日光温室因其卓越的保温节能性在中国北方表现出强大的生命力，在社会经济中发挥着重要作用。为提高温室墙体蓄热能力，国内学者已从不同角度进行了大量而系统的研究[1-10]，有关学者也提出了几种解决方案，但都停留在试验示范阶段，因成本等问题难以大面积推广使用，因此方案并不理想。如何通过理想的方案解决增加土质墙体蓄热能力和延迟墙体放热对提高温室保温性具有重要意义。
利用TRIZ理论解决日光温室墙体的保温能力是一个新命题，作者未查到利用TRIZ理论解决日光温室环境问题的报道。本文在通过对比前人方案的基础上，利用TRIZ理论提出了一项解决增加土质墙体蓄热能力和延迟墙体放热的有效方案，不仅为解决日光温室保温性问题提出了一个可行方案，更重要的是探索了TRIZ理论在温室环境研究方面的应用。
1初始问题描述
1.1工作原理
日光温室是我国独有的一种三面环墙的温室类型，它主要由墙体、骨架、透明薄膜、保温被组成。墙体是日光温室的主要蓄热载体，它白天吸热，夜间放热，从而保证寒冷季节夜间室内能维持一定的气温。白天有阳光的时候温室墙体吸热、蓄热，夜间开始放热，维持夜间温室气温。
1.2主要问题
墙体白天有阳光的时候吸热、蓄热，在晚上开始放热，但放热时间集中在前半夜（即盖上保温被的1～3小时内），而这时温室气温较高，不需太多热量，而后半夜大量需要热量时，墙体放热量达到最弱。因此希望借助装置设计达到增强墙体蓄热量、延缓放热速度的目的。这对缩小温室昼夜温差、提高作物产量和品质都具有不可估量的作用。
1.3限制条件：
为使装置可行，并能得到可行方案，对设备（方案）提出理想化的限制条件，以便得到理想的结果。
（1）装置易于安装，不改变温室原有结构。
（2）不占用种植面积，不影响种植操作。
（3）成本低廉，原料易于获取、无污染。
（4）装置易于拆除，反复多次利用。
2其他学者的解决方案
通过其他学者的解决方案的分析，以此为对照，对比利用TRIZ理论得出方案的可行性和使用性。
2.1热阻帘法[11]
热阻帘法是利用热阻帘以延迟墙体热量释放的时间、从而提高凌晨低温时段室内空气温度的方法，如图2所示。
2.2水幕帘法[12]
水幕帘蓄放热系统主要由水幕帘、蓄热水池、水泵及管道等组成。蓄热水池由聚酯硬质板焊接而成，水池四周外表面设置聚苯乙烯泡沫板保温层（厚度10cm），水箱体积4m3。水幕帘蓄放热系统以墙体结构为依托，白天利用水流循环吸收到达墙体表面的太阳辐射热量，同时将热量储存在带有保温层的水池中；夜晚当温室内气温降低到一定程度时，开启循环水泵，通过水幕帘将水池中的热量释放到温室中。系统示意图如图3所示。
2.3“蜂窝式”墙体
“蜂窝式”墙体是通过“蜂窝”增加墙体表面积，增大墙体白天吸热面积，吸收更多热量，补充夜间热量差。如图4所示。此法效果并不显著，增温效果不明显。
热阻帘法和水幕帘法的解决方法能达到预期目标，缺点是成本较大、操作繁琐、农户不易接受，难推广。同时也不能满足1.3中的限制条件。在这种条件下用TRIZ解题流程来解答，寻找最佳方案。
3TRIZ解题流程
3.1系统分析
3.1.1九屏图分析
利用九屏图分析问题，结果如图5所示。
由图5可知，墙体材料的特性是导致蓄热能力和控热能力低的主因，最终导致热量供应不平衡。
3.1.2生命曲线
日光温室后墙体蓄热能力提高、放热时间延后的装置处于研究示范阶段，并未大面积推广应用，还达不到成熟期，只处于成长期。如图6所示。
3.1.3系统完备性法则等技术系统进化法则
系统名称：日光温室后墙体蓄热能力提高、放热时间延缓的装置
系统定义：有效提高墙体蓄热能力、延缓放热时间
系统功能：提高墙体蓄热能力，延缓墙体放热时间
作用对象（产品）：热、温度
执行装置：日光温室后墙体蓄热能力提高、放热时间延缓的装置
传动装置：光热转化过程
动力装置：热传导系统
控制装置：蓄热、控热装置
外部控制：人
3.2资源分析
3.2.1可利用物质资源：
（1）现成资源：温室各个组成部分、室内气象因子
（2）派生资源：光、空气、水
3.2.2可利用能量资源：
（1）现成资源：光
（2）派生资源：空气中的热
3.2.3可利用信息资源：
（1）现成资源：墙体结构参数、材料比热、密度等
（2）派生资源：温室结构参数
3.2.4可利用空间资源：
（1）现成资源：墙体周边空间
（2）派生资源：温室内部空间
3.2.5可利用时间资源：
（1）现成资源：昼夜时间、阳光照射时间、放热时间
（2）派生资源：盖被、起被时间
3.2.6可利用功能资源：
（1）现成资源：导热功能、蓄热功能
（2）派生资源：热传导
3.2.7可利用系统资源：
（1）现成资源：室内气象因子系统
（2）派生资源：外界气象因子系统
3.3理想解及TRIZ工具
3.3.1理想解
系统IFR定义见表1。
主要原因是：墙体材料比热低。据此，推测可利用的资源应为：阳光、空气温度、热量、水等。
3.3.2运用TRIZ工具
（1）运用技术矛盾解决方法提出原理解
原问题技术矛盾：
改善：提高温度、延缓放热
恶化：增加成本、操作时间
（2）问题模型
对应的39个通用工程参数
改善的参数：17温度
恶化的参数：14物质的量、20能量耗能、36装置复杂性、37控制复杂性
（3）解决方案模型
对应查看阿奇舒勒矛盾矩阵表得到参考创新原理为15个，经筛选，保留5个创新原理（表2）：
原理40、17、1、32分别可独立形成4个方案，但是5个创新原理可以优势互补，形成1个完美方案。利用技术矛盾和物场模型也可得出5个创新原理中的1～2个原理，在此不作赘述。
4.最终方案
最终方案如图8所示，利用废旧塑料瓶（22变害为利）装满水，在墙体表面形成一面水墙，组成复合墙体（40复合材料法）。由于塑料瓶是凸起状的，无疑增大了复合墙体的表面积（17多维法），增加与空气的接触面，同时将水染色（32色彩法）使墙体吸收更多的阳光（热量）。更重要的是塑料瓶可随意拆除组装，反复利用（1分离法）。
这个方案对优化日光温室环境具有重要意义，能显著提高夜间温室内气温，但具体温度需进一步测试研究。
参考文献
[1]陈端生，郑海山，刘步洲.日光温室气象环境综合研究墙体、覆盖物热效应研究初报[J].农业工程学报，1990，6（2）：77～81.
[2]亢树华，戴雅东，房思强.日光温室优型结构的研究[J].农业工程学报，1996（增），33～35.
[3]周长吉.日光温室结构优化设计吉综合配套技术（四）.日光温室围护结构墙体的保温性能.农村实用工程技术，1999（4）：7.
[4]白义奎，王铁良，姜传军，等.外墙聚苯板复合墙在日光温室中的应用.房材与应用，2002，30（1）：27～29.
[5]佟国红，王铁良，白义奎，等.日光温室墙体传热特性研究[J].农业工程学报，2003，19（3）：186～189.
[6]张立芸，徐刚毅，马承伟，等.日光温室新型墙体结构性能分析[J].沈阳农业大学学报，2006，37（3）：459～462.
[7]李小芳，陈青云.墙体材料及其组合对日光温室墙体保温性能的影响[J].中国生态农业学报，2006，14（4）：185～189.
[8]佟国红，李保明，DavidMChristopher等.用CFD方法模拟日光温室温度环境初探.农业工程学报，2007，23（7）：178～185.
[9]郭慧卿，李镇海，张振武，等.日光温室北墙构造与室内温度环境的关系。沈阳农业大学学报，1995，26（2）：193～199.
