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一、东晋都督诸州军事的设置特点
（一）都督诸州军事设置权由东晋国家直接控制，然而，在对都督诸州军事的管辖上，除国家直辖外，出现了隶属型的都督诸州军事的设置。在西晋，当时国家设置的都督诸州军事都是直接由中央设置和管辖的。与西晋情况相同，东晋的都督诸州军事也都是由国家直接设置的。《晋书》卷六六《陶侃传》：“（陶）侃告勒以故，勒召而杀之。诏侃都督江州，领刺史，增置左右长史、司马、从事中郎四人，掾属十二人。”《晋书》卷七《甘卓传》：“诏书迁（甘）卓为镇南大将军、侍中、都督荆梁二州诸军事、荆州牧，梁州刺史如故。”这些记载说明，当时都督诸州军事是由国家下诏才被任命设置的。这种任命方式正是国家控制都督诸州军事任命权的明显体现。当时国家对都督诸州军事不仅具有任命权，而且，还具有管辖权。这种管辖权表现为东晋国家对所设都督诸州军事的直接控制。据前人研究，东晋国家规定了以扬州为中心的都督区、以荆州为中心的都督区、以豫州为中心的都督区、以徐州为中心的都督区、以江州为中心的都督区、以广州为中心的都督区、会稽六郡都督区、以益州为中心的都督区、沔中都督区，共有九处都督区。（注：参看严耕望：《中国地方行政制度史（乙部）》上册，中央研究院历史语言研究所专刊之四十五B，第36-46页。）在这九处都督区中，除了沔中都督诸州军事和益州都督诸州军事受管辖的情况特殊外，东晋国家对在其他都督区中所设置的都督诸州军事都能够直接控制，并且具有严格的号令权。
东晋时期，与西晋不同的情况是，当时国家在都督诸州军事的设置上，出现了隶属型的都督诸州军事。这种隶属型的都督诸州军事是以沔中和益州都督诸州军事的设置为代表的，主要表现出两个明显的特点：
一是隶属型都督诸州军事的任命权由国家控制。《晋书》卷八一《桓宣传》：“陶侃讨默，默遣戎求救于（桓）宣，宣伪许之。……宣乃遣戎与随俱迎陶侃。辟戎为掾，上宣为武昌太守。寻迁监沔中军事、南中郎将、江夏相。”《晋书》卷九《简文帝纪》：“以兖州刺史朱序为南中郎将、梁州刺史、监沔中诸军，镇襄阳。”这些记载都是沔中都督诸州军事由东晋国家设置的证明。当然，东晋初年，在荆州一带具有很强军事实力的王敦，曾控制沔中都督诸州军事的设置权。例如，他以周抚“为沔北诸军事、南中郎将，镇沔中”（注：《晋书》卷五八《周访传附周抚传》。），以兄王含“为卫将军、都督沔南军事、领南蛮校尉、荆州刺史，以义阳太守任愔督沔北诸军事”。（注：《晋书》卷九八《王敦传》。）王敦对沔中都督诸州军事任命权的控制，是他凭借其军事实力，试图控制长江中游的一种表现。一旦王敦军事势力瓦解，这种情况也就不复存在了。因此，沔中都督诸州军事任命权为王敦所控制，完全是一种特例。
二是隶属型都督诸州军事的管辖权被其上属都督诸州军事所控制。先看沔中都督诸州军事的情况。《晋书》卷七四《桓彝传附桓豁传》：“时谢万败于梁濮，许昌、颍川诸城相次陷没，西藩骚动。温命（桓）豁督沔中七郡军事、建威将军、新野义成二郡太守。”此时，桓温任都督荆江雍司益宁六州诸军事。由此可知，桓温是完全可以号令沔中都督诸州军事桓豁的。这正是沔中都督诸州军事为都督荆州诸州军事所辖的明证。再看益州都督诸州军事情况。它的隶属情况，也与都督沔中诸军事的情况基本相同。据严耕望先生考证，东晋国家在益州设置都督诸州军事的同时，自成帝至孝武帝三四十年中，历任荆州都督，庾亮、庾翼兼督梁、益州，桓温、桓豁兼督梁、益、宁州。这就是说，周氏三世所任的都督诸州军事都受庾亮、庾翼、桓温、桓豁的管辖。此后，梁、益、宁州，或益、宁州的状况都是如此。（注：参看严耕望：《中国地方行政制度史（乙部）》上册，中央研究院历史语言研究所专刊之四十五B，第44页。）这就是说，在东晋，益州都督诸州军事设置后，就一直为都督荆州诸军事所控制。
