卢国强
（河南大学环境与规划学院 河南 开封 475004）
摘 要：以河南大学为例,运用碳足迹的概念和方法，从能源、食物、纸张、垃圾、水和交通这六个方面来计算高校学生的碳排放，并以此为根据有针对性的提出减排措施。结果表明:2006年河南大学总碳足迹为163272.2t ,构成碳足迹的主要成分是煤炭、电力、垃圾、食物和水，五者占了总碳足迹的99.51%。建议从宣传教育、提高利用率、低碳管理三个方面切实减少CO2的排放,建设低碳校园。 关键词：碳足迹;建议措施;河南大学
1 引言
全球变暖是当前人类共同面对的最严重的环境问题之一，它威胁到人类和环境的安全健康。温室气体中的CO2是全球变暖的主要贡献者，而人类对CO2的影响已经远远超过了自然的作
用力。从工业革命以来，截至1997年大气的CO2体积分数提高了30%，并且在可以预见的未来，如果不采取控制手段，大气中CO2的量还会继续增长[1]。中国目前是全球第二大温室气体排放国, 温室气体排放量约占全球总量的15%。虽然《京都议定书》对发展中国家CO2的减排没有太大的约束，但作为一个迅速崛起的国家，中国对CO2的减排承担着巨大的责任，因为这涉及到环境和经济发展的共赢。基于国际社会对控制CO2排放的共识，发展低碳经济已经成为一种必然趋势。因此许多国家先后颁布了一系列政策，以规范和促进本国或本地区低碳经济的发展。
目前国外对于碳足迹的研究比较成熟，研究的角度既有国家和区域尺度，也有家庭和特定部门尺度；碳足迹的评估方法也多种多样，有生命周期法、投入产出法、IPCC法等等。国内的研究还比较少，多集中于政策性和倡导性的范畴，且多为定性研究，对于校园碳足迹的研究尚处于起步阶段。本文简要的从概念内涵、计算方法和研究案例三个方面进行分析，进而用定量研究为探索合理的减排途径提供依据。
2 碳足迹理论
2.1 碳足迹的概念
近年来“碳足迹” 已成为在抵御全球气候变化威胁的责任和减排行动的辩论中被广泛使用的术语和概念丹阳李茂川自首。目前关于碳足迹还没有准确的统一的概念，整体来说“碳足迹”一词起源于“生态足迹” (Wackernagel 1996)[2], 主要是指人类的生产和消费活动中所排放的与气候变化相关的气体总量。Wiedmann & Minx认为碳足迹一方面为某一产品或服务系统在其全生命周期所排放的CO2总量；另一方面为某一活动过程中所直接和间接排放的CO2总量，活动的主体包括个人、组织、政府以及工业部门等[3]。的解释是：一个人，或一个产品或装置再起整个生命周期中所释放的温室气体总量。这个概念以“足迹”为喻，说明我们每个人在向大气中排放温室气体所留下的痕迹。总的来说，碳足迹是某一产品或服务系统在其全生命周期内的碳排放总量，或活动主体（包括个人、组织、部门等）在某一活动过程中直接和间接的碳排放总量，以CO2等价物来表示[4]。
按照研究对象不同碳足迹可分为:产品碳足迹、企业碳足迹和个人碳足迹[5]。产品碳足迹是指产品或服务从摇篮到坟墓的整个生命周期中所产生的二氧化碳排放量(或二氧化碳当量排放量)。企业碳足迹指在企业所界定的范围内产生的直接和间接二氧化碳排放量(或二氧化碳当量排放量) 。个人碳足迹是指每个人日常生活中的衣、食、住、行等所导致的二氧化
碳排放量柳永雨霖铃赏析(或二氧化碳当量排放量)，个人碳足迹的计算是以个人消费结构、能源用量、交通形态等为依据，配合碳足迹计算器，评估个人日常生活的温室气体排放量，主要用于指导公众自发的减排行为。
在不同的定义下，计算得到的碳足迹结果不同甚至相反，考虑到本文的研究尺度，定义校园碳足迹为校园学生消费产生的CO2总量，即学生日常生活中的衣、食、住、行等所导致的二氧化碳排放量，也即在校学生的个人碳足迹总和。
2.2碳足迹的计算
2.2.1 碳足迹的一般计算方法
碳足迹研究方法可主要分为两种：自下而上的方法和自上而下的方法。自下而上的方法如生命周期法，它是对目前的环境冲突进行客观分析的定量办法，也是对产品及其“从摇篮到坟墓”的过程有关的环境问题进行后续评价的方法。自上而下的方法如投入产出法，这类方法一般比较全面并且有较强的可信度，一旦模型建立可以节省大量时间和人力，但是在计算微观个体的碳足迹时效果差强人意[6]。碳足迹的计算方法多种多样，目前广泛使用的方法有碳计算器法、过程分析法、投入产出法。