[10]王谦等.冬季日光温室北墙内表面热流分析.中国农业气象，2010，31（2）：225～229.
[11]王烁，杨其长.热阻帘在日光温室墙体热量释放调节中的应用初报[J].中国农业气象，2010，31（3）：407-410.
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：温室效应；防治
1温室效应的定义
温室效应是指透射阳光的的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，具体到地球上就是太阳的短波辐射可以透过大气层射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质吸收，从而产生的大气变暖的效应。而大气中也存在着一些能够吸收长波辐射的物质如水汽、CO2、CH3、N2O、SO2、O3、CFCS、微尘等。通常将这些气体称之为温室气体，其中CO2的全球变暖潜能最小，但是其含量却远远超过了其他气体，因此是主要的温室效应贡献者。
2温室效应的来源及危害
自欧洲工业革命以来，大量的森林燃烧、火山爆发、汽车尾气的排放等使得大气中的CO2的浓度持续攀升，这是“温室效应”加剧的主要原因。而化石类矿物质燃料的燃烧排放的CO2占了较大的比例，在欧洲工业革命之前的1000年，大气中的CO2浓度一直维持在280mL/m3，工业革命后大气中的CO2含量迅速增加，到1995年大气中的CO2浓度已经达到358mL/m3。自十八世纪以来大气中的CO2浓度已经增加了30%，而且还在以每年0.5%的速度增加。由此导致了许多严重的后果：全球气温持续升高，据联合国气候变化专门委员会（IPCC）的结果，目前全球平均温度比1000年前上升了0.3℃到0.6℃。而在此前地球的平均温度变化不超过2℃。联合国还预测到2050年全球CO2排放量继续增加，全球平均气温可能上升1.5℃到4.5℃，将大大超过以往一万年的速度；冰川融化，海平面上升，由于全球气候变暖直接导致了两级冰川消融，海水受热膨胀，从而海平面上升，据世界气象组织预测如果地球温度照现在的速度继续升高，到2050年南北极冰山将大幅融化，上海、东京、纽约和悉尼等沿海城市将被淹没；加重区域性自然灾害，IPCC第四次评估报告指出，未来全球地表温度将继续升高，极端天气气候事件与气象灾害的频率和强度继续增大。同时地球的生命系统和生态环境也将面临严重的考验。
3温室效应的防治
温室气体的罪魁祸首是CO2，想要合理控制温室效应关键在于控制CO2向大气的排放量。然而温室效应具有区域性、特殊性和全球性的特点，虽然全国都在想了很多办法来控制自己区域内的温室效应，但是仅仅依靠一个或几个国家是远远不够的，必须加强全世界各国的合作才能真正解决温室效应这个世界难题。
针对这个问题，我觉得应该采取长期加短期的治理模式，即长期大范围调控加短期针对性应对的方式来逐步解决温室效应问题。
3.1长期治理机制
3.1.1加强世界各国间的合作。温室效应作为人类可持续发展中面临的重大挑战，正受到国际社会越来越广泛的关注。加强国际间的合作不仅能够使环保理念在更广的范围内得到传播和发展，而且能够创造出更加先进的技术来治理温室效应。通过制定协议等方式更能有效的制约各国的行为以及实现逐步解决温室效应的目标，例如在1997年149个国家通过的的《京东协议书》使人们减排的任务更加明确。
3.1.2将环保问题纳入施政纲领。温室效应是在工业化发展过程中产生的副产物，要发展就会产生温室气体。以前，西方各国多采用先污染后治理的方式，结果产生了许多严重的后果：安第斯山脉延续在秘鲁境内的著名山峰胡阿斯卡鲁，山上冰雪已经融化了1280公顷，冰山覆盖率仅为30年前的40%；智利的奥希金斯冰山100年来“缩水”了15公里；阿根廷的乌帕萨拉冰山正以每年14米的速度消失。在哥伦比亚，冰山较之1850年消失了80%，而厄瓜多尔的主要冰山在20年间损失一半。为此需要不断完善法制政策，由“末端治理”向“重在预防”转变；由经济与环境兼顾向可持续发展优先转变：由“被动治污”向“主动治污”转变：推动环境革命，建设“低能耗、二氧化碳低排放型城市”
3.1.3开发新能源、调整能源结构。在我国，电力行业是温室气体排放的主要部门之一。而在我国的电力装机容量中，火电（主要是煤电）占绝对统治地位，这是因为我国的煤炭资源丰富且成本较低，并且煤电的投资建设周期较短，能够很快的满足国内经济发展对电力的需求。这样国情下以煤为主的能源消费结构必将导致大量的温室气体排放，而煤作为化石能源具有不可再生的特点，过分的依赖煤炭资源不仅对我们的环境产生恶劣的影响而且对我国未来的发展也会产生一定的威胁，因此开发新能源就显得特别重要，而随着科技的进步，水能、风能、太阳能、核能等新能源的开发和利用正在一步步成为可能。水力发电是目前在我国技术应用最广泛的新能源，水能发电具有成本低廉、技术成熟输出稳定等诸多优点；风能发电是继水电之后比较成熟的可再生能源发电技术，我国风能资源总技术可开发量至少为10亿千瓦，是目前主要的替代能源之一；太阳能是最清洁的能源之一，我国目前已有建筑屋顶总面积约100亿平方米，可安装约20亿平方米的太阳能热水器。
3.2短期治理机制
3.2.1严格执行减排标准。众所周知，环境保护与经济发展是一种相互制约的关系，一些地方政府片面的追求GDP的发展而忽视对对环境的重视，对那些产生环境污染而应该受到相应处罚的单位采取宽容的处理方式，从而使环境问题一步步恶化起来，为社会经济发展埋下了重大隐患。因此对执法者加强教育，使之真正认识到环境问题的重要性从而加大执法力度，打消一部分人的侥幸心理，进而实现减排目标。
3.2.2采用经济手段加以调控。加大对新能源的开发力度、培养人才，为实现清洁生产奠定基础，鼓励使用新技术、新设备淘汰落后的生产设备来实现节能减排，逐步建立碳排放权的交易制度，通过政策补贴、适当提高碳税来使厂家认识到节能减排带来的利益问题，从而使厂家越来越重视节能减排。
4结语
关键词：非二氧化碳温室气体排放空气污染
中图分类号：P467文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）05（c）-0131-02
当今环境问题中的全球变暖和臭氧层损耗导致地球表面紫外线辐射大大增强已经引起了国际学术界的广泛关注，当人们谈及温室气体时，很多人首先会想到二氧化碳，是的，全球变暖的原因之一是CO2气体的浓度不断增加，但是全球温室气体排放实际上有相当一部分是其他气体，例如CH4（甲烷）和N2O（一氧化二氮）。在全世界，CH4和N2O占温室气体总排放量的比例估计分别为14%和9%。
1997年签署的《京都议定书》中规定了除了CO2外的其他五种温室气体，即甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）。CH4和N2O在大自然界中本来就存在，但是由于人类活动而增加了它们的含量，含氟气体则完全是人类活动的产物，主要来源于制冷剂和含氟气体在工业中的应用的释放。（见图1）
长期以来，非二氧化碳温室气体（除甲烷外）的排放多与能源消费有直接关系，是工业化、城市化和农业现代化的结果，因此在气候变化的总体战略中需要加入控制这些气体的排放。根据EPA（美国环境保护局）的数据，2010年中国排放的非二氧化碳温室气体占全球该类气体的比重最高（13.6%），其次是美国（9.84%），然后是印度（8.59%）、巴西（6.12%）、俄罗斯（5.54%）。非CO2温室气体的存续时间长、全球增暖潜势大，对地球环境的负面影响较大，中国面临的国际减排压力与日俱增，导致国内环境条件恶化，对经济社会的健康发展造成不利影未响。
1中国非二氧化碳温室气体排放现状
中国在上个世纪的重化工发展阶段中，非二氧化碳温室气体无论是从排放总量角度，还是从排放增速而言都在迅猛增加，从而跃居世界第一，并远高于其他国家。下表列出了各种温室气体的全球变暖潜能值（GWP）在大气中相对二氧化碳影响的时间。（见表1）
1.1甲烷的排放现状
