曲子文，金苗苗

（1.南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，南京 210023；2.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院生態(tài)環(huán)境工程分院，陜西 咸陽(yáng) 712100）

聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）指出，如果人類持續(xù)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，在21世紀(jì)可能使全球平均氣溫上升2～4 ℃，而這無(wú)疑會(huì)給人類的生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、健康以及糧食安全造成巨大的威脅［1］。溫室氣體排放的增加受許多經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的影響，如化石燃料的使用、工業(yè)廢氣的排放、農(nóng)業(yè)耕作以及食品廢棄物處理等。近年來(lái)，中國(guó)出臺(tái)了一系列相關(guān)政策法規(guī)來(lái)抑制全球氣候變暖帶來(lái)的威脅，就農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的減排措施來(lái)說(shuō)，在2015年分別出臺(tái)了《全國(guó)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016—2020年）》《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》《到2030年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》等政策措施，用以減少溫室氣體的排放［2］。

碳足跡表示因直接或間接活動(dòng)及產(chǎn)品整體生命周期累積的總溫室氣體排放量［3］。其中排放主體范圍包含個(gè)人活動(dòng)、團(tuán)體、政府、企業(yè)、組織及行業(yè)等。在碳足跡計(jì)算和衡量過(guò)程直接排放量（內(nèi)部）及間接排放量（外部、上下游）都需納入計(jì)算，且在計(jì)算過(guò)程要避免重復(fù)計(jì)算，并將計(jì)算完整說(shuō)明［4］。碳足跡應(yīng)用在國(guó)家層級(jí)時(shí)，碳足跡須納入家庭、政府及其他需求（如資本投資），也和國(guó)家貿(mào)易隱含排放量相關(guān)。碳足跡一詞來(lái)自生態(tài)足跡的概念，但其并無(wú)表示面積之意［5］，其碳足跡表示的溫室氣體計(jì)算的單位換算應(yīng)為質(zhì)量單位，與區(qū)域面積單位無(wú)直接關(guān)系。因此，在轉(zhuǎn)換土地面積時(shí)必須加以假設(shè)，但在這過(guò)程會(huì)增加碳足跡估算的不確定性［6］。Wiedmann 等［7］定義碳足跡用于人類生產(chǎn)與消費(fèi)活動(dòng)中，所產(chǎn)生的氣體排放對(duì)氣候變遷的影響。定義碳足跡相關(guān)的文獻(xiàn)見(jiàn)表1。

表1 碳足跡定義的文獻(xiàn)回顧

目前許多國(guó)家已經(jīng)發(fā)起一系列低碳環(huán)保制度與政策，并將碳足跡應(yīng)用范圍具體到個(gè)人、產(chǎn)品、組織以及國(guó)家等范疇，借此來(lái)降低二氧化碳排放［18］。近年來(lái)，糧食生產(chǎn)與消費(fèi)體系也被評(píng)估耗用許多能源和產(chǎn)生碳排放量，政府也因而設(shè)立一些機(jī)制及政策加以改善，例如，食品與商品的碳標(biāo)簽，建立低碳食品為體系的市場(chǎng)。農(nóng)作物在生產(chǎn)過(guò)程（種子、肥料、灌溉、栽培管理、收割、后續(xù)加工處理）所需原料、能源資源、相關(guān)作業(yè)等都依賴電能和化石燃料的農(nóng)業(yè)機(jī)械，此類碳排放在2010年超過(guò)7.85 億t 二氧化碳，相較于20年前增長(zhǎng)約75%，所以要真正控制碳排放需從碳生產(chǎn)和流通等環(huán)節(jié)來(lái)把控［19］。以產(chǎn)品生命周期為基礎(chǔ)的碳足跡計(jì)算工具有SimaPro、Gabi、DoitPro 等，有些計(jì)算方法的完整流程需要大量的數(shù)據(jù)支持、耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，增加了碳足跡計(jì)算的難度［20］。因此，生命周期評(píng)估方法越來(lái)越重要，在不同生產(chǎn)體系下，在相同功能單位農(nóng)作物生產(chǎn)至廢棄處置整個(gè)生命周期中，將展現(xiàn)產(chǎn)品評(píng)估的環(huán)境績(jī)效與所耗用資源與環(huán)境沖擊差異，反觀過(guò)去所進(jìn)行的生命周期評(píng)估、碳足跡等相關(guān)研究，大多數(shù)面向工業(yè)性或與工業(yè)制程相關(guān)產(chǎn)品［21］，茶葉資源相關(guān)研究較少。

綜合以上分析可以發(fā)現(xiàn)，以往的研究在對(duì)農(nóng)產(chǎn)品碳足跡分析時(shí)，往往只從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段分析其碳足跡。安吉縣作為“兩山”理念的發(fā)源地，在“兩山”理念提出15 周年之際，安吉縣在低碳經(jīng)濟(jì)方面走在了全國(guó)的前列，綠色發(fā)展、生態(tài)治理等方面安吉縣都可作為全國(guó)的典范，提出運(yùn)用生命周期理論對(duì)中國(guó)浙江省安吉縣白茶從生產(chǎn)至廢棄階段的整個(gè)生命周期的碳排放進(jìn)行測(cè)算和分析。當(dāng)前關(guān)于茶葉碳足跡的研究相對(duì)較少，本研究根據(jù)生命周期的碳排放量分析各階段的主要碳排放量，并分析各階段的碳排放源。

