必要措施以顺利推进新能源的利用，为国民经济健康发展以及人民生活安定作出贡献”之目的，日本于1997年4月18制定了《促进新能源利用特别措施法》，大力发展风力、太阳能、地热、垃圾发电和燃料电池发电等新能源与可再生能源。此后，该法于1999年、2001年、2002年、2009年等先后进行了修订。该法明确了其立法目的、基本原则、促进企业对新能源的利用等进行了规定。为贯彻实施《促进新能源利用特别措施法》，1997年6月20日又制定了《促进新能源利用特别措施法施行令》，并于1999年、2000年、2001年、2002经过多次修订，具体规定了新能源利用的内容、中小企业者的范围。五是，制定能源基本法，确定国家合作方针。日本于2002年6月14日制定并施行了《能源政策基本法》。该法明确规定了立法目的、基本制定思想、具体措施、市场机制的利用、国家义务、地方公共团体义务、事业者的义务、国民的义务、国家地方公共团体事业者和国民的相关协助、法制措施等、政府的报告义务、能源基本计划、国际合作的推进和能源相关知识的普及等内容。为加强国际合作，防止温室效应气体产生，该法第13条明确规定，“为有助能源于稳定世界能源供需，防止伴随能源利用而产生的地球温室化等，国家应努力改善为推进与国际能源机构及环境保护机构的合作而进行的研究人员之间的国际交流，参加国际研究开发活动、国际共同行动的提案、两国间和多国间能源开发合作及其他国际合作所采取的必要措施”，为日本参与温室效应气体减排的国际合作工作，指明了方向。（五）实行税制改革，探讨实施全球气候变暖对策税作为日本实现《京都议定书》规定的削减温室效应气体6%的减排目标的手段之一，日本政府正在大力推进税收改革，探讨征收全球气候变暖对策税（又称“环境税”），拟在石油、天然气和煤炭的进口、开采及精炼环节等方面课税，除征收煤和汽油等矿物燃料的税额外，居民也需要缴纳环境税，并将这些税款用于执行《京都协议书》的有关事项，减少温室气体排放。日本环境省自2011年11月5日公布《环境税具体方案》以来，每年均公布该年度环境省相关税制改革方案。2009年公布的《2010年度税制改革要求，征收全球气候变暖对策税的具体法案》，将原油、石油产品、气体状碳化氢（天然气、LPG等）、煤为对象，对输入者、提取者进行阶段性课税（灵活运用石油煤炭的纳税制度）。关于汽油，在前述基础上，对汽油制造者等进行阶段性课税（灵活运用挥发油税的纳税制度）。报道说，一旦2010年开征环境税，其税收预计可达2万亿日元。这些收入将优先用于开发太阳能发电等新能源，以及推广低油耗、节能环保型汽车。鉴于开征环境税不仅将增加产业界的成本，煤油、电费的涨价也将影响国民生活，首相鸠山由纪夫对2010年4月起开征全球气候变暖对策税的预定计划持谨慎态度。因此，日本政府于2009年12月14日做出决定，放弃从2010年4月起对煤炭、煤油、汽油等所有石化燃料开征全球变暖对策税，将在对该制度设定进行充分讨论的基础上，力争2011年度以后开征。（六）探讨制定《全球气候变暖对策基本法》时至今日，日本确立了到2022年将日本的温室气体排放量减少到1990年时25%的水平（中期目标）；到2050年，将日本的温室气体排放量减少到1990年时80%的水平（长期目标）。因此，为明确相关政策的地位、基本方向，日本已着手制定《全球气候变暖对策基本法》，并将《全球气候变暖对策基本法草案》提交于2010年1月18日至6月16日期间召开第174回国会审议。该草案包括总则、中长期目标、气候变化对策基本计划、基本措施、完善推进气候变化对策目的的体制等5章共52条。三、日本立法经验对我国的启示经过多年的努力，日本已构建较为完备的应对气候变化的法律体系，为日本政府有效推进其温室气体减排目标提供了法律保障。日本在应对气候变化立法方面积累的立法经验，对我国完善与健全应对气候变化立法具有如下重要启示：其一，科学定位应对气候变化法律规范地位，及早完善环境法体系。就传统的环境法体系而言，并无有关应对气候变化对策的相关法律规范。随着国际社会应对气候变化的国际合作的展开，世界各国开始注重通过国内立法以强化应对气候变化对策的实施。日本非常注重加强国内立法，明确国家、地方公共团体、事业者及国民在应对气候变化方面的职责，并在1993年《环境基本法》中明确规定将应对全球气候变暖相关法律制度纳入环境法体系，不仅为日本制定有关应对全球气候变暖法律制度指明了方向，还有利于从整体上完善其环境法体系。有鉴于此，我国在探讨制定全球气候变暖法律制度时，也应该明确将有关应对全球气候变暖法律制度纳入环境法体系，以便从整体上理顺应对全球气候变暖法律规范与其他环境法律规范之间的关系，为完善我国环境法体系奠定基础。其二，科学设置国家应对气候变化主管机构，明确政府有关部门的职责。从日本完善其应对全球气候变暖法律制度的经验来看，日本通过1999年的《环境省设置法》、2000年的《环境省组织令》、2001年的《环境省组织规则》等，明确规定了环境保护主管部门在应对全球气候变暖方面的职责、权限，从立法上确立各政府机构的职责，避免部门之间在应对全球气候变暖对策方面因职责、权限不清所带来的低效率问题。与此相对，为切实加强对应对气候变化工作的领导，我国于2007年6月由国务院决定成立了国家应对气候变化领导小组（以下称“领导小组”），目前，“领导小组”由国务院总理温家宝任组长，国务院副总理李克强、国务委员戴秉国任副组长，由22个部门的相关负责人为组成成员。“领导小组”作为国家应对气候变化工作的议事协调机构，国家发展和改革委员会具体承担领导小组的日常工作。“领导小组”的主要任务是：研究制订国家应对气候变化的重大战略、方针和对策，统一部署应对气候变化工作，研究审议国际合作和谈判对案，协调解决应对气候变化工作中的重大问题；组织贯彻落实国务院有关节能减排工作的方针政策，统一部署节能减排工作，研究审议重大政策建议，协调解决工作中的重大问题。但是，我们应该看到，一方面，作为“领导小组”组成成员的22各职能部门在应对气候变化方面的具体职责并不明确，不利于国家温室效应气体减排工作的展开。另一方面，“领导小组”的主要任务是决定国家应对气候变化的重大战略、方针和对策等，并没有涉及相关法律规范的制定工作。而有关应对全球变暖，节能减排的终极目标实际上是保全地球环境，有关规制节能减排的法律规范属于环境法体系，应由环境保护主管部门负责有关立法、管理工作。