


摘要:開發并建立統一、標準的茶葉碳足跡核算方法體系,實現茶產業固碳減排,是服務國家“雙碳”戰略,加快茶產業生態價值轉化和綠色轉型發展的重要基礎。文章圍繞茶葉碳足跡核算方法,介紹了當前產品碳足跡核算方法相關國際、國內標準,比較目前已經發布的茶葉碳足跡核算標準間的差異,指出茶葉碳足跡核算方法的關鍵要點,明確后期應當開展的相關基礎科學研究,以期為規范化茶葉碳足跡核算提供技術指導,為茶園/茶葉碳匯進入碳交易市場提供技術支撐,從而更好服務于我國茶產業生態、低碳、綠色可持續發展。
關鍵詞:“雙碳”戰略;茶葉;碳足跡;碳排放;碳清除
中圖分類號:S571.1 文獻標識碼:A 文章編號:1000-3150 (2025) 02-14-6
2020 年9 月22 日,在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上,國家主席習近平鄭重宣布,中國二氧化碳(CO2) 排放力爭于2030 年前達到峰值,努力爭取2060 年前實現碳中和。碳達峰、碳中和將是未來40年中國綠色低碳發展的重要主線[1-2]。
茶園是介于典型農業和林業之間的生態系統,同時兼具生態功能和經濟效益[3-5]。我國現有茶園超過340 萬hm2[6],產茶區域涉及20 個省(區),1 000 多個縣(市),涉茶人口超過6 000 萬人。2021 年,習近平總書記到武夷山市燕子窠生態茶園調研時強調“要把茶文化、茶產業、茶科技統籌起來,過去茶產業是你們這里脫貧攻堅的支柱產業,今后要成為鄉村振興的支柱產業”[7]。推進鄉村振興,生態宜居是關鍵;建設農業強國,生態低碳是方向。在2022 年中央農村工作會議上,習近平總書記又對發展生態低碳農業作出重要部署[8]。2023 年,農業農村部辦公廳關于開展第四批國家農業綠色發展先行區創建工作的通知中強調“探索開發茶園、果園、沼氣等農業碳匯項目,鼓勵符合條件的農業碳匯項目參與溫室氣體自愿減排交易,促進生態產品價值轉化”。但是,目前我國尚未建立統一的茶葉碳足跡核算方法標準體系。
2021 年10 月,中共中央國務院印發了《國家標準化發展綱要》,要求實施碳達峰、碳中和標準化提升工程。2022 年10 月,由市場監管總局等5部門簽發《建立健全碳達峰碳中和標準計量體系實施方案》。2023 年4 月,國家標準委等11 部門聯合印發《碳達峰碳中和標準體系建設指南》,目標在2025 年制(修) 訂不少于1 000 項國家標準和行業標準。2023 年11 月,國家發展改革委等5 部門聯合印發《關于加快建立產品碳足跡管理體系的意見》,要求制定產品碳足跡核算規則標準、建設碳足跡背景數據庫、建立產品碳標識認證制度、豐富產品碳足跡應用場景、推動碳足跡國際銜接互認。2024 年5 月,生態環境部等15 部門聯合印發《關于建立碳足跡管理體系的實施方案》,明確我國產品碳足跡管理工作目標和實現路徑,提出建立碳足跡管理體系的總體要求、主要目標、主要任務和保障措施。
因此,開發并建立統一、標準的茶葉碳足跡核算方法體系,有助于明確茶葉生產整個生命周期內溫室氣體排放量和清除量,明確主要碳排放環節,進而在后期采取針對性技術措施降低碳排放;同時也明確主要碳清除途徑,指導后期生產管理中采取適宜的固碳措施,實現碳清除。
1 碳足跡相關標準國際、國內研究進展
產品碳足跡(CFP) 是指產品系統中的溫室氣體(GHG) 排放量和清除量之和,以CO2 當量表示,并基于氣候變化這一單一環境影響類型進行生命周期評價[9]。產品碳足跡計算一般采用生命周期評價的方法,計算單一類型的氣候變化指標。
國際上現有與產品碳足跡評價相關的主要標準有《環境管理生命周期評價原則與框架》(ISO14040:2006) 和《環境管理生命周期評價要求與指南》(ISO 14044:2006),是產品碳足跡量化中最常用的基礎方法學標準。《溫室氣體產品碳足跡量化要求和指南》(ISO 14067:2018) 用生命周期評價的方法規定了從原材料獲取、生產、使用和回收處置的產品碳足跡量化方法,包括目的、范圍(功能單位和系統邊界)、清單分析、影響評價、結果解釋、報告編寫、鑒定性評審等,是產品碳足跡量化的通用國際標準。此外,英國標準協會(BSI) 發布的《商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放評價規范》(PAS 2050:2011),歐盟《產品環境足跡指南》(PEF) 也是常見的產品碳足跡核算標準[10]。