1 “兩山”理念概述

習(xí)近平“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念具有豐富的內(nèi)涵，“綠水青山”并不是單純指青山綠水，而是對(duì)優(yōu)良自然資源的形象概況；“金山銀山”是指將“青山銀山”轉(zhuǎn)化成社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值［22］。“兩山”理念體現(xiàn)了中國(guó)對(duì)保護(hù)自然生態(tài)的重視程度，也體現(xiàn)了保護(hù)生態(tài)環(huán)境與發(fā)展經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一性［23］。

2 材料與方法

2.1 材料

選取安吉縣某農(nóng)戶種植的茶葉，其耕地面積0.41 hm2，產(chǎn)量150 kg，安吉白茶的耕種方式是一種對(duì)環(huán)境相對(duì)友善的耕種方式，而且有限度的使用化學(xué)肥料追肥，盡量少地使用農(nóng)藥除草，采用比較生態(tài)環(huán)保的栽培方式，可以減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境污染的沖擊。

2.2 碳足跡計(jì)算

PAS2050—2011 標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)品碳足跡計(jì)算可分為“搖籃到大門”（Business to business，B2B）和“搖籃到墳?zāi)埂保˙usiness to consumer，B2C），其中“搖籃到大門”的生命周期范疇，不考慮使用與廢棄處置階段［24］；若為“搖籃到墳?zāi)埂钡纳芷诜懂?，則需包含原料取得、制造、配送與銷售至消費(fèi)者使用，以及最終處置或回收階段的完整生命周期［25］。而本研究探討安吉白茶的碳足跡評(píng)估，所采用系統(tǒng)邊界為“搖籃到墳?zāi)埂钡母拍睢?/p>

本研究的計(jì)算參考ISO 14067-1，將產(chǎn)品生命周期中所有發(fā)生于原料、能資源與廢棄階段的一級(jí)活動(dòng)數(shù)據(jù)或是二級(jí)活動(dòng)數(shù)據(jù)乘上其相對(duì)應(yīng)的碳排放系數(shù)，并累積加總，公式如下：

式中，CF為碳足跡，Qi為物質(zhì)或活動(dòng)的數(shù)量或強(qiáng)度數(shù)據(jù)，EFi為碳排放因子。各階段碳排放系數(shù)見(jiàn)表2。

表2 各階段碳排放系數(shù)

2.3 系統(tǒng)邊界及功能單位

2.3.1 系統(tǒng)邊界 白茶生命周期的階段為原料取得、制造、配送銷售、消費(fèi)者使用及廢棄處理，而系統(tǒng)邊界范疇則為農(nóng)場(chǎng)從原料取得至廢棄階段整個(gè)產(chǎn)品生命周期。將產(chǎn)品生命周期區(qū)分為原料、制造、運(yùn)輸、使用、廢棄物處理5 個(gè)階段進(jìn)行環(huán)境沖擊與碳足跡評(píng)估，功能單位以1 kg 白茶生命周期為評(píng)估基準(zhǔn)，生命周期流程圖與系統(tǒng)邊界如圖1、圖2 所示。

圖1 安吉白茶生命周期流程

圖2 安吉白茶茶系統(tǒng)邊界

2.3.2 功能單位 本研究中1 kg 安吉白茶生命周期為1 個(gè)功能單位，同時(shí)假設(shè)運(yùn)輸階段安吉白茶從安吉縣送至杭州市使用，而使用階段則以10 g 茶葉泡茶的用量假設(shè)。

3 結(jié)果與分析

通過(guò)實(shí)地調(diào)查獲得產(chǎn)品原物料選用與使用量、耗用能源、制造過(guò)程階段及最終廢棄物排放等數(shù)據(jù)，依序匯總后，用評(píng)估軟件SimaPro 8.0.2 計(jì)算，得到安吉白茶整個(gè)生命周期的碳足跡。1 kg 安吉白茶生命周期總碳足跡為7.03 kg。

由圖3 可知，安吉白茶在原料、制造、運(yùn)輸、使用、廢棄階段中，使用階段二氧化碳排放量最高（45.66%），其他依次為安吉白茶原料階段（35.15%）、制造階段（18.63%）、廢棄階段（0.28%）與運(yùn)送階段（0.28%）。

圖3 安吉白茶各階段二氧化碳排放占比

由圖4 可知，安吉白茶使用階段二氧化碳排放3.21 kg，碳排放量最大，其他依次為原料階段2.47 kg，制造階段1.31 kg，廢棄階段0.02 kg，運(yùn)輸階段碳排放為0.02 kg。

圖4 安吉白茶生命周期各階段二氧化碳排放量

由圖5 可知，安吉白茶原料階段分為原料取得、生長(zhǎng)與采茶階段，二氧化碳排放量主要是來(lái)自安吉白茶生長(zhǎng)階段，碳排放為2.300 kg，其次為原料取得階段，碳排放為0.089 kg，采茶階段最小，碳排放為0.087 kg。

圖5 安吉白茶原料各階段二氧化碳排放量

4 小結(jié)

綜上所述，全球氣候變暖問(wèn)題日益嚴(yán)重，本研究基于全生命周期分析方法對(duì)安吉白茶的碳足跡進(jìn)行了評(píng)估，將安吉白茶的產(chǎn)品生命周期分為原料取得、制造、運(yùn)輸、使用、廢棄物處理階段，進(jìn)而得到安吉白茶生命周期各階段的碳足跡結(jié)果。本研究通過(guò)實(shí)地調(diào)研，參考國(guó)內(nèi)茶產(chǎn)品類別規(guī)則，依照PAS2050 指引搜集活動(dòng)數(shù)據(jù)，以1 kg 安吉白茶全生命周期為功能單位，進(jìn)行生命周期各階段碳排放評(píng)估，其中使用階段的碳排放量為3.21 kg，該階段的碳排放量最大。