有鉴于此，笔者认为，我国应从立法上明确规定国家环境保护主管部门在应对全球气候变暖方面的主导地位，主管全国相关温室效应气体减排的政策、法规制定、管理工作。其三，加强专门应对气候变化法律的制定，尽快完善我国应对气候变化法律体系。从日本应对全球气候变暖立法动态来看，一旦日本通过正在审议的《全球气候变暖对策基本法草案》，则日本将形成以《全球气候变暖对策基本法》、《全球气候变暖对策推进法》为中心，以《全球气候变暖对策推进法实施令》、《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》等相关配套法规为内容的完善的应对全球气候变暖法律体系。就我国而言，如前所述，我国已制订了一系列与温室气体减排有关的法律规范。如《大气污染防治法》、《可再生能源法》、《节约能源法》、《城乡规划法》、《清洁生产促进法》、《环境影响评价法》、《循环经济促进法》、《煤炭法》、《矿产资源法》、《电力法》、《森林法》等。这些法律的贯彻与实施，在一定程度上对于保护环境，控制温室效应气体排放均具有积极作用。但是，我们应该看到，这些法律规范都是应对全球气候变暖对策的相关配套法规，而从实质上而言，我国尚未制定应对全球气候变暖的专门法律，不利于从整体上规范国家、地方政府、企事业者、公民个人等在应对温室效应气体方面的职责，也不利于国家从整体上明确应对全球气候变暖的政策、方针与基本制度，严格落实国家节能减排目标。因此，为保证国家减排目标等积极应对措施的真正落实，我国有必要制定专门应对气候变化法律以明确国家、地方政府、企事业单位、公民个人等相关责任，明确应对气候变化的国家主管机构及其职责，构建有利于推进温室效应气体减排工作的具体制度。总之，笔者认为，我国在加强应对气候变化的法治建设的过程中，应根据我国经济社会发展的实际情况，深入研究借鉴国际社会制定应对气候变化专门法律的经验，制定出具有中国特色社会主义应对气候变化的专门法律，并以现有相关配套立法为内容，构建完善的中国应对气候变化的法律体系。注释:邓梁春.美国气候变化相关立法进展及其对中国的启示[J].世界环境，2008，（2）.温家宝.凝聚共识•加强合作•推进应对气候变化历史进程[N].人民日报，2009-12-19（2）.[日]文部科学省，等.日本气候变动及其影响[EB/OL].http：//www.nies.go.jp/escience/ondanka/ondanka03/lib/f_03.htm，l2010-01-06.[日]国立环境研究所.温室化的新证据和可预料的严重影响[M].日本环境省印发，2001：10.[日]大塚直.环境法[M].日本东京：有斐阁，2002：123-170.[日]环境省.税制的绿色化[DB/OL]http：//www.env.go.jp/policy/tax/kento.htm，l2009-11-02.钱铮.日探讨征环境税可行性[DB/OL].新华每日电讯，2009-10-31.http：//news.xin-huane.tcom/mrdx/2009-10/31/content_12364925.htm，2009-11-02.日本放弃从明年4月开征环境税[EB/OL].中国新闻网2009-12-14.日本环境省.关于全球气候变暖对策基本法草案的阁议决定（通知）[EB/OL].http：//www.env.go.jp/press/press.php？serial=12257，2010-03-15.
关键词：非道路用柴油机；排放控制；燃烧室；燃油系统
引言
非道路柴油机与道路用柴油机有着明显区别，在用途上，非道路柴油机一般用于工程机械、拖拉机、农业机械、固定动力等机型，其功率范围比道路用柴油机更加宽广并且结构形式众多，能够胜任各种不同的工作环境。随着温室效应及空气污染越来越严重，人们对柴油机的排放提出了更高要求，不止对道路用柴油机制定了更加严格的排放控制标准，非道路用柴油机的排放控制要求也越来越高，并且制定并实行了严格的排放法规[1]。我国现行的非道路用柴油机排放法规为《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅰ、Ⅱ阶段）》（GB20891-2007），从2016年4月起，我国非道路用柴油机正式实行排放控制第三阶段标准。
考虑到非道路用柴油机行业的特点，非道路柴油机排放控制过程的研究一般不采用道路用柴油机的成熟的技术和手段，这主要是因为成本方面的考虑。在研究时，需要对现有的参数和零部件配置进行优化选择和设计分析，合理的组织燃烧、进气和供油过程，以达到排放控制的目的[2]。本文所研究的机型为R4105柴油机，其功率在55～65KW之间，现阶段我国非道路用柴油机市场尤其是大功率拖拉机市场中，R4105型柴油机占有很大比重，应用广泛。
1.技术措施及试验设备
为了降低R4105型柴油机的排放，使之达到国三排放标准，并且适当的降低发动机油耗，提高柴油机平均有效压力，本文将主要研究在增压情况下的燃烧室结构、喷油系统结构参数和喷油正时等方面对柴油机排放性能的影响。增压后该机型的参数见表1。
试验研究中，采用SAXONJUNKALORInfralytELD排放分析仪检测排放中的HC、CO、NO＼-X。测试HC、CO和NO＼-X分别为氢火焰离子化分析仪（FID）、不分光红外分析仪（NDIR）和化学发光法（CLD）。在试验过程中，同时采用Opacilyt1030颗粒排放测试仪对排气中的颗粒物进行检测，该仪器用的是分流稀释系统；测量烟度的仪器为YK-YD-99数字式排气烟度计[3]。排放标准及测量方法采用《非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）》GB20891-2014，排放限值见2.试验结果与分析
2.1燃烧室几何形状对排放的影响
柴油机燃烧室的几何形状直接影响到了污染物排放量及油气混合物的形成和燃烧质量有。燃烧室的几何形状得到有效改进，会使得进气涡流得到有效利用，从而在燃烧室内形成湍流和挤流，从而使得燃烧过程的质量得到有效提高，对降低废气排放具有重要意义，同时还能有效提高发动机的动力性和经济性。本文采用了3种不同形状的ω型燃烧室，如图1所示，引入缩口比和常数径深比来描述这3种ω型燃烧室，同时对这3种不同形状的ω型燃烧室进行了试验对比，以得到其对排放的影响[5]。
