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【知识科普】碳排放碳循环碳汇碳足迹

发布日期：2022-09-29 | 返回列表

1. 碳排放是怎样产生的？

人类的任何活动都有可能造成碳排放，各种燃油、燃气、石蜡、煤炭、天然气在使用过程中都会产生大量二氧化碳，城市运转、日常生活、交通运输（飞机、火车、汽车等）也会排放大量二氧化碳。买一件衣服，消费一瓶水，甚至外卖点餐，都会在生产和运输过程中产生排放。

所有的燃烧过程（人为的、自然的）都会产生二氧化碳，比如简单的烧火做饭、有机物分解、发酵、腐烂、变质的过程等都会产生二氧化碳。事实上，碳排放和我们每天的衣食住行息息相关。

2. 什么是碳循环？

碳循环是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。

地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。地球上还有三个碳库：大气圈库、水圈库和生物库。这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换，容量小而活跃，实际上起着交换库的作用。岩石中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋，同时死亡生物体以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中，由此构成了全球碳循环的一部分。碳的地球生物化学循环控制了碳在地表或近地表的沉积物和大气、生物圈及海洋之间的迁移。

生物圈中的碳循环主要表现在陆地和海洋中的植物从大气中吸收二氧化碳，然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。大气中的二氧化碳大约20年可完全更新一次。

3. 什么是碳源与碳汇？

简单来说，碳源是指向大气中释放碳的过程、活动或者机制，碳汇是指通过种种措施吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。

我们已经知道碳元素会以不同的形态存在于自然界，从而形成碳的储存库。在对温室气体的研究中，碳源与碳汇是一对相对的概念。碳源可以被表述为“一个碳储库，它向其他碳储库提供碳，因此储量随时间减少”或者“有机碳释放超过吸收的系统或区域，如毁林、化石燃料燃烧等”。

通俗来讲，某些自然过程释放到大气中的二氧化碳比它们吸收的要多。任何使用化石燃料的过程（例如燃烧煤炭来发电）都会向大气中释放大量碳；饲养牲畜也会向大气中释放大量碳（温室气体）。这些将碳释放到大气中的过程也被称为碳源。

与碳源相反，碳汇指从大气中吸收的碳多于释放的碳的碳循环介质（或自然过程），包括植物、海洋和土壤等，这三者是最大的碳汇。世界森林每年吸收 26 亿吨二氧化碳；地球的土壤每年吸收大约四分之一的人为排放；工业革命以来海洋吸收了大约四分之一释放到大气中的二氧化碳。

4.什么是碳足迹？

碳足迹是指人类在生产生活中，直接或间接排放二氧化碳和其他温室气体的总量，源于生态足迹概念，计算的是一件产品在原料、制造、运输、销售、使用、废弃和回收等全生命周期中所产生的碳排放，这不仅包括产品本身，也包括其产业链、供应链等关联范围的碳排放。

碳足迹可分为第一碳足迹和第二碳足迹：第一碳足迹是生产生活中直接使用化石能源造成的碳排放量，如乘飞机、发电等；第二碳足迹是购买和使用商品，如消费一瓶瓶装水时，因为生产、运输、销售、回收等过程间接产生的碳排放量。

碳足迹还可从个人、产品、企业、国家四个层次来理解。对于个人，碳足迹可以是开车上下班等日常行为产生的碳排放；对于产品，碳足迹反映一件产品的环境友好程度，碳足迹越少，意味着与它相关的碳排放越少，对环境也就越友好；对于企业，碳足迹可发掘企业减排潜力，提升竞争力；对于国家，碳足迹意味着各行业碳排放量总和。