甲烷（CH4）是仅次于二氧化碳的第二大影响气候的温室气体。在过去的150年间，大气中甲烷的浓度增为原来的三倍。生物界中甲烷是由于微生物在厌氧条件下，利用氢还原二氧化碳及利用醋酸盐发酵产生了甲烷，同时自身厌氧分解有机物。目前大气中甲烷浓度的增加主要来源于生物过程的排放，如湿地和稻田、垃圾场、污水处理厂，以及反刍动物和白蚁的消化系统，产生的甲烷占全世界每年排放的6亿吨甲烷的三分之二。
普朗克研究所的科学家发现，即使在完全正常、氧气充足的环境里，植物自身也会产生甲烷并排放到大气中。据德国核物理研究所的科学家经过试验发现，甲烷也来源于植物和落叶，而且随着温度和日照的增强甲烷的生成量也逐渐增加。另外，植物产生的甲烷是腐烂植物的10～100倍。他们经过估算认为，植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%～30%。
1.2一氧化二氮的排放现状
一氧化二氮（N2O）在大气中的存留时间长，并可输送到平流层。进入大气平流层中的N2O发生了光化学分解，作为臭氧消耗的主要自然催化剂，导致了臭氧层的损耗。虽然N2O的含量仅约二氧化碳的9%，但其单分子增温潜势却是二氧化碳的310倍，对全球气候的增温效应在未来将越来越显著，N2O浓度的增加，已引起科学家的极大关注。
N2O的增加主要自然源包括海洋、森林和草地土壤，主要是土壤中的微生物通过硝化作用将铵盐转化为硝酸盐和反硝化作用将硝酸盐还原成氮气（N2）或氧化氮（N2O）；人为源主要是农业氮肥过度使用，部分氮肥被庄稼所吸收，剩余相当部分的氮素肥料在土壤中的反硝化细菌的作用下变为一氧化二氮释放到空气中，造成了污染。工业源包括硝酸生产过程、己二酸生产过程和己内酰胺生产过程，目前，硝酸生产过程是大气中N2O的重要来源，也是化学工业过程中N2O排放的主要来源。
1.3含氟气体的排放现状
《京都议定书》界定的六种温室气体中含氟气体包括氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）。
1988年，《Nature》首次发表了英国南极考察队关于南极臭氧空洞的报道，我国青藏高原上空也发现了臭氧低值中心。氟利昂在制冷方面有着很大的优势，但当氟利昂进入平流层后受到紫外线辐射发生光解，产生氯原子，这些氯原子迅速与臭氧反应，将其还原为氧，从而加快臭氧的破坏速率，导致紫外线过强，致暖作用明显，因此逐步被淘汰。由于以前产生的大量的废旧冰箱空调，原来密封的氯氟烃（CFCs）释放到空气中，加上氯氟烃的存续时间长，使得平流层臭氧层在短时间内难以得到完全修复。
氢氟烃（HFCs），虽然其ODP（消耗臭氧潜能值）为零，但在大气中停留时间较长，GWP较高，大量使用会引起全球气候变暖。HFC-134a分子中含有CF3基团，在大气中解离后易与OH自由基或臭氧反应形成对生态系统危害严重的三氟乙酸。
虽然六氟化硫（SF6）本身对人体无毒、无害，但它却是一种温室效应气体，其单分子的温室效应是二氧化碳的2.2万倍，根据IPCC提出的诸多温室气体的GWP指标，六氟化硫的GWP值最大，500年的GWP值为32600，且由于六氟化硫高度的化学稳定性，其在大气中存留时间可长达3200年。
由于氟化气体主要是在工业加工过程中排放的，而随着我国汽车工业、新能源工业的兴起，在制造工艺中使用了越来越多的氟化气体，因此，如何有效控制氟化气体排放，减少其逃逸和泄漏，无害化处理末端气体，成为未来我国非二氧化碳温室气体减排的重中之重。
2对策
2.1建立相应的政策法规
目前，我国还没有建立起有关于温室气体的排放统计制度，在现有的统计标准下还存在很多问题，譬如温室气体种类不明确、覆盖面不全、地域差异等等。为了推进研究工作，我们应建立起统一、科学、规范的统计方法制度，采用合理的数据模型，进行不同区域的划分，进行数据测算等等，建立起完整的一套体系。收集到的温室气体报告可以帮助决策者制定政策、帮助企业改善现排放状况，可以使各个地区根据当地的情况合理制定政策法规。
2.2发挥森林的碳汇能力
根据联合国环境规划署《持续林业：投资我们共同的未来》中揭示，森林每年能够固定碳率达1.1～1.6Gt。有资料显示，2008年森林碳汇抵消了8.86亿吨的二氧化碳当量温室气体排放，相当于2008年美国温室气体排放量的13%（EPA，2010）。因此在保证我国18亿亩耕地红线的条件下，在对天然林、湿地、草原保护的同时，要坚持推进退耕还林（草）工程，充分发挥和提高森林、湿地等资源的碳汇能力。
2.3调整农业结构
联合国粮农组织指出，耕地释放的温室气体超过人为温室气体排放总量的30%。传统的深耕细作农业，严重破坏了土壤层对有机碳的固定，导致土壤中的有机碳以二氧化碳形式释放到大气中。因此，国内可以通过减少耕地面积或采取免耕的方法来实现控制碳的排放。而且我国可以发展精准农业，实验表明，通过对农场进行精准农业技术试验，使用了GPS指导施肥的作物产量比传统施肥提高30%，同时减少了化肥的使用量，提高了化肥利用率，减小了对环境的污染。目前，这项技术已经延伸到精量播种，精准灌溉技术等相关领域。
2.4集中发展畜牧业
目前，畜牧业排放的温室气体约占农业的43.9%，主要来源于反刍动物肠道消化、畜牧草场、动物粪尿垃圾，IPCC（2000）认为反刍动物以甲烷的形式损失的能量约占采食总能量的2%～15%。因此提高饲料转化率，降低动物个体甲烷排放量是减少温室气体的重要手段之一。同时应鼓励和支持规模化畜禽养殖场和养殖小区的建设，转变传统的散养方式，采用舍饲、规模养殖方式，积极引导大型生猪、牛、羊养殖场利用动物粪便生产沼气，发展畜牧业沼气生产。
3结语
每年6月5日是“世界环境日”，1989年的主题是“警惕，全球要变暖”，1991年的主题是“气候变化―需要全球合作”。气候的变化确实已经成为了限制人类生存和发展的重要因素，受到了各国政府的关注。
尽管这些“非二氧化碳”气体在19世纪以来的全球变暖过程中单独所起的作用较小，但它们的综合影响却是相当巨大的。甲烷、一氧化二氮和含氟气体所产生的净暖化效应大约是二氧化碳暖化效应的2/3，再加上空气污染形成烟雾带来的升温，非二氧化碳气体的暖化效应大体上与二氧化碳相当。
关键词畜牧业；温室气体排放；脱钩理论；LMDI模型
中图分类号S168文献标识码A文章编号1002-2104（2014）03-0101-07doi：103969/jissn1002-2104201403015
工业革命以来，伴随大量化石燃料消耗而来的是全球生态环境危机和以全球变暖为主要特征的气候气象灾难，制约着人类社会的可持续发展[1]。若是无法有效应对全球变暖，未来十年由此而引起的气候变化将造成每年全球损失额达到GDP的5%-20%[2]。农业作为重要的产业部门，也是重要的温室气体排放源，而畜牧业在其中占据很大的比例。联合国粮农组织（FAO）在《牲畜的巨大阴影：环境问题与选择》中指出，每年牛、骆驼、羊、马、猪和家禽排放的温室气体排放量占全世界总排放量的18%，其中CH4和N2O分别占65%和37%，而CH4和N2O的“增温效应”却是CO2的21倍和310倍。《世界观察》在2009年刊登的《牲畜与气候变化》的报告，指出牲畜及其副产品排放的温室气体超过了32564亿tCO2当量，占世界温室气体总排放量的51%[3]。我国农业源CH4（动物反刍、动物粪便和稻田）和N2O（动物粪便和农田）排放量分别为排放当量分别为42亿t和30亿tCO2当量[4]。因此，如何推进畜牧业的温室气体减排进而实现畜牧业温室气体排放与其产值增加之间的脱钩日益受到相关学者乃至社会各界的强烈关注。
国内外大量学者对畜牧业的温室气体排放进行了研究。FAO曾预测2030年动物数量将在2000年基础上增加40%，而动物的平均氮排泄量也会增加，这就会增加畜牧业的碳排放[5]。Yang等测算了我国台湾地区家禽的温室气体排放量。田素妍等分析了我国畜禽养殖业的低碳清洁技术及其EKC假说检验，结果发现东部地区呈显著的“倒U型”关系，而中西部呈显著的“正U型”关系[6]。詹晶等借助回归模型得出我国畜牧产品对甲烷排放增加有显著影响[7]。胡向东等估算了2000-2007年期间全国和各省的畜禽温室气体排放量，结果发现全国畜禽温室气体排放呈现下降趋势，各省区畜禽温室气体排放呈现区域集点[8]。本文运用脱钩理论，量化分析我国畜牧业温室气体排放和其产值之间的关系，分解其影响因素，以期对我国畜牧业的低碳化清洁发展提供参考。