3种燃烧室都具有一个共同特征，即ω型燃烧室中部顶端为凸台结构，我们称具有这种特征的燃烧室为缩口哑铃型燃烧室。中部顶端的凸台有助于形成挤流，使油束与燃烧室形状更加匹配，将空气与油束更加贴合，能够更均匀的形成燃油混合气[6]。燃烧室1缩口比为1.059，径深比为2.914；燃烧室2缩口比为1.06，径深比为2.857；燃烧室3缩口比为1.1，径深比为2.623。3种燃烧室的排放对比如图2所示。从对比结果看到，3个方案的气体排放均低于排放限值，喉口直径为Φ48mm的燃烧室PM满足排放标准，为0.270g/（kW・h）。从排放对比可知，燃烧室1的PM和NO＼-X排放居中；燃烧室2的PM排放量最高，但NO＼-X排放量最低；燃烧室3的PM和NO＼-X排放量都满足排放要求，故燃烧室3是最佳的方案。燃烧室3的缩口比最大，燃烧室内气体涡流最强，油气混合物雾化效果好，燃烧最早、温度上升最快，因此NO＼-X排放量增多，同时燃烧室3径深比小，保证了燃烧室内气体有较强的涡流，油气混合物混合良好，因此PM排放较低。
2.2燃油供给系统调整试验
燃油供给系统中的出油阀类型、柱塞直径与供油提前角、喷油嘴的孔数及孔径、减压容积等参数对影响燃烧的喷油持续期、喷油速率、油与气的混合时间、喷油束的空间状态等具有决定性的作用[7]。在试验过程中，对燃油系统的供油提前角、出油阀减压容积、高压油管内径等方面进行了调整试验。
2.1.1供油提前角对排放的影响
对R4105柴油机8工况排放的影响如图5所示。由图3可见，供油提前角θ＼-fd增大，CO和HC排放随之减小，NO＼-X+HC和NO＼-X排放随之增大，并且都低于排放限值；当θ＼-fd=8.5°曲轴转角时，PM排放最低，为0.398g/（kW・h），此时θ＼-fd增大或减小，PM排放均增大。因此，供油提前角θ＼-fd对PM排放而言是存在最佳值的，R4105柴油机的最佳供油提前角在8.5°曲轴转角左右[8]。
随着供油提前角θ＼-fd的增大，滞燃期延长，则预混合燃烧的燃油量随之增加，而扩散燃烧的燃油量随之减少。碳烟的生成时间主要在扩散燃烧中，而预混合燃烧时生成较少，因为扩散燃烧时气缸内处于缺氧和高温的环境，而预混合燃烧时缸内的氧气含量较高，混合气氧气比例较高，燃烧会更加充分。当增大θ＼-fd时，预混合燃烧阶段的燃油量会增多，燃烧室内达到的温度较高，废气在高温下的停留时间较长，导致NO＼-X的排放量增大。但是当减小θ＼-fd的时，碳烟的生成量会增加，尤其是高负荷大幅度增加时[9]。主要是由于进气压力的升高、提前角的迟后，提高了气缸内油气混合物运动强度，进入气缸的燃油更容易被卷走，附着在气缸壁上就会形成稀火焰区，增加PM排放量；另外供油提前角θfd迟后，使得整个燃烧过程时间缩短，从而减少PM进一步氧化的机会。对于NO＼-X来说，随着θ＼-fd的减小使得预混合过程中形成的可燃混合气减少，燃烧过程气缸内温度较低，减少了NO＼-X的生成。综上所述供油提前角θ＼-fd减小虽然有效降低NO＼-X的排放，但同时也增加了PM的排放量。
2.1.2高压油管内径的调整
对于供油量一定的高压燃油喷射泵，油管内径值都应是一定的。燃油供给系统使用的管径的大小都会影响到喷油性能。较小的高压油管内径管内压力较高，喷油压力就会增大，从而提高燃油雾化效果，混合气混合更加均匀，燃烧更充分。同理，高压油管内径减小，使得高压系统容积减少，减弱压力波的影响，使得喷油持续时间缩短，可有效减弱或防止二次喷射的产生[10]。图4为高压油管内径对发动机排放的影响，图示表明，高压油管内径由2.0mm减小为1.5mm，NO＼-X气体排放有所增加，但PM排放减小。因此本文选用内径为1.5mm的高压油管。
3.综合优化匹配结果
通过对燃烧室形状、供油提前角、高压油管内径的试验研究，我们总结出了各个因素与发动机排放性能的关系。总述各项技术改进措施，将8工况排放量结果列于表3。
从排放结果可知，经过一系列优化匹配后，原机的废气排放得到了有效控制，其中PM排放明显降低。而NO＼-X的排放量虽然略有增加，但是仍符合排放标准。对原机进行优化匹配后的排放性能指标达到了GB20891―2014标准的要求。优化燃烧室方案：燃烧室选用的喉口直径为Φ48mm，供油提前角采用8.5°曲轴转角，高压油管内径为Φ0.15mm。
4.结束语
a.通过试验分析了燃油供给系统对增压中冷直喷R4105柴油机的PM和NO＼-X排放产生影响的两种匹配因素：供油提前角和高压油管内径。
b.选用了3种形式的ω型燃烧室，合适的径深比和缩口比能够有效的降低柴油机排放。
c.将各种影响因素综合起来考虑，同时优化几种因素从而使主要排放物同时满足排放法规。最后得到最佳匹配方案：燃烧室选用的喉口直径为Φ48mm，供油提前角采用8.5°曲轴转角，高压油管内径为Φ0.15mm的综合匹配方案，可以改善柴油机燃烧，使R4105柴油机的排放得到有效的改善。
[参考文献]
[1]陈希颖，居钰生，张庆等.非道路移动机械用柴油机中国第三阶段排放标准关键技术研究[J].现代车用动力，2015，（3）：1-6.
[2]刘巽俊.内燃机的排放与控制[M].北京：机械工业出版社，2003.
[3]杨海涛.非道路柴油机进气及喷油系统的虚拟优化匹配[J].现代车用动力，2011，（01）：10-15
[4]GB20891-2014.非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）[S].中国国家环境保护总局，2014.
[5]谭丕强，胡志远，楼狄明，等.非道路用直喷式柴油机排放性能改进[J].农业机械学报，2007，38（5）：190-194.
[6]罗马吉，熊锋，颜伏伍等.降低非道路用增压柴油机NOX和PM排放的试验研究[J].内燃机工程，2009，30（5）：27-30.
[7]杨建华，龚金科，吴义虎.内燃机性能提高技术[M].北京：人民交通出版社，2001.
[8]周龙保，刘巽俊，高宗英.内燃机学[M].北京：机械工业出版社，2005.
[9]高波，黄欢，高治宏等.某增压中冷柴油机满足非道路国三排放的试验研究[J].现代车用动力，2015，（3）：40-47.