碳足迹计算器通常用来计算个人和家庭每日消耗能源而产生的二氧化碳排放量。通常利用简单的排放因子公式将电、油、气和煤等消耗量转化为二氧化碳的排放量, 或者根据运输工具的类型和运输距离来计算相应的二氧化碳排放量。然后按30年冷杉吸收111 kg二氧化碳计算需要植多少棵树来补偿, 从而将“ 公众日常消费——二氧化碳排放—— 碳补偿”这一链条直观而简洁地呈现出来[7]。
生命周期评价法( LCA 法) 是评估一个产品、服务、过程或活动在其整个生命周期内所有投人及产出对环境造成的和潜在的影响的方法[8]，是传统的从“ 摇篮” 到“ 坟墓”的计算方法。这是一种自上而下的方法, 计算过程比较详细和准确, 适合于微观层面碳足迹的计算。
投入产出法是由美国经济学家瓦西里·列昂惕夫(Wassily Leontief)[9]创立的, 目前已经作为一种成熟的工具, 广泛应用于经济学领域，是一种自下而上的计算方法, 计算过程缺少详细的细节, 中国古典舞身韵组合但模型一旦建立比较省时省力, 比较适合于宏观尺度上温室气体排放的计算。
2.2.2 本文所采用的具体方法
由于本文主要研究河南大学校园在校生的个人碳足迹，所以根据学生的日常生活分成分计
算碳足迹再加总得到总的碳足迹。在校园碳足迹计算中, 考虑了能源(煤炭, 电力, 天然气) 、食物、垃圾、纸张、水和交通这几个方面，每一方面都最终折算为CO2的排放量。计算过程主要分4个步骤：
（2） 将成分消费数据折算为统一的能量单位：各成分的消费量=各成分消费量×能量换算系数
（3） 对各成分选择相应碳排放系数并估算各成分总的含碳量：各成分总的含碳量=各成分消费量×潜在碳排放系数
（4） 将用碳表示的排放量转换为用CO2表示的排放量：CO2的实际排放量=碳的实际排放量×44/12
采用这种方法计算的优点是数据能够获得，但是，化石燃料在运输、分配及储存的过程中的损失量较多，与实际用于燃烧的消费量有一定的差异，计算结果可能偏高。由于食物所牵涉到的碳排放较为复杂，在此直接使用碳足迹计算器简化。
3 河南大学碳足迹实证研究
3.1 河南大学基本概况及数据的收集
3.1.1 河南大学的基本概况
河南大学是一所百年名校,坐落在历史文化名城、七朝古都开封, 一共有河南大学金明校区、河南大学明伦校区、河南大学郑州人民武装学院、河南大学郑东新区软件学院四个校区，数据收集和调查范围为河南大学金明校区和明伦校区(以下简称河大),因为这两个校区是河南大学的主体而且院系集中,数据容易调查,所以选择这两个校区，这两个校区共占地179. 93 hm2 。研究对象为两个主校区的在校学生，考虑高校招生人数的变动,该研究的时间段为2006～2007 学年(文中仍用“2006年”) ,在校生总人数为39 000人,部分缺失数据通过估算得到。
3.1.2 数据的收集
在校园碳足迹计算中, 考虑了能源(煤炭, 电力, 天然气) 、食物、垃圾、纸张、水和交通。电力、天然气、煤炭、水、食物等的数据来自各学校后勤管理处的统计资料；交通车辆数
据由各学校公安处配合对每天早7点到晚10点间进入学校的所有车辆进行登记, 取样本平均值所得. 由于现在各学校都对垃圾进行集中处理, 因此垃圾量由垃圾站提供的数据估算,垃圾的成分由咨询垃圾工人并结合抽样调查取得学生用纸,通过抽样调查各年级学生日均用纸量,再估算出年用纸量,教材和书本用纸,由体积折算。数据收集和调查范围均为校园教学区和学生生活区, 未包括家属居住区和校外居住区，部分缺失数据通过估算得到。计算中各相关因子、排放参数和当量系数等取自世界自然保护基金会相关报告和中国新能源网(http : / /www. newenergy. org. cn) ; 各类土地的世界平均生产力取自世界粮农组织 (http :/ / www.fao. org) 的统计数据.