1研究方法与理论
11畜牧业温室气体排放量的测算方法
陈瑶等：中国畜牧业脱钩分析及影响因素研究中国人口・资源与环境2014年第3期在畜牧业温室气体排放测算方法的选取上优先借鉴国内相关专家学者的研究成果。韦秀丽等采用国家发展和改革委员会办公厅在2011年的《关于印发省级温室气体清单编制指南（试行）的通知》中的方法测算了重庆市畜牧业的温室气体排放量，结果发现牛是最关键的排放源[9]。刘月仙等测算了北京地区畜禽温室气体排放的时空变化[10]。结合相关文献，本文选取奶牛、非奶牛、骆驼、骡、马、驴、生猪、山羊、绵羊、兔和家禽的相干数据，测算我国畜牧业的温室气体排放量为了便于统一标准，根据增热效应，将CH4和N2O转化成CO2当量。Ni表示第i种动物的平均饲养量，αi和βi表示第i种动物的CH4和N2O排放因子。由于各种动物的饲养周期不同，需要根据动物的出栏量和年末存栏量对平均饲养量进行调整，参考胡向东[8]提出的出栏率进行调整。当出栏率大于1时，其平均饲养量用出栏量除以365乘以其生命周期，主要有生猪、家禽和兔，其生命周期分别为200天[8]、55天[11]和105[8]天。对于出栏率小于1的动物，其平均饲养量由相邻两年年末存栏量的平均数表示。CH4的排放主要源于反刍动物的肠道发酵和动物粪便管理，N2O的排放主要源于动物的粪便管理。本文动物CH4的排放因子来源于2006年IPCC国家间温室气体排放指南[12]，N2O的排放因子来源于胡向东[8]，非奶牛是取黄牛和水牛的平均值。山羊和绵羊的数据来自韦秀丽[9]，并取规模化饲养、农户散养和放牧饲养的均值。
32脱钩稳定性分析
根据公式（2）测算我国畜牧业温室气体排放与其产值之间脱钩状态的稳定状态，稳定指数为14287，变化率远远超过1，这说明我国畜牧业温室气体排放与其产值之间脱钩状态的稳定性较差，很可能出现反复。这主要是因为农民为了追求畜牧业的高产出，就会过度的投入饲料等畜牧业物资，同时随着经济的发展和人民生活水平的提高，对肉类的需求必然会快速增加，使得畜牧业成为农业部门中有利可图的部门，其规模就会水涨船高，进而使得畜牧业温室气体排放迅速增加。
4基于LMDI的脱钩影响因素分解
本文借助LMDI模型和我国畜牧业相关数据，以Excel作为计算工具，从我国畜牧业的效率因素、结构因素、经济因素和劳动力因素等四个方面对我国畜牧业温室气体排放的影响因素进行量化分解，分解结果详见表6。
经济因素是影响我国畜牧业温室气体排放的最大诱因。2001-2011年期间，经济因素对我国畜牧业温室气体排放都呈现正相关，除了2001年和2003年，其余年份经济因素对我国畜牧业温室气体排放的贡献都超过了2000万tCO2当量，最多的为2004年的300302万tCO2当量。这主要是因为，随着我国近年来经济的快速发展，温饱问题逐步得到解决，人们生活水平迅速提高，人们对优质农产品的需求迅速增加，尤其是会大量增加对肉类的需求，这就要求我国畜牧业不得不扩大养殖规模以满足人们日益增长的肉类需求，进而致使我国畜牧业温室气体排放不断增加。因此，不难预测未来很长一段时间内，伴随我国经济的继续平稳发展和人们收入倍增计划的实施并得到实现，经济因素仍将是影响我国畜牧业温室气体排放的最主要的因素。
结构因素是影响我国畜牧业温室气体排放的第二大因素。2001-2011年期间，2001-2003年、2005年、2006年和2007年结构因素对我国畜牧业温室气体排放呈现正相关，对我国畜牧业温室气体排放贡献最多的为2003年的107175万tCO2当量，这也体现在农业结果的变化中，以2000年为价格基准年折算为实际产值可以看出，2003年我国畜牧业产值占到了农业总产值的3155%，比2002年增加097个百分点，增幅最大。而2011年，结构因素对我国畜牧业温室气体排放的负向影响最大，达到-92854万tCO2当量，反应在产值上，2011年畜牧业产值占农业总产值的3124%，比2010年降低084个百分点，降幅最大。随着我国肉类需求量的增加，畜牧业在我国农业产业结构中的地位将会得到一定的提升，这就使得结构因素在短期内仍是影响我国畜牧业温室气体排放的重要因素。
效率因素是我国畜牧业低碳化发展的最主要贡献者。2001-2011年期间，2001年贡献最大，效率因素减排达到了260194万tCO2当量，但是在此之后呈波动下降的趋势，2011年最少为88804万tCO2当量，只有2001年的三分之一左右。这主要因为随着畜牧业的规模化、集约化发展、饲料改良和良种选育等方式在短期内获得较高的温室气体减排效益，但是长期内，这些养殖方式和养殖技术趋于稳定，其减排效应就迅速减弱，甚至成为温室气体的排放源。因此，在短期内效率因素仍是我国畜牧业温室气体减排的最大影响因素，但是长期来看其减排能力将会不断削弱，这就需要加大畜牧业温室气体减排的技术创新和管理模式创新的力度。
劳动力因素是影响我国畜牧业温室气体减排的重要因素，且影响力呈上升趋势。2001-2011年期间，劳动力因素对我国畜牧业温室气体减排的影响呈现正相关，其影响力还在波动上升，最多的为2010年的92935万tCO2当量。随着我国城市化和工业化的不断推进，农业从业人员必然会不断减少，而随着我国畜牧业的养殖规模化发展和养殖管理模式的不断创新，畜牧业单位从业人员的负担就会大大减轻，同时畜牧业从业人员的自身素质不断提高使得其工作能力得到提升，进而转移出更多的畜牧业从业人员，单个从业人员的产出就会大大增加，促进畜牧业温室气体的减排。因此，在未来劳动力因素仍将是我国畜牧业温室气体减排的重要因素，且减排能力将会不断提升。
5结论
本文基于2001-2011年期间我国畜牧业的面板数据，以我国畜牧业温室气体排放和畜牧业产值为研究对象，实证分析两者之间的脱钩状况，进而借助LMDI模型对影响我国畜牧业脱钩状况的因素进行了分解，结果表明：我国畜牧业温室气体排放总体较稳定，其中CH4排放量略有所下降，N2O排放量略有增加，动物肠道发酵是我国畜牧业温室气体排放的主要源头。我国畜牧业温室气体排放与其产值之间整体上呈现强脱钩状态，脱钩状态较表6基于LMDI的我国2001-2011年畜牧业温室气体排放影响因素分解结果无论现在还是未来很长一段时间内经济因素是影响我国畜牧业温室气体排放的最大诱因，结构因素是影响我国畜牧业温室气体排放的第二大因素；效率因素和劳动力因素将是我国畜牧业温室气体减排的主要动力所在，但是长期来看效率因素的减排能力将会逐渐削弱，而劳动力因素将逐渐成为我国畜牧业温室气体减排的最重要因素。强化低碳养殖技术和粪便清洁处理技术的研发与应用，培育畜禽优良品种，提升畜牧业从业人员的专业素质，推动农村剩余劳动力转移就业，培育职业农民，促进畜牧养殖业的规模化、集约化经营，提升饲料转化效率，在满足人们对肉类需求的同时减少畜牧业温室气体排放成为我国畜牧业发展的方向和关键。
参考文献（References）
[1]EdwardA，SchuurG，JamesB，etalVulnerabilityofPermafrostCarbontoClimateChange：ImplicationsfortheGlobalCarbonCycle[J]BioScience，2008，58（8）：701-714
[2]SternNSternReviewontheEconomicsofClimateChange[M]CambridgeUniversityPress，2007
[3]GoodlandR，AnhangJLivestockandClimateChange[J]WorldWatch，2009，（11-12）：10-19
[4]胡启山低碳农业任重而道远[J]农药市场信息，2010，（2）：1[HuQishanLowCarbonAgriculture，ALongWaytoGo[J]PesticideMarketNews，2010，（2）：1]