國內前期分別等同轉化ISO 14040: 2006、ISO 14044:2006 為《環境管理生命周期評價原則與框架》(GB/T 24040—2008)、《環境管理生命周期評價要求與指南》(GB/T 24044—2008)。但是,依然存在產品碳足跡量化缺乏本土化統一標準的問題。因此,全國環境管理標準化技術委員會于2022 年提出立項需求,2024 年8 月23 日,由生態環境部提出并指導制定的《溫室氣體產品碳足跡量化要求和指南》(GB/T 24067—2024),由市場監管總局(國家標準委) 正式批準發布。填補了國內產品碳足跡核算通用標準的空白,為各方研究編制具體產品碳足跡核算標準提供指導[11]。在此基礎上,針對各類產品細分類別的碳足跡評價標準也正在大量編制中。其中,國家標準《溫室氣體產品碳足跡量化方法與要求畜產品》(GB/T44903—2024) 于2024 年10 月26 日由國家市場監督管理總局發布,這是我國農業領域第一個產品碳足跡的國家標準。
2 茶園/茶葉碳足跡核算方法標準研究現狀
目前關于茶園/茶葉碳足跡方面的研究報道相對較少。2021 年,Chen 等[12]報道我國茶園茶鮮葉碳足跡為每噸4.6 t CO2當量,在其調查研究的16個農作物類型中排名第一。2019 年,Xu 等[13]在浙江省武義縣更香有機茶業開發有限公司開展研究,報道其茶園茶鮮葉碳足跡為每噸0.5~7.9 tCO2當量,干茶的碳足跡為每噸4.5~19.9 t CO2當量。2022 年,He 等[14]報道我國綠茶生產茶園茶鮮葉碳足跡為每噸12.17 t CO2當量,干茶碳足跡為每噸24.30 t CO2當量。由此可見,不同報道之間茶葉碳足跡差異甚大。
這是由于研究區域范圍不同、研究茶類不同等,導致所獲取的原始數據存在一定差異;另一方面,茶葉碳足跡核算方法不同也是一大影響因素,上述研究報道雖然都是采用生命周期評價的方法,但不同研究間存在系統邊界的差異,碳足跡計算過程中具體排放因子的取值也不盡相同,從而導致報道結果之間存在很大差異。
因此,需要建立統一規范的茶葉碳足跡核算方法,從而更客觀、準確地研究反映我國茶園/茶葉碳足跡。目前已經發布的關于茶園/茶葉碳足跡核算方面的方法標準有6 項(表1)。其中,安徽省發布1 項地方標準,其余均為團體標準,其中中國茶葉學會發布2 項,另外3 項團體標準均為廣東省發布。但是,分析比較現有標準發現,各標準之間關于系統邊界范圍、溫室氣體源和匯的識別、排放因子的選取等關鍵部分存在較大差異。因此,后期還需要開展更多基礎性研究工作,在此基礎上制定更為標準、統一的行業性標準甚至國家標準,進而統一茶葉碳足跡核算方法。
3 茶園/茶葉碳足跡核算方法的關鍵問題
產品碳足跡的生命周期評價,其流程一般包括建立產品LCA流程圖、確定系統邊界、識別排放源、明確核算方法、收集數據、計算產品碳足跡以及進行不確定性分析等步驟。其中,系統邊界、核算方法、數據收集是決定產品碳足跡的關鍵。
3.1 系統邊界
系統邊界是指通過一組準則確定哪些單元過程屬于產品系統的一部分,一般分為全生命周期和半生命周期兩種。其中,全生命周期涵蓋從原材料獲取、產品生產、包裝、分銷、使用,到再循環、廢棄處置等過程,一般定義為從“搖籃”到“墳墓”;半生命周期的測算范圍是從原材料獲取、產品生產、包裝,到出廠或下游客戶的過程,不包含消費和廢棄處置環節,一般定義為從“搖籃”到“大門”。關于茶葉碳足跡核算過程中系統邊界的范圍尚有爭論。
現有已發布的茶葉碳足跡核算方法標準中,《茶葉碳足跡核算方法》(T/CTSS 90—2024) 明確系統邊界定義為從“搖籃”到“大門”,既從原材料獲取到茶葉加工廠邊界[15]。而《碳足跡評價技術要求茶葉》(T/SQIA 100—2024) 明確系統邊界定義為從“搖籃”到“墳墓”,既從原材料獲取到茶葉生命末期階段[16]。但是,一般農產品不像工業消耗品,其到達消費者環節后,存在進一步的加工、烹飪等環節,而且該環節存在極大的差異性和不確定性,參考國家標準《溫室氣體產品碳足跡量化方法與要求畜產品》(GB/T 44903—2024)[17],筆者建議將茶葉碳足跡核算方法的系統邊界定義為從“搖籃”到“大門”,既從原材料獲取到茶葉加工廠邊界(圖1)。
3.2 識別導致溫室氣體排放和清除的活動