对人为因素导致气候变化持怀疑态度的人对气象局公布的数据表示欢迎，他们指出即使最近几十年的温室气体排放量大幅提高，但全球升温并没有因此飙升。全球变暖政策基金会的科学顾问大卫·怀特豪斯博士表示：“全球升温的停滞状态将至少持续到2017年，意味着全球气温在20年时间里不会出现大幅升高，这将对气候模型造成根本性影响。如果气象局的最新预测是正确的，对人类来说将是一次教训。”
英国雷丁大学的理查德·艾伦博士指出：“全球升温并没有处于停滞状态，但自2000年以来，升温速度相对于上世纪70年代后的全球升温幅度来说确实趋于缓慢。实际上，随着温室气体排放的继续增加，海底热量将继续积聚。”
艾伦的观点得到伦敦经济学院的鲍勃·瓦德的支持。瓦德指出，认为升温已经停滞的观点是错误的。对于气象局在公布数据的同时而没有给出全面解释的做法，瓦德予以谴责。他说：“毫无疑问，这绝不是气象局的一个光辉时刻。在我看来，气象局并没有像人们期盼的那样成为一个权威。”
共党议员格雷厄姆·斯特林格指出气象局的短期预测虽进行调整，但他们的气候变化分析却很“拙劣”。他说：“他们选在圣诞前夜公布数据的做法是为了掩盖负面新闻，即他们此前做出的气候变化预测是错误的。对于一家科学机构而言，他们应该更多地站在前沿，无论是预测成功还是失败。”
关键词低碳农业；都市现代农业；碳汇；碳源；策略
中图分类号F0622;F290文献标识码A文章编号1002-2104(2011)02-0130-07
工业革命以来，由于大量化石燃料的使用，森林过度砍伐和草地开垦等造成的温室效应逐步引起全球关注［1］，“低碳经济”应时而生，并由此引申出低碳社会、低碳城市、低碳农村和低碳农业等理念。对于北京等众多试图缔造“都市型现代农业”的大中城市而言，如何在“现代都市”中实现“低碳农业”，无疑是一个新的探索和挑战。
1低碳农业的源与汇
1.1低碳农业的定义和特征
广义的低碳农业是一种通过技术改进、制度创新、产业转型、链条整合、新能源开发利用等多种手段，降低农业系统碳源影响，扩大碳汇效应，最终实现以温室气体减排为核心的农业生产发展和生态环境共赢的现代农业。与常规农业相比，低碳农业的外延和内涵更加丰富：首先，从外延来看，低碳农业不仅仅是指农田生产，而是包括种植、养殖、运输、加工、废弃物处理等诸多子系统组成的系统农业。其次，从低碳本身来看，“碳排放”不仅仅是指CO2，而是包括CH4、N2O等在内的所有温室气体，不仅仅指农业土壤的直接排放，还包括传统农业生产“上游”诸如化肥、农药等农资生产和运输的间接排放，也包括“下游”如农产品包装、运输、使用在内的排放，即所谓“从摇篮到坟墓（CradletoGrave）”或者“从摇篮到摇篮（CradletoCradle）的全生命周期排放。再次，从内涵来看，低碳农业以降低整体能耗、减少温室气体为核心，同时也考虑农业生态系统的碳汇效应，力图实现“碳中和”和“负排放”，另外还涉及由减排引发的减缓环境酸化、富营养化等众多生态要素在内的环境影响。因此，低碳农业实质上就是在系统集成的前提下，通过内部自然性资源和外部各投入要素的优化组合，利用技术和制度创新，最终实现农业生产系统的低投、高产、低（负）碳、生态的整体目标。
完整的低碳农业应该具有以下特征［2］：首先，它是一个自然生态系统光热资源利用最大化，外源性投入最优化，资源循环高效利用的开放性系统；其次，它是一个高固碳、高中和、低能耗、低污染、低排放的“两高三低”的高技术集成系统；第三，它是一个从原料开采、农资生产，到农业生产，再到产品使用和废物处理的全生命周期过程；第四，它是安全型系统，必须采取多种措施，将农业产前、产中、产后全过程中可能对社会带来的不良影响降到最低限度。
1.2农业系统的碳源
工业革命以后，农业生产从传统的依靠系统内部自身循环转变为主要依靠化肥、农药、机械等大量外源性投入的化石农业，这导致温室气体及污染物高居不下，可谓是“高碳农业”，农业成为一个巨大的“碳源”。以我国为例，根据《中华人民共和国气候变化初始国家信息通报》,1994年中国温室气体排放总量约为3650TgCO2eq,其中CO2、CH4和N2O分别占731%,197%和72%。CO2排放主要来自能源活动，CH4排放主要来自农业活动和能源活动，N2O排放主要来自农业活动［3］。董红敏等的研究表明［4］，中国农业活动产生的CH4和N2O分别占全国CH4和N2O排放量的5015%和9247%，农业源占全国温室气体排放总量的17%。预计随着农业成为一个涉及农资生产、农场种养殖、农产品包装、运输、销售以及废弃物处理相结合的综合系统，随着农业系统的外延和内涵的日渐复杂，农业对温室气体所应承担的“责任”越来越大。
梁龙等：北京现代都市低碳农业的前景与策略中国人口•资源与环境2011年第2期1.3从碳源向碳汇转变是低碳农业的希望
在承受巨大减排压力的同时，农业也有着自身的优势。农业系统与工业系统在温室气体排放领域一个最明显的区别在于农业既是碳源，又是碳汇，即农业在排放温室气体同时，又在吸收温室气体。如果措施得当，农业系统的固碳效应不仅可以抵消其自身的排放，还可以部分抵消工业及其他领域的温室气体排放，这就使农业在创造经济效益的同时，还在创造生态效益和社会效益，也使经济上“以工补农”更加“名正言顺”。以美国为例，2009年美国环境保护署（EPA）报告显示：2007年美国温室气体排放总量为71501TgCO2eq，其中农业排放为4131TgCO2eq，但整个农业系统固碳达到10626TgCO2eq，不但完全“抵消”了农业自身排放，而且使美国温室气体净排放降低为60875TgCO2eq，农业的碳汇效应已经成为美国政府“以工补农”和世界温室气体谈判的重要依据［5］。
我国“以工补农”的生态依据是否存在呢？美国学者Lal根据我国农业土壤碳库损失的资料提出我国50年内土壤固碳潜力为11Pg,平均每年固碳潜力是224Tg,其中最大的潜力是退化土壤恢复，其次是农业耕作管理下的土壤固碳［6］。中科院王效科等初步估算出我国固碳潜力最大的分别是耕地、草地和森林资源，分别为1821Tg•a-1，917Tg•a-1，11546Tg•a-1［7］。如果以国际能源署（IEA）公布的我国2005年温室气体排放5101TgCO2eq为基准值［8］，按照Lal的估算，我国每年的土壤固碳可以抵消161%的温室气体排放；按照王效科等人的估算，仅农田土壤固碳就可以抵消131%的温室气体，可见未来农业系统的生态效应远远大于其经济效应。综合国内外研究成果［7-9］，农业系统各要素的碳汇效应见表1。
表1我国不同生态系统的固碳能力
Tab.1Csequestrationpotentialsofdifferent
ecosystemsinChina生态系统类型
Ecosystemtypes平均植被覆盖度(%)
VegetationcoverageCO2吸附能力(t•hm2•a-1)
CO2adsorptivecapacity落叶针叶林41.839.64常绿针叶林55.539.27常绿阔叶林64.259.82常落阔叶林48.138.9灌丛45.227.53河流32.88.07湖泊19.45.51草地-1.73耕地40.517.63
2北京都市型现代农业的碳排放现状
2.1北京农业的基本情况
北京市位于北纬39°56′，东经116°20′，地处华北大平原的北部，全市土地面积16410.54km2。地势西北高耸，东南低缓。西部、北部和东北部是连绵不断的群山，东南是一片缓缓向渤海倾斜的平原。北京属暖温带半湿润气候区，全年降水量600mm左右，主要集中于夏季。根据2008年的土地利用变更调查结果，北京市农用地为110.55hm2，以林地和耕地为主，林地69.1万hm2，占农用地总量的62.5%；耕地23.34万hm2，占农用地总量的21.1%，未利用地以荒草地为主，北京土地利用类型构建见表2。