[5]OenemaO，WrageN，VelthofGL，etalTrendsinGlobalNitrousOxideEmissionsfromAnimalProductionSystems[J]NutrientCyclinginAgroecosystems，2005，72（1）：51-65
[6]田素妍，郑微微，周力中国畜禽养殖业低碳清洁技术的EKC假说检验[J]中国人口・资源与环境，2012，22（7）：28-32[TianSuyan，ZhengWeiwei，ZhouLiTestoftheEKCHypothesisofLowCarbonCleaningTechnologyinLivestockandPoultryBreedinginChina[J]ChinaPopulation，ResourcesandEnvironment，2012，22（7）：28-32]
[7]詹晶，张俊娜，邓荣荣我国畜牧业低碳化发展的路径选择：基于畜牧业排放源对甲烷增长的回归分析[J]广西社会科学，2012，（9）：50-54[ZhanJing，ZhangJunna，DengRongrongTheLowCarbonDevelopmentPathSelectionofLivestockinChina：BasedonAnimalSourcesofMethaneandRegressionAnalysis[J]GuangxiSocialScience，2012，（9）：50-54]
[8]胡向东，王济民中国畜禽温室气体排放量估算[J]农业工程报，2010，26（10）：247-252[HuXiangdong，WangJiminEstimationofLivestockGreenhouseGasesDischargeinChina[J]TransactionsoftheCSAE，2010，26（10）：247-252]
[9]韦秀丽，高立洪，徐进，等重庆市畜牧业温室气体排放量评估[J]西南农业学报，2013，26（3）：1235-1239[WeiXiuli，GaoLihong，XuJin，etalEvaluationonGreenhouseGasEmissionofLivestockinChongqingCity[J]SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences，2013，26（3）：1235-1239]
[10]刘月仙，刘娟，吴文良北京地区畜禽温室气体排放的时空变化分析[J]中国生态农业学报，2013，21（7）：891-897[LiuYuexian，LiuJuan，WuWenliangSpatiotemporalDynamicsofGreenhouseGasesEmissionsfromLivestockandPoultryinBeijingAreaduring1978-2009[J]ChineseJournalofEcoAgriculture，2013，21（7）：891-897]
[11]刘培芳，陈振楼，许世远，等长江三角洲城郊畜禽粪便的污染负荷及其防治对策[J]长江流域资源与环境，2002，11（5）：457[LiuPeifang，ChenZhenlou，XuShiyuan，etalWasteLoadingandTreatmentStrategiesontheExcretaofDomesticAnimalsintheYangtzeDelta[J]ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasin，2002，11（5）：457]
[12]IPCCIPCCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventoriesVolume4：Agriculture，ForestryandotherLandUse[R]Geneva，Switzerland：IPCC，2006
[13]KuznetsSEconomicGrowthandIncomeEquality[J]AmericanEconomicReview，1955，45（1）：1-28
[14]OECDIndicatorstoMeasureDecouplingofEnvironmentalPressurefromEconomicGrowth[R]ParisOECD2002.
[15]TapioPTowardsaTheoryofDecoupling：DegreesofDecouplingintheEUandtheCaseofRoadTrafficinFinlandbetween1970and2001[J]JournalofTransportPolicy，2005，12（2）：137-151.
[16]肖宏伟，易丹辉，周明勇中国区域碳排放与经济增长脱钩关系研究[J]山西财经大学学报，2011，34（11）[XiaoHongwei，Yidanhui，ZhouMingyongResearchontheDecouplingRelationshipBetweenChineseRegionalCarbonEmissionsandEconomicGrowth[J]JournalofShanxiFinanceandEconomicsUniversity，2011，34（11）]
[17]齐静，陈彬城市工业部门脱钩分析[J]中国人口・资源与环境，2012，22（8）：102-106[QiJing，ChenBinDecouplingAnalysisforUrbanIndustrialSectors：ACaseStudyofChongqing[J]Population，ResourcesandEnvironment，2012，22（8）：102-106]
[18]徐国泉，刘则渊，姜照华中国碳排放的因素分解模型及实证分析：1995-2004[J]中国人口・资源与环境，2006，16（6）：158-161[XuGuoquan，Liuzeyuan，JiangZhaohuaDecompositionModelandEmpiricalStudyofCarbonEmissionsforChina，1995-2004[J]ChinaPopulation，ResourcesandEnvironment，2006，16（6）：158-161]
[19]SommerSG，PeternSO，SogaardHT.GreenhouseGasEmissionfromStoredLivestockSlurry[J].EnvironQual，2000，29：744-751.
[20]赵胜男，崔胜辉，等.福建省有机废弃物资源化利用碳减排潜力研究[J].中国人口・资源与环境，2010，20（9）：30-35.[ZhaoShengnan，CuiShenghui，etal.ResearchonCarbonMitigationPotentialofOrganicWasteReutilizationinFujianProvince[J].ChinaPopulation，ResourcesandEnvironment，2010，20（9）：30-35.]
[21]IPCC.2006IPCCGuidelinesforNationalGreenhouseGasInventories.Volume4：Agriculture，ForestryandOtherLandUse[R].Kanagawa：InstituteforGlobalEnvironmentalStrategies，2006：37-54.
[22]杨湘华.中国生猪业生产的效率及其影响因素分析[D].南京：南京农业大学，2008.[YangXianghua.AnAnslysisoftheProductiveEfficiencyandtheInfluencingFactorsofChina’sLivePigIndustry[D].Nanjing：NanjingAgriculturalUniversity，2008.]