这两个特点表明，东晋国家虽然控制沔中和益州都督诸州军事的设置，但是，管辖权却为荆州都督诸州军事所掌握，这同其他的都督诸州军事的情况有很大的差异。正是从这种管辖关系上，表现出沔中和益州都督诸州军事具有明显的隶属性。
（二）东晋国家设置的都督诸州军事所领都督区的州、郡，存在差别，具有多样性。当时国家使都督诸州军事所领区域可以分为以下情况：
一是都督诸州军事所领都督区为多州。《晋书》卷六《明帝纪》：“以征南大将军陶侃为征西大将军、都督荆湘雍梁四州诸军事、荆州刺史。”《晋书》卷八《穆帝纪》：“持节、都督江荆司梁雍益宁七州诸军事、江州刺史、征西将军、都亭侯庾翼卒。”可见，东晋这类都督诸州军事所领州的数量与西晋传统的领州最多不超过三州的情况明显不同。
二是都督诸州军事所领都督区为一州至三州。这类都督诸州军事的领州情况，是承袭了西晋以来的传统的方式。《晋书》卷七《成帝纪》：“使持节、都督江州诸军事、江州刺史、平南将军、观阳伯应詹卒。”《晋书》卷七《成帝纪》：“琅邪内史桓温都督青徐兖三州诸军事、徐州刺史。”都属于这种情况。与西晋不同的是，这类都督诸州军事所领的州中，有的是侨立州。
三是都督诸州军事所领都督区为州加零郡。这种情况是在东晋时期出现的。《晋书》卷八《哀帝纪》：“以右将军桓豁监荆州扬州之义城雍州之京兆诸军事、领南蛮校尉、荆州刺史；桓冲监江州荆州之江夏随郡豫州之汝南西阳新蔡颍川六郡诸军事、南中郎将、江州刺史，领南蛮校尉，并假节。”《晋书》卷七三《庾亮传附庾冰传》：庾冰“于是以本号除都督江荆宁益梁交广七州豫州之四郡军事、领江州刺史、假节，镇武昌”。这些记载说明，这类都督诸州军事所领的区域，是以州为主体，并加上一些州所属的郡组成的。这种以州加零郡规划都督区的方式打破了以州或郡作为都督区界限的传统，以州和郡作为新的组合，使都督区具超出州、郡界限局限的新范围。
四是都督诸州军事所领都督区为数郡。《晋书》卷六七《郗鉴传》：“及陶侃为盟主，进鉴都督扬州八郡军事。”《晋书》卷七四《桓彝传附桓冲传》：“（桓）冲既代豁西镇，诏以（桓）嗣督荆州之三郡豫州之四郡军事、建威将军、江州刺史。”这就是说，东晋国家可以使都督诸州军事领一州所属的郡为都督区，也可以领两州所属的郡为都督区。尽管都督诸州军事所领都督区包括郡的组成情况不同，但共同点就是，都督区完全以郡为单位组成。
五是都督诸州军事所领都督区为特定的区域。《晋书》卷七《成帝纪》：“以车骑将军郗鉴领徐州刺史，征虏将军郭默为北中郎将、假节、监淮北诸军。”《晋书》卷九《简文帝纪》：“以兖州刺史朱序为南中郎将、梁州刺史、监沔中诸军，镇襄阳。”在这些记载中提到的“淮北”、“沔中”都是指这类区域。很明显，这类区域不是州，也不是郡，而是一个特定的区域范围，是为了适应军事防卫的需要而设置的。
这种多样性表明，东晋国家设置都督诸州军事的意图，就是要使他们所领的都督区更适应军事防卫的需要，因而，不使都督诸州军事所领区域固定化，这也造成了东晋都督区复杂化的状况。
（三）东晋国家设置都督诸州军事，承袭西晋制度，划分为不同的等级。《晋书》卷二四《职官志》：“及晋受禅，都督诸军为上，监诸军次之，督诸军为下。”这就是说，西晋国家确立都督诸州军事的设置制度后，都督诸州军事就分为三等级，即“都督”、“监”、“督”三等。东晋国家承袭西晋的制度，在都督诸州军事的设置上，依然分为“都督”、“监”、“督”三等级。《晋书》卷六《明帝纪》：“以征南大将军陶侃为征西大将军、都督荆湘雍梁四州诸军事、荆州刺史，王舒为安南将军、都督广州诸军事、广州刺史。”《晋书》卷八《穆帝纪》：“以建武将军、吴国内史荀羡为使持节、监徐兖二州诸军事、北中郎将、徐州刺史。”《晋书》卷八《穆帝纪》：“加中军将军殷浩督扬豫徐兖青五州诸军事、假节。”这些记载都说明，东晋国家是明确地将都督诸州军事分为三个等级，而授予任职者的。