準確、全面識別茶葉生產中溫室氣體排放和清除相關的生產管理活動,是茶葉碳足跡核算的關鍵。目前已經發布的幾個標準中,關于系統內溫室氣體排放和清除的相關生產管理活動存在一定差異。根據標準相關性、完整性、一致性、統一性、準確性、透明性和避免重復計算的基本原則,結合茶葉生產實際特點,在茶葉碳足跡核算系統邊界內,筆者建議茶葉碳足跡中溫室氣體排放源應包括:茶樹種植過程中氮肥施入到土壤中的氧化亞氮(N2O) 排放,肥料、農藥、地膜、防草布和遮陽網等上游生產及運輸過程排放,茶園灌溉、修剪、耕作、茶葉采摘和運輸等燃料燃燒和電力供應排放,加工過程中燃料燃燒排放、電力供應排放,包裝過程中包裝材料上游生產及運輸過程排放。
茶葉生產過程溫室氣體清除主要來自:茶樹種植過程中茶園碳固定,包括茶樹生物量增加固碳;茶園內部植樹等措施增加固碳;茶園有機肥施用、修剪物還田、覆蓋稻草、間作綠肥和免耕等措施提高土壤有機質增加固碳。
3.3 茶葉碳足跡核算與排放因子
茶葉碳足跡核算應該包括茶葉種植、加工、包裝所涉及的所有單元過程,《茶葉碳足跡核算方法》(T/CTSS 90—2024) 對此有詳細介紹。其關鍵是數據收集和質量控制,以及排放因子的選取。
根據《溫室氣體產品碳足跡量化要求和指南》(GB/T 24067—2024) 對數據質量的要求,數據應具有完整性、代表性和準確性,即應當涵蓋對茶葉碳足跡有實質性貢獻的所有溫室氣體的排放和清除,使用具有時間、地理和技術代表性的數據,數據要避免非必要的偏差和不確定性。根據上述要求,結合茶葉生產中溫室氣體排放和清除相關的生產管理活動,茶葉碳足跡核算所涉及的相關數據填報項目見表2。
茶葉碳足跡核算相關標準中所涉及到的溫室氣體排放因子主要包括兩部分,一部分是原輔材料類的排放因子,主要是化肥、農藥等農資類原輔材料,電力、燃氣等能源類,以及鋁箔、鐵罐等包裝材料類,其溫室氣體排放因子推薦值主要取自《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》和中國產品全生命周期溫室氣體排放系數庫;另一部分是與茶園N2O排放量計算相關的排放因子,因為目前尚缺乏專門針對茶園種植環節N2O直接排放系數和間接排放系數等方面的綜合研究,因此該部分排放因子主要取自聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)《氣候變化報告2021:自然科學基礎第一工作組對IPCC 第六次評估報告的貢獻》。后期科研方面需要加強茶園N2O排放及其影響因素方面的研究,建立茶園N2O排放與氮肥施用之間的關系模型,從而獲取更加準確的茶園N2O直接排放系數和間接排放系數。
4 后期需要開展的相關基礎性研究
正如前文所述,目前限制茶葉碳足跡核算最關鍵的是相關排放因子、模型、參數的進一步優化。主要包括以下幾個方面。
4.1 茶園N2O排放因子
通過多年多點試驗,明確氮肥在茶園土壤的生物地球化學循環過程,包括茶樹吸收、NH3揮發和N2O排放、淋溶或徑流損失等,建立茶園N2O排放與氮肥施用之間的關系模型,從而精確茶園N2O排放因子。
4.2 茶樹修剪物還田對土壤有機碳的影響
茶樹修剪物年生物量大,而且大部分直接還田,是提高土壤有機碳的重要措施。但是目前尚缺乏茶樹修剪物還田后在土壤中分解轉化過程的研究,其進入土壤有機碳庫的比例尚不清楚。因此現有的茶葉碳足跡核算中只能參考其他作物的研究結果。
4.3 茶園土壤免耕對土壤有機碳的貢獻比例
眾所周知,免耕是增加土壤有機碳儲量的重要農業措施。但是茶園免耕方面研究甚少,目前還是參考其他大田作物研究中免耕對土壤有機碳影響的結果。
5 小結
黨的二十屆三中全會《中共中央關于進一步全面深化改革推進中國式現代化的決定》強調,“構建碳排放統計核算體系、產品碳標識認證制度、產品碳足跡管理體系,健全碳市場交易制度、溫室氣體自愿減排交易制度,積極穩妥推進碳達峰碳中和”。在現有茶葉碳足跡核算方法標準基礎上,加快推進行業統一的茶葉碳足跡核算標準,摸清我國茶葉生產碳排放“家底”,是加快構建我國茶葉碳足跡管理體系的重要基礎,有利于發掘企業和上下游產業鏈節能降碳潛力,助力實現碳達峰碳中和目標,有利于出口企業應對國際綠色貿易壁壘,提高產品低碳競爭力和貿易競爭優勢。
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基金項目:浙江省重點研發計劃(2022C02046)、浙江省三農九方科技合作項目(2024SNJF031)、農地碳匯潛力評估與碳匯