关键词低碳城市发展路线图;规划;温室气体;排放清单
中图分类号TU984文献标识码A文章编号1002-2104(2010)10-0013-06doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.10.003
随着世界人口增长和能源资源消费的增加,人类排向大气中的以二氧化碳(CO2)为主的温室气体越来越多,引起以变暖为主要特征的全球气候变化。旨在降低人类活动造成的碳排放的“低碳”发展模式已逐渐成为各国应对气候变化的共识,世界经济向低碳转型已是大势所趋。
城市是人类经济、政治和社会生活的中心,是地区经济发展和社会发展的主要载体。随着城市化进程的加快,城市对资源、环境、气候变化等问题已经并将继续产生巨大而深远的影响。根据权威研究报告[1],城市温室气体排放量占到总排放的78%左右,且随着城市化进程的加快,排放比重正在增加。今天,全球超过50%的人口居住在城市,联合国人居署《世界城市状况报告(2008/2009)》[2]提出,21世纪是城市的世纪,在未来的20年中,60%的世界人口将居住在城市空间中。城市的发展速度、人口数量、能源消耗以及产业结构都直接影响到温室气体减排的效果,使其不可避免地成为各国低碳发展的关注重点。城市政府通过能源供给和管理、交通、土地利用及废弃物管理等措施,积极推动向低碳转型,是低碳经济的重要参与者。
2009年,中国政府正式提出了到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%的约束性指标。中国作为一个负责任的大国,目前正处于高速的工业化和城市化进程中,探索低碳发展的路径,积极推进低碳城市建设,不仅符合全球“低碳化”的发展趋势,也是落实国家提出的温室气体减排目标的必然要求。据中国科学院《2009中国可持续发展战略报告》[3],中国虽然已跨越碳排放强度高峰,但还需跨越人均碳排放量、碳排放总量两个高峰。中国必须立足实际,基于自身发展阶段和特点,探索有中国特色的低碳城市发展道路。如何将低碳城市理念真正落实到城市的战略规划制订、规划实施、建设管理、监测与评价等过程,是目前国内低碳城市建设的难点和重点问题。而关键在于如何界定低碳城市发展路线图,如何科学合理地制订及确保实施。因此,必须加强对中国城市建设低碳城市的路径和方法设计,研究探索中国低碳城市发展路线图的内涵和功能,为城市走低碳道路提供理论与技术支持。
1低碳城市发展路线图
路线图源自英语词汇(RoadMap),根据韦伯(Merriam-Webster)词典的解释,路线图有三种定义:①用于表明路线特别是机动车路线的地图;②为了实现某种目标而制定的用以引领发展或进步的一个详细的计划,如中东和平路线图计划、巴厘岛路线图等。③一个详细的说明。而维京百科词典则除了以上定义外,还将路线图定义为一种管理和预测工具或指南,如技术路线图(TechnologyRoadmap)。
笔者将低碳城市发展路线图定义为:是城市为实现低碳发展而制订的战略、规划和详细的计划、方案,以及对城市制订低碳城市战略、编制温室气体排放清单、制定和实施规划以及监测评估等一系列行动的过程和制度设计。
1.1国际地方环境理事会的经验
近年来,在推动城市应对气候变化、帮助制定气候变化方案和计划方面,国外一些城市和国际机构都开展了一些试点工作,取得了一些有益做法和经验。其中,影响比较大的是国际地方环境理事会(ICLEI)开展的城市气候保护行动(CityClimateChangeProtection,CCP)。
1993年3月,在欧盟委员会的支持下,ICLEI在阿姆斯特丹组织召开了欧洲气候城市变化会议,83个来自23个欧洲国家主要城市的代表参加了会议。会议正式启动了欧洲城市气候保护行动(CitiesforClimateProtectionEuropecampaign,CCP)。作为CCP的重要工作成果,ICLEI组织开发了城市气候保护的系列工具和指南,其中,最重要的是开发了“城市气候变化五步法”指南。
城市气候保护五步流程包括:
潘晓东:中国低碳城市发展路线图研究中国人口•资源与环境2010年第10期第一步:制订基准排放清单和预测。按照城市能源消费和废弃物的产生量,计算城市基准年和预测年的温室气体排放。这个排放清单和预测可以为城市评估减排进展提供一个对标(benchmark)。
第二步:设定城市减排目标。为城市设定一个减排目标,包括凝聚和形成城市的政治意愿,为城市制订减排规划和措施提供指引。
第三步:制订地方行动计划。通过多方利益相关者的参与,制订城市行动计划,包括城市气候变化的政策和措施,大多数包括时间表、筹资机制以及各部门的职责任务和工作人员、提高公众意识和教育工作。
第四步:实施政策和措施。在CCP成员城市实施相关政策和措施,提高城市能源效率,如提高建筑和水处理设施的能源利用效率、路灯改造、改善公共交通、安装可再生能源装置、从废弃物中获取甲烷等。
第五步:监测与结果核查。监测与核查温室气体控制的政策与措施的执行情况是一个持续进行的过程。一旦政策和措施开始执行,监测与核实就开始,并在执行过程中提供信息反馈以推动各项政策和措施的完善。
以上五个环节提供了一个灵活的框架,可以适用于不同城市的实际和获取数据的难易程度,为地方政府提供了一种比较实用、便于推广的指导城市气候保护的创新性的指南。同时,ICLEI还开发了一系列的规划工具,包括编制城市温室气体和大气污染物排放清单的管理软件,如CACP(CleanAirandClimateProtectionSoftware)。
ICLEI开发的城市气候变化指南和相关的软件,是国际上目前用于指导城市层面积极应对气候变化、实现低碳发展的比较权威和实用的指南和工具,已经在一些国家的城市得到了应用,反映了国际城市低碳发展研究与实践的先进水平。但是对于发展中国家特别是对于中国来说,与中国城市的实际相去甚远。一是在城市的气候变化行动设计中更多强调了城市的自治性,没有充分考虑到中央政府对于城市的影响力。对于中国城市来说,城市的建设与发展首先必须符合中央政府的制度和政策要求,城市发展模式的创新必须是在中央的城镇化与城市发展的大框架下进行的,这是中国城市与国外城市特别是一些西方国家城市的重要区别。二是在步骤设计上,忽视了城市气候变化或低碳发展战略的制订,重点放在城市碳排放清单编制和温室气体减排目标的制订上。中国城市开展低碳城市建设,首先必须制订城市的低碳发展战略,体现城市的政治意愿和政治共识。另外,CCP行动具有相对的封闭性和排他性,如以上提到的相关指南和软件,ICLEI仅为其会员或伙伴机构提供。
1.2低碳城市发展路线图的功能
城市实现低碳发展,是城市发展模式的创新与变革,涉及到城市发展理念、规划与建设、管理体制机制、生产生活和消费模式等方方面面。因此,必须推动城市从战略到规划、从体制到机制、从理念到行动等方面形成共识,并对城市实现低碳发展的路径、方式有系统全面的设计。
低碳城市发展路线图的功能在于:为城市实现低碳发展提供系统化、实用化的路径和过程设计、战略和规划指导,提供制度安排和机制设计,确定行动方案和重点项目安排,提供监测评估。
低碳城市发展路线图与低碳城市规划的区别在于:①定位不同:低碳城市发展路线图是指导低碳城市发展的行动指南,反映的是城市从传统的发展模式向低碳发展模式转变的过程,其中包括了低碳城市规划的制订和实施;而低碳城市规划是指导低碳城市建设的纲领性文本,主要反映低碳城市发展的指导思想、规划目标和任务、规划内容、具体措施和重点项目等。②要求不同:低碳城市发展路线图的制订没有十分严格的规范、标准和要求,可以根据城市的实际作出一定的调整;但低碳城市规划则必须遵循比较明确、严格的体例和要求制订。③针对的对象不同:低碳城市发展路线图主要针对的是城市的管理者和决策者,主要用于指导、协调低碳城市发展的决策和管理行为;而低碳城市规划则面向城市政府、企业、社会等各个方面,是城市建设与发展的主要依据。
2中国低碳城市发展路线图的框架
中国低碳城市发展路线图有二个方面的含义和功能:一是低碳城市建设的战略、规划和具体的计划和方案,这主要是文本意义上的定义;二是低碳城市开展制订低碳城市战略、编制温室气体排放清单、制定和实施规划以及监测评估等一系列行动的过程和制度设计,这主要是从过程意义上的定义。意味着低碳城市发展路线图的真正意义在于指导城市开展机制体制上的创新,探索城市可持续发展的新模式。
