任重道远:我国养殖业碳排放核算的现状与展望 | 大咖来稿

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农业食物系统包括食物生产的土地占用、原材料加工、储运过程中的能源电力消耗、食物生产过程、产后储运加工销售和终端消费等环节,因此广义的养殖业碳排放包括土地利用和土地利用变化、饲料生产、畜禽养殖、废弃物处置、畜产品储运加工零售、餐桌消费和餐厨垃圾处置等过程引发的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)排放。因其在我国农业经济增长和碳排放降低中的双重特殊地位,养殖业碳排放正日益受到关注,开展该系统精准碳排放核算是制定切实可行减排政策的前提,完善的碳排放家底和政策管控体系不仅可为我国在国际气候履约中提供更多话语权,也可为双碳目标下我国农业低碳转型发展提供数据支撑。

养殖业碳排放核算方法

目前,我国养殖业碳排放核算方法体系依据核算范围主要分为专注于部分高排放环节的碳排放计量方法和考虑全部生产环节的碳足迹核算方法两大类。前者包括OECD法、IPCC因子法和质量平衡法,后者则包括投入-产出法(I-O法)和生命周期分析(LCA)法。

OECD法是畜牧业碳排放核算初期的简易方法,仅在上世纪末期被少数学者使用,该方法由经济合作与发展组织(OECD)于1991年提出,主要是针对反刍动物甲烷排放的简易计量方法,其根据反刍动物摄入饲料总量的消化率和以维持机体所需能量为基准的饲料营养水平来推算反刍动物瘤胃甲烷产生量。再如IPCC因子法,该方法是根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)公布的排放因子对养殖业涉及的动物肠道发酵、粪污处置等碳排放进行核算,其范畴较OECD方法略宽泛,重点关注畜禽养殖环节的碳排放情况,但未考虑养殖业生产前端与后端的碳排放。另一种碳排放核算方法为质量平衡法,其原理在于测量密闭空间(如畜禽饲养空间)甲烷气体的浓度变化率从而计算其排放量,主要有呼吸代谢箱法和饲舍质量平衡法2种方法,与OECD方法类似,该方法也只针对反刍动物甲烷排放

上述方法均未从食物系统考虑全环节的碳排放,而碳足迹核算方法则相对比较全面。如投入-产出法,作为一种自上而下的计算方法,最早是由美国人Wassily创立,对于养殖业,其碳计量是根据投入产出表建立相应的数学模型,并以此系统反映各环节的关系,还可以用于计算产品和服务中的隐含碳排放,该方法以整个养殖经济系统为边界,适用于宏观分析。相比较而言,另一种碳足迹核算方法LCA则是一种自下而上的计量方法,不仅考虑生产过程的直接碳排放,还涉及包括能源使用、资源消耗和污染物排放等造成的碳排放。该方法可用于评估养殖业某一产品(如牛肉)整个生命周期内的活动、服务、过程或产品相关的全部产出和投入间接或直接对碳排放和环境造成的影响,适用于微观尺度。针对养殖业,LCA方法一般将其划分为产前(摇篮)、产中(农场)和产后(加工储运零售消费)三大环节,但实践中一般考虑“从摇篮到农场”的居多,而“从摇篮到消费者”阶段由于涉及复杂的过程而较少研究。

问题和展望

综上所述,虽然经历了从OECD简易算法到考虑生命周期全环节评估的演变,我国养殖业碳排放的计量与核算体系目前还不健全,相关标准和规范体系也不完善,而且各类核算方法也各有其优缺点与适用领域。我国养殖业具有区域异质性大、养殖规模与管理方式种类繁多等特征,这也影响到国家尺度碳排放核算方法统一化的应用,目前看碳足迹方法的研究结果更适合科学反映我国养殖业碳排放现状。

另外,由于研究假设、方法及究样本等的差异导致不同区域、不同畜产品的碳排放核算结果存在较大不确定性,尤其是我国在养殖业碳排放方面基础监测数据较缺乏,导致在畜禽养殖相关排放因子的研究方面较为滞后,仅就IPCC因子法而言,其提供了3个层级的算法,但在应用的过程中,我国也主要采用其默认因子的第1层级方法。

因此,今后应鼓励开展养殖业碳排放长期定点监测研究工作,建立各类(不同规模与管理方式)养殖业温室气体排放活动水平和排放因子数据库,制定养殖业碳排放国家标准化体系,构建完善的碳排放监测、报告与核查体系,以利于更精准的碳排放核算、减排政策制定与养殖业绿色低碳转型发展。

由永续中心发起编制的《农业食品行业的产品碳足迹核算导则》是专门针对农业食品领域的碳排放核算导则,依据本土一线资源构建数据库,一面立足中国,一面接轨国际,将为包括养殖业在内的农业食品产业低碳技术的减碳效益提供量化工具,进一步促进农业食品领域内低碳技术创新,并帮助市场主体识别我国农业食品产业的减碳重点,降低产业各环节企业的长期碳排放管理风险,提高企业形象和价值,并最终通过环境价值与社会价值向经济价值的转换,为企业带来长期回报。

本文供稿人:秦晓波博士

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