表2北京土地利用类型构成单位：万hm2
Tab.2LandusetypesinBeijing种类
Types耕地
Farmland园地
Garden林地
Forestland牧草地
Grassland其他农用地
Otheragr-land居民点及工矿
Populationcenter交通运输
Transport水利设施
Irrigation未利用地
Others数量23.3412.4269.10.25.4826.792.892.6221.25比重14.20%7.60%42.10%0.10%3.30%16.30%1.80%1.60%13.00%注：数据来源于《北京市2008年土地利用变化情况分析报告》。北京近两年的农业生产情况见表3，图表显示，北京市粮食作物以冬小麦和玉米为主，其次是蔬菜、瓜类、大豆和油料等经济作物，饲料和牧草相对较少，而且呈递减趋势。畜禽则以猪、羊、禽类为主，其次是肉牛饲养，农机比例也相当可观。
表32007-2008年北京农业生产概况
Tab.3Thesituationofagriculturalproductionof
Beijingin2007-2008粮食和经济作物
Cerealsand
cashcrop20082007播种面积
（hm2）
Area总产量（t）
Totalyield播种面积
（hm2）
Area总产量（t）
Totalyield粮食226328.91254509197491.31020686稻谷444.32989519.73192冬小麦63891.932739241339.7203850玉米146187.387966713899.2765447蔬菜68188.9321311970099.73401037.3瓜类7881.33336948534.8384893大豆9351.119114881614516油料7173.2217037042.921865饲料3740.3-4046.6-牧草1105.8-1118.2-牲畜饲养20082007肉牛全年出栏(万头)11.915.64肉猪全年出栏(万头)292.69288.56肉猪年末存栏(万头)179.82168.18羊全年出栏(万只)89.98117.39羊年末存栏(万只)73.278.88家禽年末存栏(万只)2724.262950.4农业机械20082007农机总动力(万kW)267300.5柴油机动力(万kW)163181汽油机动力(万kW)3047电动机动力(万kW)7473注：数据来源于北京市农业局网站bjny.省略。
2.2都市型现代农业本质上是一种低碳农业
1998年，在全国首次“都市农业研讨会”上，北京提出以现代农业作为都市农业新的增长点；2005年北京市《关于加快发展都市型现代农业的指导意见》中，正式将北京农业发展定位为“都市型现代农业”；2006年北京市公布的《关于区县功能定位及评价指标的指导意见》中，将通州、顺义、大兴、昌平、房山五个区和亦庄开发区确定为发展都市型现代农业的主要载体。
顾名思义，所谓都市型现代农业就是都市农业和现代农业的结合体。都市农业是指靠近都市，在城乡边界模糊地区发展起来的，包括观光农业、休闲农业、市民田园等多种形式的农业，都市农业不仅提供农业产品，还为都市人休闲旅游、体验农业、了解农村提供场所。而现代农业是以现代科技为基础，以农业产业化为依托，以规模经营为条件，集生产、服务、消费于一体的经济和生态等多种功能并存的农业［10］。因此，都市现代农业本质上是一种低碳农业、绿色农业、生态农业。
2.3北京市农业碳源与汇的初步评估
根据北京市统计局公布的数据，第一产业能源消耗排放的CO2占总能源消耗所排放温室气体的153-253%之间，而农业GDP所占比重从2006年开始稳定在11%左右，与所消耗的能源呈正比，如表4所示。但如果把现代农业投入的诸多要素全部考虑进去，农业的碳源效应是值得关注的，以2008年北京市农业生产的氮肥投入为例，共施用纯氮约697万t，根据IPCC公布的计算方法，施用N肥农田排放的温室气体为036TgCO2eq，氮肥生产、运输间接排放042-091TgCO2eq。朱世龙的研究表明［11］，2005年北京温室气体排放CO2、CH4和N2O分别为767%,143%和79%，其中566%的CO2是化石燃料燃烧所致，173%是毁林、生物量分解所致（可视为农业范畴），但根据该文归类，建筑业和农业占北京市温室气体排放总量的169%，显然对农业排放低估。如果根据黄耀、董红敏等人的研究［4］，农业占CH4和N2O排放量的5015%和9247%，则北京15%-20%的温室气体排放表42000-2008年北京市能源消耗量和CO2排放量
Tab.4TheamountofenergyconsumptionandCO2emissioninBeijingfrom2000to2008项目Item200020012002200320042005200620072008能源消耗量（万t标煤）4144.04229.24436.14648.25139.65521.95904.16285.06343.7CO2排放量（万t）10774.41099611533.912085.31336314356.915350.71634116493.62第一产业消耗（万t标煤）104.8105.4103.099.985.686.392.396.498.3第一产业CO2排放量（万t）272.48274.04267.8259.74222.56224.38239.98250.64255.58第一产业排放所占比重（%）2.532.492.322.151.671.561.561.531.55第一产业的GDP（%）2.52.21.91.81.61.41.11.11.1注：数据均来源于北京统计年鉴，2008年为初步核算数据bjstats.省略/tjnj/2009-tjnj/。与农业相关，似乎又高估。我们依照2008年农业生产数据，利用IPCC系列参数初步分析，农业源温室气体直接排放在10-20TgCO2eq之间，大致为2005年排放总量的5-10%。但根据国际通行做法，农业温室气体排放还包括其“上下游”的排放，因此，北京农业碳源还需要进一步研究。
从北京情况来看，农业GDP仅为北京市国民生产总值的1%左右，与美国相似，但温室气体排放高居不下；就全国而言，农业源温室气体占排放总量17%，而农业在国家GDP中所占的比重大致是10%，研究预测，到2022年、2030年和2050年农业GDP分别会降为6.8%、4.3%、2.5%［5］。情况表明，农业温室气体减排速度远远赶不上GDP比重下降的速度，而国家的战略目标是在2022年实现万元GDP排放减少45%，可见农业减排任务艰巨。
就北京目前的碳汇而言，从表1-2可以看出，林地是北京最大的碳汇：截至2007年底，北京市森林资源总碳储量为1.1Pg，森林资源年固定CO2量约为9.72Tg。从固碳潜力看，目前北京森林覆盖率达36.5%，大幅度提高较难，但由于北京市森林资源质量不高，还有46万hm2低效林，森林植被的碳储量仅为21t•hm2，远远低于71.5t•hm2的全国平均水平，另外，北京还有2.73万hm2宜林荒山，因此，按照林业局计划，到2015年还可增加2.91TgCO2eq•a-1，林业碳汇还具有较大潜力。