如何计算个人碳足迹？

个人的碳足迹来源于饮食、交通选择、购物和娱乐活动以及电力使用等方面，分别对其计算碳足迹就可以得到个人的碳足迹（通常以吨CO2/年为单位）。对产品碳足迹的计算通常利用生命周期评估法，这是一种自下到上的计算方法，是对产品及其“从开始到结束”的过程计算方法，计算过程比较详细准确。第二种方法：通过所使用的能源矿物燃料排放量计算，这是联合国气候变化委员会编写的温室气体清单指南，其在计算过程中全面考虑了温室气体的排放。第三种方法：投入产出法，这是一种自上到下的计算方法，利用投入产出进行计算，计算结果不精确。第四种方法：Kaya碳排放恒等式，通过一种简单的数学公式将经济、政策和人口等因子与人类活动产生的二氧化碳建立起联系。

计算“碳足迹”的理念是“公众日常消费—二氧化碳排放—碳补偿”。举例而言：如果你乘飞机旅行2000公里，那么你就排放了278千克的二氧化碳，为此你需要植3棵树来补偿；如果你用了100度电，那么你就排放了78.5千克二氧化碳，为此，你需要植1棵补偿；如果你自驾车消耗了100公升汽油，那么你就排放了270千克二氧化碳，为此，需要植3棵树来补偿。

为什么要实施碳达峰碳中和行动？

政府间气候变化专门委员会（IPCC）的评估报告确立了气候变化科学上的共识，成为推动国际气候谈判的科学基础。IPCC的历次报告明确了气候变化的客观性、人为活动对气候辩护影响的显著性和气候变化影响的确定性，并且强调了全球合作的必要性。2018年，IPCC发布的《全球升温1.5℃特别报告》指出，实现1.5℃的温升控制目标有望避免气候变化给人类社会和自然生态系统造成不可逆转的负面影响，而这需要各国共同努力在2030年实现全球净人为CO2排放量比2010年减少约45%，在2050年左右达到净零。

在巴黎举行的第21届缔约方大会（COP21）上，《巴黎协定》得以达成，并确定了一项目标，到本世纪末，将全球平均温升保持在相对于工业化前水平2℃以内，并为全球平均温升控制在1.5℃以内付出努力，以降低气候变化的风险与影响。《巴黎协定》通过国家自主贡献的方法建立了新的气候治理体制，各国也逐渐推出自己的碳达峰碳中和目标。我们国家的双碳战略也是对全球合作的一次重要响应。

对于中国而言，实施碳达峰碳中和行动对于自身发展和经济转型也有着重大的意义。低碳发展理念的提出本质在于提高生活质量、提高人民生活福祉，相比之下传统发展模式不仅带来不可持续的环境危机，还面临发展目的与手段的本末倒置。绿色转型发展也将创造新的需求，催生新的产业，节能环保、清洁能源等绿色行业将迎来新的发展机遇。

全球合作对于应对气候变化有什么重要意义？

应对气候变化是一个全球性公共问题。地球大气资源具有公共物品属性，气候变化影响和治理均是全球性的，依靠单一国家的努力难以有效应对气候变化。

国际合作为全球应对气候变化规划目标和路径。一方面，国际合作可以推动气候认知和科技创新，通过交流合作，提升国际社会对气候问题的认识并确立行动目标，促进气候友好技术的开发和普及应用；另一方面，通过国际合作引导投资、市场及经济发展方向，借助资金支持模式、国际贸易规则等手段，促进建立气候与环境友好型市场体系，引导建立低碳经济。

《联合国气候变化框架公约》等国际合作机制为国家间开展气候治理提供合作平台。通过在联合国平台下开展气候行动目标谈判，以及G20、APEC等相关国际机制下开展气候对话，促进各国进一步凝聚共识，提升气候行动成效。各国发展阶段不同，应对气候变化的能力存在差异，国际合作可以帮助和推动更多国家实现低碳转型发展，同时，保障全球气候安全。

世界碳中和形势如何？

目前有两个国家（苏里南共和国与不丹）已经实现了碳中和；瑞典等六个国家已将实现碳中和的时间写入法律；还有部分国家正对碳中和进行立法；包括中国在内的多个国家已经宣示了相关政策。具体情况如下图所示：