ResourcesScience第32卷第11期2010年11月2010，32（11）：，.，2010文章编号：1007-7588（2010）11-2053-06基于表观消费量法的中国碳足迹估算1,211,21,21,2祁悦，谢高地，盖力强，张彩霞李士美（1.中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101；2.中国科学院研究生院，北京100049）摘要：碳足迹是化石能源消费产生的CO排放量，用来衡量人类的能源活动排碳对大气环境和气候的影2响。本文采用IPCC国家温室气体清单指南推荐的缺省方法——表观消费量法，分别估算了1992年-2007年全国碳足迹，以及2007年各省、直辖市、自治区的碳足迹。结果显示，自1992年以来15年间中国碳足迹增长了近两倍，尤其是2001年以后，碳足迹的增长速度显著增加；其中固体化石燃料碳足迹所占比重最大，2007年达到82%；山东、江苏、内蒙等地碳足迹较大，青海、甘肃等碳足迹较小；目前人均碳足迹与世界上其他规模类似的经济体还有一定差距，宁夏、内蒙古、上海市等人均碳足迹较大，而海南、四川、广西的人均碳足迹最小；西部省份的碳足迹强度普遍高于中东部地区，其中碳足迹强度最大的是宁夏回族自治区，最小的是北京市；碳足迹密度方面，上海市碳足迹密度最大，并且显著高于其他省份。从这些结果可见，随着中国经济社会的迅速发展，工业化、城镇化进程大大增加了化石能源的消费，碳足迹从而增大。为了应对气候变化实现低碳增长，中国应采取相应的措施积极调整能源结构，促进能源利用效率提高。关键词：碳足迹;表观消费量;中国的大量研究工作表明，大气CO加倍，平衡态气候变21引言[1]化表现为全球地表平均温度升高~°C。碳足迹（CarbonFootprint,CF）是由生态足迹化石燃料消费产生的CO是温室气体的主要来2（EcologicalFootprint,EF）衍生出来的概念。与生态源，其对温室效应的贡献约占全部温室气体的50%足迹相同，碳足迹也用来衡量人类活动对自然生态[2]。电力、建筑、化工、交通运输等行业是化石能源系统影响，人类消费对生态系统占用的相对大小，消费的集中领域；而且现代社会的日常生活中，人揭示其发展趋势和主要矛盾，并侧重于人类的能源们也需要照明取暖并消费各种化工制品等。中国活动排碳对大气环境的影响。在全球气候变化和是世界上第一发展中大国，随着经济和社会的发能源危机的双重背景下，碳足迹的研究具有显而易展，碳足迹的规模仍将增加，应对气候变化却是始见的重要意义。终不能逃避的问题。研究碳足迹是研究气候变化经典物理和辐射理论能够准确地证明，地球表的重要一部分。面如果没有温室气体，全球平均地表温度将比现在目前关于碳足迹的研究很多集中在国家、地区实测到的全球地表平均温度低33°C。大气温室气的尺度上。20世纪80年代末至90年代初，中国开体浓度增加将会使全球气候变暖。温室气体浓度变展了三项有关气候变化与温室气体排放方面的研化的主要原因是人类活动，并主要体现在两个方面：究，研究成果分别是：《中国的全球气候变化国家研一是直接向大气排放温室气体；二是人类活动改变究对策研究》，《中国温室气体控制的问题与选择》了大气温室气体的源与汇。过去几十年里人们进行收稿日期：2010-04-10；修订日期：2010-07-22基金项目：国家科技支撑计划项目（编号：2006BAC18B01）；国家重点基础研究发展计划项目（编号：2009CB421106）；国家自然科学基金资助项目（编号：30770410）。作者简介：祁悦，女，黑龙江人，博士生，主要从事生态系统服务和生态足迹等研究。E-mail:@通讯作者：谢高地，E-mail:xiegd@://
资源科学2054第32卷第11期[12][13]报告的分报告之一《1990年中国温室气体源与汇估更多的假设，也将导致更大的误差。自上而下算》，以及《北京市温室气体排放及减排对策研究》，的方法如投入产出法，这类方法一般比较全面并且这些研究基本上都基于OECD（Organizationof有较强的可信度，一旦模型建立可以节省大量时间EconomicCooperationandDevelopment，经济合作与和人力，但是在计算微观个体的碳足迹时效果差强开发组织）巴黎专家会议提出的《温室气体源与汇人意。具体方法主要有：[3]估算》的方法；高树婷等计算了中国温室气体排放（1）实测法；[4]量，其中化石燃料燃烧排放CO量为亿t。上世2（2）物料衡算法，这其中包括表观消费量和详纪末由于受到金融危机的影响，1996年-2000年中细的燃料分类为基础的排放量估算方法；国的碳排放总量呈现了下降趋势，碳足迹的降低趋（3）排放系数法；[5]势也很明显。（4）模型法；中、微观尺度的碳足迹研究也渐渐引起了科学（5）生命周期法；[14]家的注意。ChristopherWeber等建立投入产出模（6）决策树法等。[6]型计算了美国家庭的碳足迹；在英国，每年圣诞节本文采用表观消费量法计算2007年中国各省产生的碳足迹总量相当于英国每年碳足迹的%区的碳足迹。此法是以一次能源产量为依据，以全[7][8]。Chambers等计算卡特利纳飓风的碳足迹。部燃料的进口、出口、国际航线的我机船和外机船目前中国碳足迹研究还很缺乏，继上世纪90年在我口岸加油和库存变化做出调整的结果，可确保代的研究之后，关于CO排放的定量研究并不多燃料全部碳量都计算进去，但这不是所有燃料实际2见。因此，本文的计算，一方面为了更多了解中国消费的精确计算。此为IPCC国家温室气体清单指目前中国化石能源消费的碳排放现状，另一方面为南推荐的缺省方法，采用的是能源宏观数据，可大[3]今后关于碳足迹的多尺度、多目标深入研究建立初体界定某国家的能源活动。步的基础。假设被氧化的碳全部以CO的形式释放，计算2化石燃料燃烧排放的方程式为：2研究方法和数据来源CO释放量=（C-C）×C×44/12（1）碳足迹概念界定式中C为碳含量；C为产品固碳量；C为碳氧化率；pso尽管碳足迹概念近年来被广泛应用，但是其内44/12为CO分子量与碳原子量之比值。计算过程2涵并不完全一致。在不同的定义下，计算得到的碳主要分6个步骤：足迹结果不同甚至相反，这样计算结果中必然有一（1）分品种的化石燃料的消费量估算：些是不符合实际情况的因此会造成迷惑，要得到一分品种燃料消费量=一次能源生产量+进口量-个可比较的碳足迹结果，碳足迹的概念就必须是明[9，10]出口量-国际航线加油-库存变化确的和有判断力的。一般来说，为避免重复计（2）将燃料消费数据折算为统一的能量单位：算，碳源不包括甲烷、CFCS等其他含碳温室气体的分品种燃料的消费量=分品种燃料消费量×能排放源，而煤炭、石油和天然气消费是大气中CO排2量换算系数放的主要贡献者，且考虑到本文的研究尺度，定义（3）对各种燃料品种选择相应碳排放系数并估碳足迹为化石能源消费产生的CO总量。2算燃料总的含碳量：研究方法分品种燃料总的含碳量=分品种燃料消费量×碳足迹研究方法可主要分为两种：自下而上的[11]潜在碳排放系数方法和自上而下的方法。自下而上的方法如生命（4）估算能长期固定在产品中的碳的数量，并周期法，它是对目前的环境冲突进行客观分析的定计算净的碳排放量：量办法，也是对产品及其“从摇篮到坟墓”的