关于农业土壤固碳，韩冰、王效科等人研究认为，北京农田土壤通过施肥、秸秆还田和少免耕固碳为0.08Tg•a-1，相当于吸收了0.29TgCO2eq•a-1，基本可以抵消农田硝化与反硝化产生的温室气体，而通过提高土壤有机质，北京农田土壤（包括园地）的固碳潜力为0.11Tg•a-1，相当于固定0.41TgCO2eq•a-1［7］。资料表明，农田采用免耕方式，每年可减少排放1.23-2.44tCO2eq•hm2•a-1，如果北京23.2万hm2耕地全部实行免耕耕作，每年可减少二氧化碳排放0.43TgCO2eq，两者合计，农田土壤的碳汇潜力为0.83TgCO2eq排放。另外，有研究表明，北京目前畜禽粪便产沼气减排0.12TgCO2eq•a-1，农作物秸秆利用减排0.1TgCO2eq•a-1，并且到2015年还可分别增加0.25和0.24TgCO2eq•a-1。
综上所述，目前北京农业碳汇能力大致为10.23TgCO2eq•a-1，按照现有的固碳规划，到2015年碳汇潜能大致可以达到14.16TgCO2eq•a-1，但根据北京未来的发展规划，显然在减源增汇上还有潜力。
3北京都市型现代低碳农业策略
《北京市土地利用总体规划（2006-2022年）》（以下称《规划》）确立了未来北京“三圈九田多中心”土地利用总格局，同时正在编制《低碳城市规划发展纲要》，力图把北京打造成一个低碳生态的“宜居城市”。根据北京特点，未来的低碳农业建设一是减少碳源，二是增加碳汇，应该从技术和制度两方面着手。
3.1技术层面
3.1.1与种植相关的土壤碳汇建设
（1）农田碳汇。《规划》强调北京未来基本农田数量不减少、质量不降低，国内外研究表明，加强农田碳汇建设对减缓温室气体排放意义重大［13-15］。美国West等总结76个长期定位试验，发现美国作物土壤实施免耕后40年内可以有效增加土壤固碳，且累积效应来看，农业土壤在100年内仍然是“净”碳汇而非“净”碳源［16］。王礼茂认为，通过提高土壤有机质，全国耕地固碳潜力相当于美国和加拿大两国之和［17］。韩冰、王效科发现，农田土壤总的固碳潜力相当于目前我国能源活动碳排放量的23.9%。从1980年到2000年，北京农田土壤有机质从9.64g/kg上升到12.89g/kg，仍有着较大的提升空间［18］。目前增加土壤碳汇较为成熟的技术包括：a.实施保护性耕作；b.侵蚀控制；c.改进作物品种；d.有机和无机肥管理；e.灌溉管理；f.采用合理的轮作方式；g.间作绿肥；h.高留茬、减少田间休闲等。
（2）草地碳汇。北京市牧草地虽然仅占全市总面积的0.1%，但实践证明，园地、林地种草是固碳和实现碳中和的重要方法，因此，现有的园林也是未来潜在的草地。增加草地碳汇措施包括:a.严格控制过度放牧，避免鲜草的生产力降低；b.改良草种，引入豆科及深根草种，提高固碳速率；c.采取适当的施肥和灌溉措施，增加其地上和地下部生物量，同时避免N2O过量排放和甲烷氧化能力降低；d.对己退化草地进行适当的封闭式保护。
（3）森林碳汇。森林是北京当前和未来最大的碳汇。北京地区森林普遍以中幼林为主，增加森林碳汇的关键是提高森林质量，具体包括：a.合理地森林更新，包括选择合适的树种、树密度等，使森林的树龄组成结构合理；b.有效地森林施肥，改善森林的生长状况，提高林木固碳速率，同时尽可能减少因施肥引发的温室气体的排放；c.加强病虫害管理，通过保持可持续的森林条件来延长和增加森林立地的碳储量；d.对森林进行合理采伐，减轻对土壤干扰，使森林生物量及土壤碳储量的损失减小到最低限度。
（4）农业森林碳汇。农业森林是指那些种植或生长在草场或农田周围的成片或不成片的特殊森林，如果树、防护林、薪材林等，它们也是都市农业碳汇的组成部分。北京构筑的环城绿化隔离圈，以基本农田为核心的“九田”生态圈中，包含了大量的农业森林。因此，在“三圈九田”建设中，应该通过选择较好的树种、合理的养分供应以及病虫害防治和其它农作措施的综合利用，提高其碳汇效应。
（5）湿地碳汇。湿地是指地表有暂时或永久积水而生成的，以水生土壤、水生植被为主要特征的浅滩。湿地在植物生长,促淤造陆等生态过程中积累了大量的无机碳和有机碳，其碳累积速度为0.35tC•hm2•a-1［19］。显然，采取合适的湿地恢复措施有利于碳汇建设。在北京《规划》中的“两山八水”建设中，一方面要以流域为单元，因地制宜，尽量恢复历史上原有的湿地，另一方面要维护和完善现有的湿地，防止破坏性开发，真正发挥境内水系和水库湿地的碳汇作用。
（6）城市绿地碳汇。城市绿地指城市中用于绿化的各种森林、树木、灌木、草地等，包括公园、公路绿化地、花园等。绿地具有直接吸收CO2和节省化石燃料碳排放的双重作用，无疑也是都市碳汇。北京城市绿地建设中，实施测土施肥、节水灌溉、科学防虫等维护性手段都是促进其生长和固碳的可行性措施。此外，延长城市绿地的生存期对其地上和地下部的碳累积也有贡献。
3.1.2与养殖相关的减排技术
2006年联合国粮农组织和2009年看守世界中心（WorldwatchInstitute）先后在报告中提出，畜牧相关产业造成的温室气体占全球总量的18%和51%以上，表5是国内(外)运用LCA计算的部分食品的碳排放，可以看出，反刍动物的碳排放远远高于非反刍动物，我国食品的碳排放是发达国家的2-3倍［20-21］。北京市常年畜禽饲养量为2600-2800万头生猪当量，根据IPCC提倡的方法，北京畜禽直接排放为2.4-3TgCO2eq•a-1，与燃料排放相当。根据我国特点，种植业的直接和间接排放比例在1∶1.8-2.3之间，养殖业在1∶3-5之间，可以估算北京养殖业间接排放在7.2-15TgCO2eq•a-1，可见养殖业的减排任务艰巨。
表5部分食品生产的温室气体排放
Tab.5TheGHGemissionofsomefoodproduction食品名称
FoodkgCO2eq/kg
(20年）
GHGper20yearskgCO2eq/kg
(100年）
GHGper100yearskgCO2eq/kg
(100年）a
GHGper100yearsa牛肉111.155.5-羊肉96.332.7-猪肉10.53.57-10家禽1.30.381.1-1.6水稻2.40.741.4-1.6小麦0.350.320.67-0.82玉米0.250.220.43-0.47注：括号内年份为影响时间跨度；a为国内相关研究成果。
就目前而言，养殖减排技术主要包括：
（1）开发优良品种减排。研究表明，不同品种反刍动物甲烷排放水平可以相差数倍，如果能培养出低甲烷排放且适应当地环境的反刍动物品种，并进行推广和应用，减排的潜力是可观的。
（2）优化饲养管理技术减排。当前比较成熟的饲料技术包括：a.研究和改进秸秆青贮和氨化技术；b.调整日粮结构特别是粗精饲料比例；c.使用多功能舔砖或营养添加剂等。
（3）粪尿和固体废弃物处理减排。当前北京畜禽粪便处理最常见的办法是发展沼气和堆肥，需要继续推广。对于养殖污水的处理，实践证明以厌氧＋好氧方式能够实现经济和生态的最佳结合［22］。当前关键是加大新技术、新设施的研究、开发、推广，加大后续追踪服务力度。
3.1.3其他低碳农业减排技术
（1）生物质能减排。目前，北京市小麦玉米秸秆在还田、做燃料和饲料之后，还有0.08Tg•a-1等待开发利用，林业废弃物的总量为4.5Tg•a-1，因此，研究和引进生物质资源化利用的技术具有一定减排潜力。
（2）有机农业、立体农业、节水农业减排。研究表明，有机农产品温室气体排放仅为常规生产方式的1/3左右，无土栽培、立体农业更以其不占或少占耕地，充分利用光热资源、降低碳排放而倍受青睐［23］。北京拥有区位优势、科技优势、资金优势、市场优势和信息优势，有发展低碳的绿色、有机农业的条件。
