貴陽市碳足跡與碳承載力分析研究

劉帥康/文

近年來，全球氣候變暖，海平面上升成了愈發嚴峻的生態問題，研究表明，20世紀五十年代至今，全球氣候變暖原因至少一半以上要歸咎于人類活動。研究表明1953—2010年，中國的經濟增長是以化石能源高碳排放為驅動力的。“碳足跡”和“碳承載力”的概念緣起于“生態足跡”，指人類在生產或消費過程中所產生的溫室氣體的量和某一區域各種植被光合作用固定CO2的量。國內關于區域碳足跡的相關研究已經有許多成果。本文選取貴州省貴陽市作為研究區，分析了貴陽市2003—2016年碳足跡及碳承載力演變趨勢，為貴陽市更好地開展低碳城市建設提供參考。

一、研究區概況與研究方法

（一）研究區概況

貴陽市地處貴州省中部，全市土地總面積804667公頃，生物多樣性豐富，森林覆蓋率為46.5%。2016年貴陽市生產總值3157.70億元，相較于東部地區工業化程度較低，能源消耗與碳排放量也相對較少，2016年貴陽市能源消耗量為2181.45萬噸標準煤。根據馬彩虹的研究，能源碳足跡主要由化石能源的碳足跡組成。工業生產中消耗化石能源排出的二氧化碳是最大的碳源之一，此外，作為建筑業常用材料的水泥，其生產過程中會排放大量二氧化碳。研究區的碳承載力主要由耕地、森林、草地三部分構成，水域面積很小，碳匯功能有限，故不計算在內。計算碳足跡與碳承載力所需數據來自2004—2017年《貴陽統計年鑒》、《貴陽年鑒》、2003—2016年《貴陽市國民經濟和社會發展統計公報》。

（二）研究方法

碳足跡根據IPCC2006年指南中的相關原理計算，基本公式如下：

式中，CF為區域碳足跡（噸）；N為區域人口數量；cf為區域人均碳足跡（噸/人）；CFE為化石能源CO2的排放量（噸）；CFI為水泥生產過程中的CO2排放量（噸）；A為研究區面積（平方公頃）；CFD為碳足跡密度（噸/平方公頃）；Ei為第i中能源的消耗量（噸）；EFi為第i種能源的碳排放系數；Iy為水泥產量（噸）；P為水泥分解時產生的CO2的量，根據他人的研究結果，取0.427噸CO2/噸水泥。

碳承載力是區域內植被每年的固碳量，本文計算研究區耕地、林地、草地三種土地的植被固碳量，NEP代表植被的固碳能力，使用NEP與土地面積乘積來計算森林和草地的碳承載力，使用生物量法計算耕地固碳能力。公式如下：

森林與草地的NEP取值參考了謝鴻宇等人的計算結果，取森林的固碳系數為13.97；草地的固碳系數為3.48，β為校正系數，按照秸稈進入工業的份額，取0.05；CC與碳量的轉換系數，取0.5；Pi為第i種作物的經濟產量，耕地主要計算小麥、玉米、大豆、棉花、油料等作物的固碳量，Hi是收獲系數，即經濟產量與生物產量之比。而根據《貴陽統計年鑒》中農業相關的數據，可以直接查到農作物生物產量數據，故直接使用生物產量帶入（6）式中計算。

通過計算凈碳足跡、萬元GDP碳足跡等指標來分析碳排放狀況。

其中，CD為凈碳足跡，反映研究區碳足跡收支狀況（噸）；cd為人均凈碳足跡（噸/人）；CDd為單位面積的凈碳足跡（噸/平方公頃）；CFg為萬元GDP碳足跡（噸/萬元）；G為GDP（萬元）。

二、結果與分析

（一）碳足跡分析

根據計算結果，2003—2016年以來貴陽市碳足跡變化趨勢主要可分為三個階段：（1）緩慢增長階段（2003—2008年）為3041.81萬噸CO2—3993.32萬噸CO2。這個階段經濟總量較小，基礎設施建設尚未全面推進。（2）快速增長階段（2009—2013年）為4353.61萬噸CO2—6855.29萬噸CO2。這5年內能源消耗量增長了52.7%。能源消耗產生了大量碳足跡。（3）增長放緩階段（2014—2016年）為6324.65萬噸CO2—6543.61萬噸CO2。雖然工業增加值增速有所放緩，但能源消耗量降低了，能源消耗產生的碳足跡減少。

（二）碳承載力分析

2003—2016年貴陽市碳承載力雖然有一定的提升（395.49（萬噸 CO2）—500.76（萬噸CO2）），但總體變動不大。貴陽市持續推進退耕還林政策，森林面積增加，主要農作物產量在滿足居民需求前提下略有減少。在耕地和草地碳承載力減少，森林碳承載力增加的情況下，總的碳承載力增加，也側面印證了退耕還林的積極意義。

三、結論與對策建議

（一）結論與討論

根據計算結果，得出以下結論：

（1）2003—2016年貴陽市碳足跡呈現上升趨勢，這種粗放型的增長使CO2濃度上升；但是碳足跡在最近幾年增速有所放緩。（2）2003—2016年貴陽市碳承載力水平略有上升。而碳承載力相對于碳足跡較小，因此常年呈現出碳赤字的狀態。（3）2003—2016年貴陽市萬元GDP碳足跡持續顯著下降，經濟增速較快，萬元GDP碳足跡水平較高，說明雖然目前單位能源利用效率相對不夠高，但正在快速邁向高質量發展。

（二）對策建議

根據結論，得出以下對策建議：

（1）參考過去貴陽市的能源結構，能源利用效率低下，帶來許多生態問題。應當積極推動產業轉型，發展低能耗工業。在平時的生活中要加強低碳節能宣傳，倡導低碳生活。（2）2003—2016年貴陽市的林地面積在持續增加，退耕還林政策得到了有效地落實，今后發展中應當做好土地規劃，保護森林資源。（3）從萬元GDP角度來看，貴陽的發展效率顯然是在進步，以后的發展應當繼續推進產業轉型，使每一單位能源發揮更大作用，帶來更多產值。