如前所述，东晋都督诸州军事所领区域主要可以分为：领多州、领一州至三州、领州加零郡、领郡等情况。那么，东晋都督诸州军事的等级划分与其领州、郡多少是否有一定的关系？这是一个需要探讨的问题，以下分别说明之。
先看领多州的都督诸州军事的情况。《晋书》卷八《穆帝纪》：庾翼“都督江荆司梁雍益宁七州诸军事”。《晋书》卷八《穆帝纪》：“以吴兴太守谢万为西中郎将、持节、监司豫冀并四州诸军事。”《晋书》卷八《穆帝纪》：“加中军将军殷浩督扬豫徐兖青五州诸军事。”很明显，领多州的都督诸州军事是明确地分为“都督”、“监”、“督”三等级的。
领一州至三州的都督诸州军事的情况也是如此。如，褚裒被任命为“都督徐兖二州诸军事、徐州刺史、征北大将军”。（注：《晋书》卷八《穆帝纪》。）又如，吴国内史荀羡“为使持节、监徐兖二州诸军事、北中郎将、徐州刺史。”（注：《晋书》卷八《穆帝纪》。）又如周仲孙“兴宁初督宁州军事、振武将军、宁州刺史。”（注：《晋书》卷五八《周访传》。）显然领一至三州的都督诸州军事存在“都督”、“监”、“督”的区分。
领州和零郡的都督诸州军事的等级划分事例有：《晋书》卷六七《郗鉴传附郗愔传》：“大司马桓温以（郗）愔与徐、兖有故义，乃迁情都督徐兖青幽扬州之晋陵诸军事、领徐兖二州刺史。”《晋书》卷七四《桓彝传附桓石虔传》：“（桓）石虔以冠军将军监豫州扬州五郡军事、豫州刺史。”可见，在这类都督诸州军事中，也划分为“都督”、“监”、“督”三等级。在领郡的都督诸州军事，也存在“都督”、“监”、“督”三等级。
由此可见，尽管东晋都督诸州军事所领州、郡的情况不同，可是，在等级划分上，却不存在差别。
（四）东晋都督诸州军事的设置是不连续的、具有不稳定性。这种不稳定性表现为两方面：一是每一都督区的范围在经常变化中。东晋国家在换任都督诸州军事时，一般都使他们与前任都督诸州军事所领的区域范围不同，所领的都督区的界限规定基本上是不固定的。对这一问题，我们以荆州为中心的都督区做为典型来加以考察。因为在东晋，以荆州为中心的都督区地位很重要，并且，在这一都督区所设的都督诸州军事也是比较连续的。下面根据吴廷燮《东晋方镇年表》，将以荆州为中心的都督区的都督诸州军事的设置情况列表如下：
时间
任职者
设置状况
咸和四年（329年）
陶侃
都督荆雍梁交广益宁七州诸军事。
咸康五年（339年）
庾亮
都督江荆豫益梁雍六州诸军事。
咸康八年（342年）
庾翼
都督荆江司雍梁益六州诸军事。
永和元年（345年）
桓温
都督荆江雍司益宁六州诸军事。
宁康元年（373年）
桓豁
都督荆梁益宁交广六州诸军事。
太元二年（377年）
桓冲
都督荆江梁益宁交广七州诸军事。
太元九年（384年）
桓石民
都督荆益宁三州诸军事。
太元十四年（389年）
王忱
都督荆益宁三州诸军事。
太元十七年（392年）
殷仲堪
都督荆益梁三州诸军事。
隆安四年（400年）
桓玄
都督荆江司雍秦梁益宁八州诸军事。
元兴三年（404年）
司马休之
监荆益梁宁秦雍六州诸军事。
义熙元年（405年）
刘道规
都督荆益宁秦梁雍、司州之河南诸军事。
义熙十一年（415年）
刘道怜
都督荆湘益秦宁梁雍七州郡诸军事。
义熙十四年（418年）
刘义隆
都督荆益宁雍梁秦六州、豫州之河南广平、扬州之义成松茨四郡诸军事。
由上表可知：在这些任职的都督诸州军事中，除桓石民、王忱所辖的都督区包含的州是相同的之外，其他的都督诸州军事所领的州都是不同的，并且，还有领州加零郡的都督诸州军事。在十四任都督诸州军事中，每一任所领州、郡都不同，差别很大。这就是说，以荆州为中心的都督区所包含的州、郡，在都督诸州军事换任后，一般都要有较大的变化。