（3）发展循环农业减排。现代循环农业通过物质和能量的多层次、多梯度的循环利用，实现以最低投入获得最佳效益。实践证明，发展种养加结合的循环农业，能够实现一定程度的“碳中和”而达到低碳目的，循环农业也减少了加工、运输的排放，是发展低碳农业的可行措施。
3.2制度层面
3.2.1建立农业布局调整机制
研究证明，粮食作物和经济作物、饲料作物轮作、间套作的碳汇效比单一的小麦玉米轮作高得多，而根据北京市土地粪便负荷估算，北京畜禽饲养量控制在1600万头当量猪较为合适，因此，在保证粮食安全前提下，必须实行种养殖有机结合，进行结构调整，这显然需要在政府引导下统一调整。
3.2.2建立农业清洁生产机制
农业必须产业化，因此，建立具有自身特色的清洁生产机制，包括对不同产业的设施选用、运行机制、废弃物排放标准等建立严格考评标准，作为进行奖惩和补偿的依据。
3.2.3建立生态补偿机制
农业整体上属于低利润产业，其生态效应远远高于其经济效应，因此，无论农户生活、农业生产，对实施清洁生产、真正实现减排和发挥碳汇功能的低碳体系和行为，必须进行合理的生态经济补偿，使其达到其他行业的平均利润标准。
3.2.4建立农业准入机制
未来的低碳农业，是一种高技术、高标准的行业，因此，可以考虑建立农业准入机制，对发展精品农业、精准农业、有机农业、特色农业实行资格准入，具有资质的主体才能得到土地、经济、税收等方面的优惠。
3.2.5建立法律、教育、税收等综合调节机制
目前我国已经建立了有关种养殖、发展循环经济、低碳经济的法律法规，关键是如何落实，必须通过经济手段，促进人们有意识地进行碳汇建设；同时通过教育宣传，使低碳农业深入人心，运用多种手段，使发展低碳农业成为人们的自觉行动。
总之，通过扩大碳汇和减少碳源，未来北京农业的碳汇可以达到20-30TgCO2eq•a-1，而其直接的碳源可以减少到4-5TgCO2eq•a-1，间接碳源为7-10TgCO2eq•a-1，通过发展低碳农业，不仅可以抵消农业碳源，还能抵消6%-10%总温室气体，真正起到净碳汇功能，从而为缔造低碳宜居城市发挥应有的作用。
参考文献(References)
［1］丁仲礼,段晓男,葛全胜,等.2050年大气CO2浓度控制:各国排放权计算［J］.中国科学D辑:地球科学,2009,39(8):1009-1027.［DingZhongli,DuanXiaonan,GeQuansheng,etal.ControlofAtmosphericCO2Concentrationby2050:AnAllocationontheEmissionRightsofDifferentCountries［J］.SciChinaSerD-EarthSci,2009,39(8):1009-1027.］
［2］赵其国,钱海燕.低碳经济与农业发展思考［J］.生态环境学报.2009,18(5):1609-1614.［ZhaoQiguo,QianHaiyan.LowCarbonEconomyandThinkingofAgriculturalDevelopment［J］.EcologyandEnvironmentalSciences,2009,18(5):1609-1614.］
［3］黄耀.中国的温室气体排放、减排措施与对策［J］.第四世纪研究,2006,26(5):722-732.［HuangYao.EmissionsofGreenhouseGasesinChinaanditsReductionStrategy［J］.QuaternarySciences,2006,26(5):722-732.］
［4］董红敏,李玉娥,陶秀萍,等.中国农业源温室气体排放与减排技术对策［J］.中国农业工程学报,2008,24(10):269-273.［DongHongmin,LiYu'e,TaoXiuping,etal.ChinaGreenhouseGasEmissionsfromAgriculturalActivitiesanditsMitigationStrategy［J］.TransactionoftheCSAE,2008,24(10):269-273.］
［5］EPA.InventoryofU.S.GreenhouseGasEmissionsandSinks:1990-2007［R］.2009,26-35.
［6］LalR,BruceJP.ThePotentialofWorldCroplandSoilstoSequesterCandMitigatetheGreenhouseEffect［J］.EnvironmentalScience&Policy.1999,(2):177-185.
［7］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.［HanBing,WangXiaoke,LuFei,etal.SoilCarbonSequestrationanditsPotentialbyCroplandEcosystemsinChina［J］.ActaEcologicaSinica,2008,28(2):612-619.］
［8］樊钢.走向低碳发展：中国与世界［M］.北京：中国经济出版社,2010.10-55.［FanGang.TowardaLowcarbonDevelopment:ChinaandtheWorld［M］.Beijing:ChinaEconomicPublishingHouse,2010.10-55.］
［9］吴季松,刘斐.奥运促进北京温室气体减排的成效分析［J］.经济与管理研究,2008,(10):70-74.［WuJisong,LiuFei.EffectAnalysisofOlympicGamesPromotingBeijingGHGEmissionReduction［J］.ResearchonEconomicsandManagement,2008,(10):70-74.］
［10］程贤禄.北京都市型现代农业优势产业及其布局［D］.北京：中国农业大学,2004:16-18.［ChengXianlv.ThePlanningofPeriurbanAgriculturalPredominantSectorsandRegionalDevelopment［D］.Beijing:ChinaAgricultureUniversity,2004:16-18.］
［11］朱世龙.北京市温室气体排放现状及减排对策研究［J］.中国软科学,2009,(9):93-97.［ZhuShilong.PresentSituationofGreenhouseGasEmissioninBeijingandtheApproachtoitsReduction［J］.ChinaSoftScience,2009,(9):93-97.］
［12］姜克隽,胡秀莲,庄幸等.中国2050年低碳情景和低碳发展之路［J］.中外能源,2009,6(14):1-7.［JiangKejun,HuXiulian,ZhuangXing,etal.ChinasLowcarbonScenariosandRoadmapfor2050［J］.Sino-GlobalEnergy,2009,6(14):1-7.］
［13］LalR,FollettRF,KimbleJM.AchievingSoilCarbonSequestrationintheU.S.AChallengetothePolicyMakers［J］.SoilSci,2003,168:827-845.