中国的经济发展水平、政治体制、城市政治经济架构、社会对气候变化和低碳经济的了解水平等方面与其他国家,特别是西方国家的城市相比情况迥异。因此,要根据中国的国情和城市的市情出发,科学、合理地制定城市低碳发展路线图。
(1)提升意识,凝聚共识。增进城市社会对气候变化和能源问题的了解,提升危机意识和责任意识,特别是要提升城市权力机构和行政机构(党委、人大、政府、政协以及各部门和单位)的观念和意识,使城市的领导层、决策层和行政执行层对建设低碳城市目的、意义和必要性达成广泛认同和共识。
(2)合理编制温室气体排放清单。摸清城市的温室气体排放源与汇的现状,搜集和获取相关的详细数据,为科学分析提供基础。
(3)科学分析,支撑决策。开展城市能源和气候变化问题的SWOT分析,找准低碳城市发展的主要问题、不足、机遇和挑战;开展温室气体排放的未来情景分析,预测人口变化及与之相适应的基础设施变化,产业发展预测、生产生活方式变化,提出基准情景(BAU)、低碳情景、强化低碳情景等。
(4)提出低碳城市发展战略和规划。确定城市低碳发展的指导思想和基本原则,表明城市低碳发展的政治意愿。同时,根据城市发展实际,科学合理地设定量化的减碳目标,并分解到各主要领域,制订各主要领域的减碳实施方案,落实政策及资金匹配的措施,安排重点领域的优先项目。
(5)实施低碳城市发展规划。包括组织实施部门和行业专项行动,实施重大项目,开展科技创新和机制体制创新,开发合适的低碳商业模式,通过学校教育、公共活动等提高低碳意识等,将目标落到实处。
(6)跟踪评价和监督规划实施。科学评估规划目标的实施进展和成效,有效激励监督规划的实施。
3合理编制城市温室气体排放清单
3.1城市温室气体排放清单
城市温室气体排放清单(CityGHGInventory),是指以城市为单位,核查和计算该城市范围内各个部分的温室气体排放而形成的清单。城市温室气体排放清单是开展城市温室气体减排情景预测、制定城市低碳城市战略、规划和行动,以及制定城市温室气体减排目标的基础。依据IPCC温室气体排放清单编制指南,要采取一切措施确保所有量化数据尽可能地接近实际排放量和所有不确定因素在实际统计中能尽可能地减少。
同世界上大多数国家一样,中国城市温室气体排放的研究与实践尚处于起步阶段。为数不多的研究成果也多是学习借鉴国外的理论与实践,缺乏系统、规范、符合我国实际的城市温室气体研究方法和操作流程,目前还没有任何官方的核算方法和体系可供采用。因此,制约中国低碳城市发展的一个瓶颈就是缺乏中国特色的城市尺度上的温室气体核算体系。
3.2城市温室气体排放清单的编制原则
参考2006年IPCC关于国家温室气体排放清单指南的要求,结合中国城市实际,编制城市温室气体排放清单应遵循如下原则:
(1)透明性原则。温室气体排放清单必须具有充分、清楚的文件来支撑,不仅编写者自己理解清单是如何编制的,其他机构的人员也可以理解。
(2)完整性原则。对温室气体的评估必须涵盖所有的碳源和碳汇,以及各种温室气体。如果某种要素欠缺,必须清楚地说明欠缺的理由。
(3)连贯性原则。编制不同年份的温室气体排放清单,温室气体排放的趋势必须是尽可能用相同的方法和数据源计算出来的,能够反映温室气体排放的年度变化。
(4)可比性原则。温室气体排放清单必须能用来与其他国家进行比较,要使用相同的指南、图表、定义以及分类来反映温室气体排放以及排放减少的情况。
(5)准确性原则。温室气体排放清单必须使用精确的测算和评估结果,可以进行核实,尽一切可能减少评估过程中产生的误差。
(6)简便性原则。考虑到中国城市工作经验、人员素质、专家资源等方面的实际,要数据可得、方法易行、测算简便、方便操作,也便于领导决策时采用。
3.3编制城市温室气体排放清单
按照国际上通行的温室气体排放清单编制方法,包括五个核心工作:
(1)理清重点:明确什么是最相关的核心行动;
(2)完整核查:核查所有可查的温室气体排放;
(3)数据可比:在不同年份的核算口径上保持一致,以便可以进行比较分析;
(4)准确计算:尽可能用最精确的计算结果;
(5)科学分析:使用计算或做出重要预想等方式,使制订碳排放清单的过程明晰、清楚。
3.4城市温室气体排放的种类
《2006年IPCC国家温室气体清单指南》中包括的温室气体有:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟烃(HFCs)、全氟碳(PFCs)、六氟化硫(SF6)、三氟化氮(NF3)、五氟化硫三氟化碳(SF5CF3)、卤化醚(如C4F9OC2H5,CHF2OCF2OC2F4OCHF2,CHF2OCF2OCHF2)。
《蒙特利尔议定书》未涵盖的其他卤烃,包括CF3I,CH2Br2,CHCl3,CH3Cl,CH2Cl
24。
《2006年指南》还就下列前体物(Precursor)的报告提供了相关信息,不过没有提供估算这些气体排放量的方法,它们是:氮氧化合物(NOx)、氨气(NH3)、非甲烷挥发性有机化合物(NMVOC)、一氧化碳(CO)和二氧化硫。
大气中的许多温室气体是完全人为的,如卤化碳和其它含氯和溴的物质。京都议定书规定了二氧化碳、氧化亚氮、甲烷、六氟化硫、氢氟碳化物(HFC)和全氟化碳(PFCs)这六种温室气体应该是关于温室效应的最重要的人为气体。不同的温室气体对气候的影响通常转换为二氧化碳当量,例如氧化亚氮(N2O)是二氧化碳的310倍。
3.5清单年份和时间跨度
城市温室气体排放清单包含有关向(或从)大气中的排放(或清除)出现的日历年的估计值。如果缺失符合这一原则的适当数据,可以利用来自其他年份的数据,通过运用适当的方法,如求平均值、内推法和外推法等,来进行估算排放/清除量。年度温室气体清单估计值的数列(如1990到2000年每年的估计值)称作时间序列。由于长期跟踪排放趋势很重要,各国应确保估计值的时间序列尽可能具有一致性。
温室气体清单报告包括一套标准的报告表,涵盖所有相关气体、类别和年份,还包括一份书面报告,以文件的形式说明编制估算所使用的方法学和数据。《2006年IPCC国家温室气体清单指南》提供了标准化的报告表,但应开发适用于城市的温室气体排放清单报告表。
3.6城市温室气体排放清单的部门划分
城市温室气体排放的部门划分主要有以下几类:
居住、商业、公共机构、工业部门等部门、机构所使用或消耗的电力,天然气,燃料油和蒸汽;
交通运输部门:城市运输系统所使用的柴油和电力,以及城市道路机动车辆使用的汽油和柴油;
固体废弃物:居民、商业和建筑拆迁部门所产生的废弃物数量和组成成分。
航空业:飞机所消耗的燃料。
水路运输:往返于城市船运所消耗的燃料。
3.7城市温室气体排放清单的一般计算方法
在《1996年国家温室气体清单指南修订本》和《IPCC国家温室气体清单优良作法指南和不确定性管理》中,最常用的简单方程式是,把有关人类活动发生程度的信息(称作“活动数据”或“AD”)与量化单位活动的排放量或清除量的系数结合起来。这些系数称作“排放因子”(EF)。因此,基本的方程是:
二氧化碳排放量=AD•EF(IPCC2006)(1)
例如,在能源部门,燃料消费量可构成活动数据,而每单位被消耗燃料排放的二氧化碳的质量可以是一个排放因子。有些情况下,可以对基本方程进行修改,以便纳入除估算因子外的其他估算参数。能源部门的二氧化碳碳排放方程为:
二氧化碳排放量=Σ能源i的消费量×能源i的排放系数(i为能源种类)(2)
3.8城市低碳情景分析预测
情景分析(ScenarioAnalysis)是国际通行的规划制订过程中的分析方法,基于某一对分析对象在不同年份、不同变量和参数的条件下有可能产生的不同结果,用以指导制订规划目标和行动。对城市在不同情形下温室气体减排的成效以及成本进行分析预测,是编制城市气体排放清单出发点之一,也是编制温室气体排放清单真正服务于城市领导层进行规划和决策的价值所在。
一般而言,城市低碳情景分析包括以下三种情景:
(1)基准情景(BAU)。以当前经济发展模式为基础,并包括当前针对单位GDP能耗以及其他关键领域的政策承诺,仅反映目前现状下的结果。