严耕望先生认为，荆州都督区通常统辖荆益宁雍梁五州。因而，是较稳定的都督区。（注：参看严耕望：《中国地方行政制度史（乙部）》上册，中央研究院历史语言研究所专刊之四十五B，第36页。）实际上，在东晋，这些都督诸州军事领有的都督区包含荆、益、宁、雍、梁五州的，只有四位，只占国家所任命的这一都督区的都督诸州军事的七分之二。由此来看，严耕望先生的看法，与东晋时期的实际情况是有差距的。
二是东晋国家在各都督区设置的都督诸州军事不是连续的。以下根据吴廷燮《东晋方镇年表》，以江州、徐州、豫州、会稽四个都督区的情况为例，说明如下：
以江州为中心的都督诸州军事的设置，较长的时间间断有两次：建元二年（344年）至兴宁三年（365年），共21年；太元九年（384年）至义熙二年（406年），共22年，不设都督江州诸军事。当然，时间较短的间断还不包括其中。
以徐州为中心的都督诸州军事的设置，也有明显的间断，太元三年（378年）至义熙十三年（417年），共49年，不设都督徐州诸军事。其中也有时间较短的间断。
以豫州为中心的都督诸州军事的设置，也有比较明显的二次间断。兴宁四年（366年）至太元九年（384年），共18年；太元十三年（388年）至义熙元年（405年），共17年，都不设都督豫州诸军事。
以会稽为中心的都督诸州军事的设置也有间断。咸和六年（331年）至太和六年（371年），共40年；太元十二年（387年）至隆安二年（398年），共11年；元兴二年（403年）至义熙六年（410年），共7年，明显的间断有三次。
从这四处都督诸州军事的设置情况来看，它们在设置上的不连续，是很明显的。
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二、东晋都督诸州军事的军事权力
东晋国家设置都督诸州军事的目的，主要是负责军事防卫。因此，都督诸州军事主要是军事职官，其权力主要表现在军事上。当时都督诸州军事的军事权力主要表现在以下诸方面：
（一）都督诸州军事可以指挥国家任命的领兵将军和隶属都督。先看都督诸州军事对领兵将军的指挥。众所周知，东晋时期，已经形成比较完备的将军制度。国家既可以使将军作为称号，象征官员的地位，也能够任命一些将军率军作战。关于东晋将军率军作战的事例多见。如《晋书》卷六《元帝纪》：“石勒将石季龙围谯城，平西将军祖逖击走之。”对于这些率军的将军，都督诸州军事可以在国家的指令下，行使军事指挥权。《晋书》卷六七《郗鉴传》：“及陶侃为盟主，进（郗）鉴都督扬州八郡军事。时抚军将军王舒、辅军将军虞潭皆受鉴节度，率众渡江，与侃会于茄子浦。”就是明显的事例。
东晋都督诸诸州军事对于隶属型都督诸州军事也有军事指挥权。如前所述，东晋国家设置了沔中和益州这类隶属型的都督诸州军事。这些隶属型的都督诸州军事，主要是在军事上接受其上属的都督诸州军事的指挥。例如，都督荆州诸军事庾亮奏请毛宝“为辅国将军、江夏相、督随、义阳二郡，镇上明。又进南中郎。随亮讨郭默”。（注：《晋书》卷八一《毛宝传》。）这是隶属都督随从荆州都督诸州军事出兵作战的一例。又如，为防御苻坚进犯，桓“豁表以梁州刺史毛宪祖监沔北军事，兖州刺史朱序为南中郎将、监沔中军事，镇襄阳，以固北鄙”。（注：《晋书》卷七四《桓彝传附桓豁传》。）可见，隶属型的都督诸州军事在军事行动上，是要完全服从其上属都督诸州军事的号令的。