［14］LiebigMA,MorganJA,ReederJD,etal.GreenhouseGasContributionsandMitigationPotentialofAgriculturalPracticesinNorthwesternUSAandWesternCanada［J］.Soil&TillageResearch,2005,83:25-52.
［15］李长生.土壤碳储量减少中国农业之隐患――中美农业生态系统碳循环对比研究［J］.第四纪研究,2000,20(4)：345-350.［LiChangsheng.LossofSoilCarbonThreatensChineseAgriculture:AComparisononAgroecosystemCarbonPoolinChinaandtheU.S［J］.QuaternarySciences,2000,20(4):345-350.］
［16］WestTO,MarlandG.NetCarbonFluxfromAgriculturalEcosystems:MethodologyforFullCarbonCycleAnalyses［J］.EnvironPollut,2002,116:437-442.
［17］王礼茂.几种主要碳增汇/减排途径的对比分析［J］.第四世纪研究，2004,24（2）:191-197.［WangLimao.ComparisonofSomeMajorWaysReducingCarbonEmissionorIncreasingCarbonSink［J］.QuaternarySciences,2004,24(2):191-197.］
［18］胡克林,余艳,张凤荣,等.北京郊区土壤有机质含量的时空变异及其影响因素［J］.中国农业科学,2006,39(4):764-771.［HuKelin,YuYan,ZhangFengrong,etal.TheSpatial-temporalVariabilityofSoilOrganicMatterandItsInfluencingFactorsinSuburbanAreaofBeijing［J］.ScientiaAgriculturaSinica,2006,39(4):764-771.］
［19］TurunenTK.AccumulationRatesofCarboninMiresinFinlandandImplicationforClimateChange［J］.TheHolocene,1996,6(2):171-178.
［20］BrookB.MeatsCarbonFootprint［J］.Science,2007:1137-1139.
［21］梁龙,陈源泉,高旺盛,等.华北平原冬小麦-夏玉米种植系统生命周期环境影响评价［J］.农业环境科学学报,2009,28(8):1773-1776.［LiangLong,ChenYuanquan,GaoWangsheng,etal.LifeCycleEnvironmentalImpactAssessmentinWinterWheat-SummerMaizeSysteminNorthChinaPlain［J］.JournalofAgro-EnvironmentScience,2009,28(8):1773-1776.］
［22］史光华.北京郊区集约化畜牧业发展的生态环境影响及其对策研究［D］.北京：中国农业大学,2004:82-87.［ShiGuanghua.TheImpactofIntensiveLivestockProductiononEcoenvironmentandDevelopmentCountermeasureinBeijingSuburbanArea［D］.Beijing:ChinaAgricultureUniversity,2004:82-87.］
［23］梁龙,陈源泉,高旺盛.我国农业生命周期评价框架探索及其应用――以河北栾城冬小麦为例［J］.中国人口•资源与环境,2009,19(5):154-160.［LiangLong,ChenYuanquan,GaoWangsheng.FrameworkStudyandApplicationofAgriculturalLifeCycleAssessmentinChina:ACaseStudyofWinterWheatProductioninLuanchengofHebei［J］.ChinaPopulation,ResourceandEnvironment,2009,19(5):154-160.］
ProspectandStrategyforLowcarbonAgriculture
DevelopmentinModernCityofBeijing
LIANGLongDUZhangliuWUWenliangMENGFanqiao
(CollegeofResourcesandEnvironmentalSciences,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China)
AbstractTodevelopthelowcarbonagricultureinmoderncityisessentialtoreducegreenhousegasemission,whichisoneoftheimportantcomponentpartstorealizenationalmacroscopicalstrategy.Inthispaper,weproposethedefinitionandcharacteristicsforthelowcarbonagriculture.Itisregardedasamodernagriculturesystemwithlowinput,highproductivity,low(i.e.,negative)carbonandbeingecofriendly,whichcanbeestablishedthroughtechnologyimprovementandsystemcreation.Thelowcarbonagriculturehasfourcharacteristics,namelyopensystem,integratedtechnology,lifecyclemanagementandprocesssafety.Usingthebalancedmethodofcarbonsource/sink,weanalyzethesituationofagricultureinBeijing.Theresultsindicatethatthecarbonsourceandcarbonsinkare10-20TgCO2eq•a-1and10.23-14.16TgCO2eq•a-1respectively,thecarbonsourcemightkeepastablelevel,andcarbonsinkhasagreatpotential.AccordingtothespecificecocharacteristicsandthefuturepositionofagricultureinBeijing,thedevelopmentoflowcarbonagricultureatatechnicallevelshouldbefocusedonthesoilcarbonsinkandbreedingtechniques,whichiscloselyrelatedtocultivationsystemandgreenhouseemission.Attheinstitutionallevel,weshouldestablishamechanismthatcanadjustandoptimizethepatternsofagriculturalproduction,anddevelopmentofcleanerproductionmechanism,ecologicalcompensationmechanism,agriculturalmarketaccessmechanismandintegratedregulatingmechanismshouldalsobetakenintoaccount.FortheprospectofthelowcarbonagricultureinBeijing,thepreliminaryresultsindicatethattheamountofcarbonsinkpotentialmightreachto20-30TgCO2eq•a-1,andthedirectcarbonsourcemightdecreaseto4-5TgCO2eq•a-1.Inconclusion,throughtheapplicationofthelowcarbonagricultureinBeijing,theagriculturalcarbonsourcemightbeoffset,andtotalcarbondioxideemissionfromgreenhousegasesalsomightreduceby6%-10%.Hence,thedevelopmentoflowcarbonagriculturemightactuallyplayakeyroleinenhancementofthenetcarbonsink.
Keywordslowcarbonagriculture；agricultureofmoderncity；carbonsink；carbonsource；strategy［30］周晋红,李丽平,秦爱民.山西气象干旱指标的确定及干旱气候变化研究［J］.干旱地区农业研究,2010,(3).［ZhouJinhong,LiLiping,QinAimin.StudyontheDeterminationofMeteorologicalDroughtindexandDroughtClimateChangesinShanxiProvince［J］.AgriculturalResearchintheAridAreas,2010,(3).］
［31］贾文雄,何元庆,李宗省.祁连山及河西走廊地表干湿变化的时空分布［J］.地球科学(中国地质大学学报),2010,(2).［JiaWenxiong,HeYuanqing,LiZpngsheng.TemporalandSpatialCharacteristicsofDryWetConditionsfrom1960to2006inQilianMountainsandHexiCorridor［J］.EarthScience(JournalofChinaUniversityofGeosciences),2010,(2).］
［32］黄中艳.1961-2007年云南干季干湿气候变化研究［J］.气候变化研究进展,2010,(2).［HuangZhongyan.DryWetClimateChangeoftheDrySeasoninYunnanDuring1961-2007［J］.AdvancesinClimateChangeResearch,2010,(2).］