3.2 河南大学碳足迹计算
表1 能源消费的碳足迹
类型 | 消费量（t） | 碳排放因子 | C- CO2转化因子 | 单位CO2排放量(t) | 碳足迹(t) |
煤 | 41998.5 | 0.725 | 3.67 | | 111747.5 |
天然气 | 本溪地震136.0 | 0.409 | 3.67 | | 204.1 |
电力 | 25.2GWh | | | 964 | 24292.8 |
合计 | | | | | 136244.4 |
| | | | | |
表2 食物的碳足迹
成分 | 消费量(kg) | 转换系数 | 碳足迹(t) |
粮食 | 2646400 | 0.94 | 2487.6 |
蔬菜 | 2871400 | 0.94 | 2699.1 |
牛羊肉 | 262400败火药 | 1.4 | 367.4 |
猪肉 | 412850 | 1.4 | 578.0 |
合计 | 6193050 | | 6132.1 |
| | | |
表3 垃圾的碳足迹
成分 | 排放量(t) | 单位垃圾CO2总释放量(t) | 碳足迹(t) |
食物 | 2349 | 0.5356 | 1258.1 |
塑料 | 2100 | 6.4700 | 13587.0 |
其他 | 1670 | 0.6077 | 1014.9 |
合计 | 6119 | | 15860.0 |
| | | |
注：纸张单独列出
表4 水的碳足迹
成分 | 用水量(m3) | 单位电耗(kW·h/m3) | 供水总用电量(GW·h) | 相应CO2排放量(t) | 碳足迹(t) |
地上水 | 3498000 | 0.84 | 2.94 | 2834.2 | 2834.2 |
地下水 | 2332000 | 0.71 | 1.67 | 1609.6 | 1609.6 |
合计 | 5830000 | | | | 4443.8 |
| | | | | |
表5 纸张的碳足迹
类型 | 使用量(t) | 单位CO2释放量(t) | 碳足迹(t) |
纸张 | 402.5 | 1.4266 | 574.2 |
| | | |
表6 交通的碳足迹
类型 | 全年里程(km) | CO2释放量(kg/km) | 碳足迹(t) |
校际交通 | 86400 | 0.205 | 17.7 |
| | | |
4 校园碳足迹的分析及建议措施
表7 河南大学学生碳足迹结果汇总表
成分 | 碳足迹(t) | 所占比例% |
能源 | | 136244.4 | 83.45 |
| 煤炭 | 111747.5 | 68.44 |
| 天然气 | 204.1 | 0.13 |
| 电力 | 24292.8 | 14.88 |
食物 | | 6132.1 | 3.76 |
垃圾 | | 15860.0 | 9.71 |
纸张 | | 574.2 | 0.35 |
水 | | 4443.8 | 2.72 |
交通 | | 17.7 | 0.01 |
合计 | | 163272.2 | 100.00 |
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4.1 校园碳足迹的分析
（1）根据表7，河南大学2006年在校生的总碳足迹是163272.2t，按碳足迹计算器的算法需要当年在校生每人种植37棵树才能实现零排放，这说明大学校园里能源资源的浪费现象比较严重，应当切实制定措施减少校园碳排放。
（2）构成河南大学在校学生碳足迹的主要成分是煤炭、电力、垃圾、食物和水，分别占总碳足迹的68.44%，14.88%，9.71%，3.76%和2.72%，五者占了总碳足迹的99.51%DRS，其中煤炭的碳足迹最高，这种情况主要是由于学校的动力系统的组要动力燃料就是煤炭。
（3）由表7中可看出垃圾碳足迹量不容忽视，主要原因是大学生虽然具有环保意识但眼高手低并没有付诸行动，存在着严重的浪费现象。这其中，塑料垃圾产生的碳足迹更大，主要有两个原因:一是塑料属于不易降解的垃圾,同重量的垃圾,塑料产生的CO2较多;二是目前社会上广泛使用一次性塑料袋作购物袋,再加上学生居住集中,是一个很大的消费体,导致塑料垃圾数量较多。因此,要减少垃圾生态足迹,首先要减少塑料购物袋的使用。
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