（二）都督诸州军事对都督府军队和都督区中的州郡兵具有指挥权，同时在都督区中具有征奴为兵的权力。东晋时期，国家在设置都督诸州军事时，就为其规定了都督府的设置。《晋书》卷六《元帝纪》：“以尚书戴若思为征西将军、都督司、兖、豫、并、冀、雍六州诸军事、司州刺史，镇合肥；丹杨尹刘隗为镇北将军、都督青、徐、幽、平四州诸军事、青州刺史，镇淮阴。”这里提到的“合肥”、“淮阴”都是军事重镇，也是都督府所在地。东晋时期的都督府，也称军府。它既是都督诸州军事的指挥中心，同时在都督府所在地也集结都督诸州军事必需的军队。《晋书》卷六七《温峤传》载温峤上疏：“诸外州郡将兵者及都督府非临敌之军，且田且守。”据此可知，在都督府所在地集中的军队，不是州郡兵，而是由都督诸州军事直接指挥的。这些军队与都督诸州军事有特殊的关系。都督诸州军事有这些军队为基础，这正是他们军事指挥权实现的保证。
东晋都督诸州军事不仅拥有必需的都督府军队，而且可以征发州郡兵出征作战，并且，对都督区中各州郡的士兵具有指挥权。东晋国家为保证都督诸州军事所需要的兵员，还赋予都督诸州军事在所辖都督区中有征奴为兵的权力。东晋时期，当时国家依然实行世兵制，来保证士兵的来源。但是由于战争的频繁，世兵制已经很难保证国家对军队士兵的需要，因此必须要有其他的士兵来源作补充，因此，当时国家授予都督诸州军事一些新的集兵方式。其中征奴为兵就是其中重要的方式之一。《晋书》卷七七《何充传》：“于是征（何）充人为都督扬豫徐州之琅邪诸军事、假节，领扬州刺史，将军如故。先是，翼悉发江、荆二州编户奴以充兵役，士庶嗷然。充复欲发扬州奴以均其谤。后以中兴时已发三吴，今不宜复发而止。”可见，都督诸州军事征奴为兵，就是将都督区内国家编户拥有的奴隶，征发为都督诸州军事用来作战的士兵，可以扩大士兵的来源，保证有比较充足的作战土兵。
（三）都督诸州军事具有不同等次的军事惩罚权。东晋都督诸州军事的军事惩罚权，是通过当时国家授“节”体现出来的。《晋书》卷二四《职官志》：“及晋受禅，都督诸军为上，监诸军次之，督诸军为下；使持节为上，持节次之，假节为下。使持节得杀二千石以下；持节杀无官位人，若军事，得与使持节同；假节唯军事得杀犯军令者。”可见，东晋国家是将“节”分为“使持节”、“持节”、“假节”三等次，都督诸州军事持不同的“节”，具有的军事惩罚权也是存在差别的。正因为如此，东晋国家充分注意到在对都督诸州军事授节时的等次区分。下面根据《晋书》记载，将东晋“都督”、“监”、“督”各等级的都督诸州军事持节情况列表如下（见表一）：
“都督”等级都督诸州军事持节情况表
（表一）
节的等次
持节状况
史料出处
使持节
（应詹）迁使持节、都督江州诸军事、平南将军、江州刺史。
《晋书》卷七《应
詹传》
持节
迁都督江荆梁益宁交广七州扬州之义成雍州之京兆司州之河东军
《晋书》卷七四《桓
事、领护南蛮校尉、荆州刺史、持节。
彝传附桓冲传》
假节
迁（庾）亮都督江、荆、豫、益、梁、雍六州诸军事，领江、荆、
《晋书》卷七三《庾
豫三州刺史，进号征西将军、开府仪同三司、假节。
亮传》
“监”等级都督诸州军事持节情况表 节的等次
持节状况
史料出处
使持节
以建武将军、吴国内史荀羡为使持节、监徐兖二州诸军事、北中
《晋书》卷七《成帝
郎将、徐州刺史。
纪》
持节
以吴兴太守谢万为西中郎将、持节、监司豫冀并四州诸军事、豫
《晋书》卷八《穆帝
州刺史。
纪》
假节
桓冲监江州荆州之江夏随郡豫州之汝南西阳新蔡颍川六郡诸军事、
《晋书》卷八《哀帝
南中郎将、江州刺史，领南蛮校尉，并假节。
纪》
“督”等级都督诸州军事持节情况表 节的等次
持节状况
史料出处
使持节
（诸葛长民）进位使持节、督青扬二州诸军事、青州刺史，领晋陵
《晋书》卷八五《诸
太守，镇丹徒。
葛长民传》
持节
（何无忌）迁会稽内史、督江东五郡军事，持节、将军如故。
《晋书》卷八五《何
无忌传》
假节
（邓岳）迁督交广二州军事、建武将军、领平越中郎将、广州刺
