[科普中國]-溫室排放

簡介

溫室氣體（Greenhouse Gas， GHG）或稱溫室效應氣體是指大氣中促成溫室效應的氣體成分。自然溫室氣體包括水蒸氣（H2O），水汽所產(chǎn)生的溫室效應大約占整體溫室效應的60-70%，其次是二氧化碳（CO2）大約占26%，其他還有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（又稱笑氣，N2O）、以及人造溫室氣體氯氟碳化物（CFCs）、全氟碳化物（PFCs）、氫氟碳化物（HFCs），含氯氟烴（HCFCs）及六氟化硫（SF6）等。

縱使大部分二氧化碳在自然界的碳循環(huán)中拿走，自從工業(yè)革命起人類燃燒化石燃料仍然導致大氣層內(nèi)二氧化碳濃度由280ppm上升至390ppm。

溫室氣體的共同點，就在于它們能夠吸收紅外線。由于太陽輻射以可見光居多，這些可見光可直接穿透大氣層，到達并加熱地面。而加熱后的地面會發(fā)射紅外線從而釋放熱量，但這些紅外線不能穿透大氣層，因此熱量就保留在地面附近的大氣中，從而造成溫室效應。

水蒸汽是最主要的溫室氣體，但與二氧化碳不同，水蒸汽可以凝結成水。因此大氣中的水蒸汽含量基本穩(wěn)定，不會出現(xiàn)其它溫室氣體的累積現(xiàn)象。因此討論溫室氣體時并不考慮水蒸汽。

近年來最引人注意的反常全球氣溫快速上升，主要是由于人為作用，使大氣中溫室氣體的濃度極劇上升所導致的。人類近代歷史上的溫室效應，與過去相比特別的顯著，全球暖化即適用于形容的異常情形。之所以如此，是由于工業(yè)革命以來，人類燃燒化石燃料而使二氧化碳含量急劇增加，近十年來增加將近30%；其次是甲烷，從飼養(yǎng)牲畜的糞便發(fā)酵，污水泄漏，稻田糞肥發(fā)酵等活動產(chǎn)生的；還有許多人類合成的，自然界原本不存在的氣體，如氟里昂。

溫室氣體的增加，加強了溫室效應，是造成全球暖化的主要原因，已成為世界各國家的共識，也是一種全球性的污染，京都議定書正是為了采取措施減少溫室氣體排放，由聯(lián)合國發(fā)起，世界各國達成的協(xié)議。

產(chǎn)生原因氣候變暖是當今全球性的環(huán)境問題，其主要原因是由于大氣中溫室氣體濃度的不斷增加。二氧化碳、甲烷和氧化亞氮被認為是最重要的溫室氣體。1

《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（以下簡稱《公約》）明確規(guī)定，各締約方應在公平的基礎上，根據(jù)它們共同但有區(qū)別的責任和各自的能力，為人類當代和后代的利益保護氣候系統(tǒng)，發(fā)達國家應率先采取行動對付氣候變化及其不利影響。《公約》同時也要求所有締約方：提供溫室氣體各種排放源和吸收匯的國家清單；制訂、執(zhí)行、公布國家計劃，包括減緩氣候變化以及適應氣候變化的措施；促進減少或防止溫室氣體人為排放技術的開發(fā)應用；增強溫室氣體的吸收匯；制定適應氣候變化影響2的計劃；促進有關氣候變化和應對氣候變化的信息交流；促進與氣候變化有關的教育、培訓和提高公眾意識等。

農(nóng)業(yè)溫室氣體排放現(xiàn)狀該文從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程和化肥、能源等投入方面計算了中國農(nóng)業(yè)溫室氣體排放。2009年，中國農(nóng)業(yè)總計排放溫室氣體158 557.3萬t CO2當量，比1980年增長52.03%，年均增長1.46%。其中，CH4占總排放的25%，N2O占總排放的52%，CO2占總排放的23%。按來源分析，在2009年排放的溫室氣體中，水稻種植排放14 264.45萬t，占9%;畜牧生產(chǎn)排放42 709.94萬t，占26.94%;土壤排放47 457.81萬t，占29.93%;化肥、能源、農(nóng)藥、農(nóng)膜等投入引起的排放54 125.11萬t，占34.14%。2009年農(nóng)業(yè)GDP排放的溫室氣體為2.98 kg/元，糧食排放的溫室氣體為1.5 kg/kg。在2008年，牛肉排放的溫室氣體為28.54 kg/kg，羊肉為15.5 kg/kg，豬肉為1.49kg/kg，禽肉為0.54 kg/kg，牛奶為1.04 kg/kg，禽蛋為0.83 kg/kg。由于技術進步和生產(chǎn)效率提高，單位糧食、肉類和牛奶排放的溫室氣體都有較大幅度降低。對于種植單季糧食的土地，CO2交易價格為80元/t將使23.27%的耕地退出糧食生產(chǎn);當CO2交易價格為100元/t時，這一比例高達63.31%。對于種植雙季糧食的土地，CO2交易價格為130-140元/t時，將有50%的耕地退出糧食生產(chǎn)。由于中國糧食生產(chǎn)利潤率過低，CO2較低的價格便嚴重影響糧食生產(chǎn)面積和產(chǎn)量。3

挑戰(zhàn)春玉米種植過程中會造成直接和間接的溫室氣體排放。該文采用生命周期的方法綜合評估了不同施肥處理下的溫室氣體排放，目的是篩選出既能保證產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，又能有效減排的措施。4種不同的施肥處理包括:當?shù)貍鹘y(tǒng)施肥方式、尿素處理、硫包衣尿素、尿素添加雙氰胺處理。采用靜態(tài)箱-氣相色譜法連續(xù)監(jiān)測土壤N2O排放，并計算了不同肥料處理的N2O排放總量;計算了肥料生產(chǎn)、運輸、農(nóng)田耕作管理能源消耗、種子生產(chǎn)等的溫室氣體排放，計算了春玉米全生命周期中溫室氣體排放總量、單位產(chǎn)量、萬元產(chǎn)出的溫室氣體排放量。結果表明，不同處理施肥造成的N2O排放量、全生命周期中溫室氣體排放總量、單位產(chǎn)量排放強度和凈收益排放強度的排序均為傳統(tǒng)施肥處理>尿素處理>尿素添加雙氰胺處理>硫包衣尿素處理。傳統(tǒng)施肥處理的N2O排放總量極顯著高于其他3個處理(P