(2)优化情景。这一情景是基准情景的优化与改善。包含由增加的节能措施、可再生能源的推广,以及污染的减少等所产生的效应;政策还包括高耗能行业工业附加值所占比例逐渐减少、节能技术的推广、新建建筑达到节能标准、重工业自身的提高。
(3)低碳情景。该情景则包括制订和执行低碳规划和政策,加大对低碳建筑、低碳交通、整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)为代表的绿色低碳技术以及碳汇技术的推广力度。同时,加大相应的配套政策的制订和实施力度。
3.9制定城市温室气体减排目标
制定城市温室气体减排目标是编制温室气体排放清单的重要目的之一,也是对城市低碳发展进行评估、检测与考核的依据,一旦制订并执行,将对城市发展的方方面面产生重大而深远的影响。
制订城市的减排目标应遵循几项重要的原则:
(1)以国家的温室气体减排目标作为出发点。低碳城市规划制订的目标一定要围绕国家目标,目标执行的基础是实现国家提出的温室气体减排目标。同时,也尽量与国家目标的口径相一致,便于考核与评估,体现与国家政策的一致性。
(2)结合城市发展实际,做到量力而行。对低碳城市的内涵和实质有深刻的认识,清醒认识执行低碳目标的影响和成本因素。因此,制订低碳城市目标时要实事求是,客观务实,切忌偏高或偏低。
(3)将城市二氧化碳减排总目标落实到具体的专项目标中。除了制订总的碳减排目标外,还要有具体的专项目标进行匹配,才能真正将低碳城市的目标落到实处。
4制订低碳城市规划
在制定城市低碳发展规划时应先做好前期准备,主要包括:分析城市碳排放源、城市碳排放量以及城市碳排放驱动因子,明确城市碳排放的主要来源以及城市发展对碳排放的影响,列出城市碳排放清单;分析城市未来碳排放情景,为城市实施二氧化碳减排提供决策依据;确定城市低碳发展目标,根据驱动因子分析以及情景分析,确定城市减排目标,以及实现该目标的可行性。
4.1将减碳目标分解到各主要领域
低碳城市发展模式的实现不是一蹴而就的,应分不同领域进行推进。根据情景分析,将城市减碳目标分解到各主要领域和具体的行业之中,制定各行业和各领域分阶段减碳计划。在产业领域深入开展节能减排工作,优化产业结构,降低高耗能产业的比重,加大重点行业和耗能大户的节能技术改造,加强节能管理。在建筑节能领域提高建筑节能标准,发展新兴建筑材料,提高建筑质量,延长使用年限,加快供给体制改革,推行区域热电联产。在交通领域加快城市公共交通体系,发展轨道交通。加快淘汰老旧的运输设备,逐步实行公路甩挂运输,提高运输效率,降低各类运输工具的能耗。具体落实到各个行业中时,应确定主管部门,将减排目标分解到城市各个行业之中去,比如钢铁、水泥、汽车等各个行业协会都应该有节能减碳分解指标。
4.2政策及资金支持
制定低碳城市发展规划,必须加强资金支持和政策保障。
(1)加强组织保障。成立建设低碳城市工作领导小组,统筹领导低碳城市建设。由政府主要领导任组长,分管领导任副组长,市级相关部门为成员单位,领导小组办公室设在城市相关部门,增进低碳城市工作推进力度。
(2)加强资金保障。在城市现有财政各项专项资金中,对符合发展低碳经济的区域试点、零碳农业示范产业园、低碳工业示范产业园、零碳旅游示范产业园、低碳示范建筑、合同能源管理、“免费自行车”行动、公益林固碳补偿、节能奖励等项目予以倾斜支持。
(3)纳入目标管理。将各项工作任务进一步细化,落实责任主体,并纳入目标管理,对降低万元产值能耗、碳排放强度等目标纳入考核体系。
4.3制订低碳城市规划的法定程序
制定低碳城市规划需要落实到法律、法规和制度层面,需要建立完善的制度来保障规划的实施和落实,需要由相应的法定程序来保障规划的权威性。低碳城市规划的制定必须按照法定程序进行。
(1)确定规划制定的主体。确定制定规划的主体才能保证规划制定的权威性和可靠性。低碳城市规划制定的主体应是城市的行政或立法机构。
(2)确定规划实施的对象,包括法人、自然人及其行为。
(3)确定规划执行的主体。低碳城市规划制定之后,应该由一定的机构来实施,从而确保规划落实到实施层面。低碳城市的执行主体不仅限于城市政府机构,还包括城市市民。
(4)确定规划执行的监督机构。实施低碳城市规划,应有相关的监督机构来保障低碳城市规划实施的力度和规划的执行程度,并对规划实施情况进行反馈,如由城市人大对规划进行监督。
5实施低碳城市规划
5.1识别和实施重大项目
制定低碳城市规划,需要对重大项目进行识别和实施。确定低碳城市发展的优先项目和重点项目,并编制重大项目表。
以纽约市能源节约计划(ENCORE)为例。能量节约计划(ENCORE)为城市公共设施提供能源节约和清洁能源项目。该项目始于1995年,是基于城市电力管理局(NYPA)、城市市政管理服务局(DCAS)、城市州立大学(CUNY)和城市健康和医院公司(HHC)之间的合同。城市市政管理服务局的节能办公室代表市机构实施ENCORE项目。
ENCORE项目通过两种策略减少温室气体排放:增加城市建筑能源使用效率和采用能清洁能源。到2006年底,有超过350个不同水平(准备、勘察、设计、施工和完成)的ENCORE项目得以开展。如果所有项目按计划实施,将会形成每年节约近155000MWh的电力,878000MMBtu(百万英式热量单位)的蒸汽,3000t煤,或者1520万加仑的石油。因为ENCORE项目的一项内容是对现有的设备进行清洁能源改造,由此,城市每年天然气的用量增加近2千万千卡。综合起来,这一项目到2006年减少了总共约176000tCO2当量的排放量。
5.2推进低碳发展市场化机制与企业参与
低碳城市的发展离不开市场机制和企业的参与,发展低碳城市既不是简单的市场行为,也不可能是完全的政府行为,而是公共治理的三方主体相互影响、相互作用、共同参与的过程。低碳行动需要政府、企业、组织、家庭和个人的广泛参与。行政机制体现着政府自上而下的努力,社会机制可以促进非政府组织自下而上的努力,市场机制则可以发挥出赢利性组织横向的努力。这三套机制和三种政策工具在激励政府、企业和社会三类主体的积极性、发挥作用的领域明显不同。以政府为主导,营利性企业、公益性组织、社会公众等构成的社会多元主体共同参与,形成政府、市场、社会三种机制上的有机整合。建立环境交易所,促进清洁发展机制项目(CDM)交易等,加大市场调节在发展低碳城市中的作用,制定相关政策促进企业参与。
5.3开发合适的商业模式推进各行业的减碳
低碳经济时代的新型商业模式是从产品设计理念到提供服务的方式,再到用户观念的更新等各个方面都要进行改进。以房地产为例,从前人们买房时都会看有没有装空调的位置,之后会看空调有没有装好,再后来是看有没有中央空调。低碳经济时代,住宅甚至不再需要安装中央空调就可以保持室内恒温。其原理是利用热水管道在房屋内不同位置铺设,通过热水反复流动把热量传送过去,这样冬天时热水就起到了保暖作用,而到了夏天,冷水就起到了降温作用。这既节省了电费,也节省了买空调的费用。同样的房子,因为有这项技术,可以卖到更高的价钱,获得更好的回报。这就是低碳经济下新型商业模式的典型案例。
5.4通过学校教育、公共活动等提高低碳意识
广泛进行宣传教育,引导和推进生产方式和生活方式的低碳化。编写日常消费品生产销售过程的碳清单和碳排放量,鼓励消费者选择碳排放量少的产品和服务。如中国21世纪议程管理中心等单位组织研究编制的《低碳生活指南》,从衣、食、住、行、用等日常工作和生活方面为消费者提供低碳消费指南。如近距离日常出行鼓励步行或骑自行车、远距离日常出行乘坐公共交通工具、公务出差尽量乘坐火车等低碳交通工具、照明灯具使用节能产品、尽量不使用一次性用品、洗衣采用自然晾干等[4]。
参考文献(References)
[1]NicholasStern,TheEconomicsofClimateChange,AmericanEconomicReview:2008[2]联合国人居署.世界城市状况报告(2008/2009)――和谐城市.[UNhabitat.StateofWorldCitiesReport-HarmoniousCities(2008/2009)]