《晋书》卷八一《邓
史、假节。
岳传》
由以上三表所示可知，在东晋都督诸州军事的“都督”、“监”、“督”各等级中，当时国家都可以授予“使持节”、“持节”、“假节”，也就是说，尽管东晋都督诸州军事等级有差别，可是，国家赋予其军事惩罚权，却没有差别，完全根据军事行动的需要来确定。东晋国家可以授予都督诸州军事“节”，也可以收回所授的“节”。都督诸州军事作战失利，一般都要被国家收回所授的“节”，也就是说，国家可以剥夺其军事惩罚权。
（四）都督诸州军事在都督区内和都督区外，具有军事讨伐权。在东晋，进行军事讨伐，主要由国家设置的征讨都督负责的，而都督诸州军事主要是负责对都督区的军事镇戍。（注：详看拙作：《东晋征讨都督探讨》，载《史学集刊》2003年第1期。）可是，对都督诸州军事来说，镇戍和征讨又不是截然分开的，在国家需要的情况下，都督诸州军事也可以获得军事征讨权。《晋书》卷六七《郗鉴传》：“时贼帅刘征聚众数千，浮海抄东南诸县。（郗）鉴遂城京口，加都督扬州之晋陵吴郡诸军事，率众讨平之。”这些记载，都是都督诸州军事在都督区内所进行的军事讨伐。
除此之外，都督诸州军事可以到都督区外进行征讨作战，但是，国家一般要为其加征讨都督号。不过，在特殊情况下，都督诸州军事也可以参与都督区外的军事征讨。如都督豫州扬州之淮南历阳庐江安丰五郡诸军事、豫州刺史刘毅因“梁州刺史刘雅反，毅遣将讨擒之”。（注：《晋书》卷八五《刘毅传》。）
综上可见，东晋都督诸州军事可以以都督府为指挥中心，行使对参与作战的将军和隶属都督的指挥权，对都督府军队和都督区中的州郡兵具有统领权，国家赋予他们具有不同等次的军事惩罚权，还有在都督区内和都督区外的军事讨伐权。
三、东晋都督诸州军事的行政权力
在东晋，都督诸州军事不仅具有军事权力，而且，还具有一定的行政权力。都督诸州军事具有的行政权力是通过他们兼任刺史或郡太守职体现出来的，因此，考察东晋都督诸州军事的行政权力问题，就必须讨论都督诸州军事与刺史和郡太守的关系。
东晋都督诸州军事的任职与刺史或郡太守有密切的关系。当时国家在任命都督诸州军事时，一般就使其兼任刺史职或郡太守职。《晋书》卷八五《刘毅传》：“诏以毅为都督豫州扬州之淮南历阳庐江安丰五郡诸军事、豫州刺史，持节、将军、常侍如故，本府文武悉令西属。”由此诏令可知，当时国家在任命刘毅为都督诸州军事时，就同时任命了所担任的刺史。正因为如此，在《晋书》的记载中，是将都督诸州军事与其兼任的刺史或郡太守并提的。因此，可以说都督诸州军事兼任刺史或郡太守职，当是东晋国家的定制。
不过，需要指出的是，东晋都督诸州军事分为“都督”、“监”、“督”三等级的。不同等级的都督诸州军事，在兼任行政职上是否存在差异？对这一问题需要作一些说明。“都督”等级的都督诸州军事的兼职情况，前面已作说明，兹不赘述。关于“监”等级的都督诸州军事，《晋书》卷七四《桓彝传附桓豁传》：“（桓）温既内镇，以豁监荆扬雍州军事、领护南蛮校尉、荆州刺史、假节，将军如故。”很明显，“监”等级的都督诸州军事是可以兼任刺史职的。“督”等级的都督诸州军事也是如此。如《晋书》卷七九《谢尚传》：“（谢）尚为政清简……会庾冰薨，复以本号督豫州四郡，领江州刺史。俄而复转西中郎将、督扬州之六郡诸军事、豫州刺史、假节，镇历阳。”由此可见，都督诸州军事兼任行政职是不受其等级的限制的，“都督”、“监”、“督”等级的都督诸州军事都可以兼任在地方上的最高行政长官刺史。
如前所述，东晋都督诸州军事所领的州、郡是不同的，有很大的差别。由于都督诸州军事所领州、郡的不同，就使其兼领刺史和郡守的情况受到影响。在《晋书》记载中，大多数都督诸州军事兼任一州刺史。如辅国将军、徐州刺史桓温“为安西将军、持节、都督荆司雍益梁宁六州诸军事，领护南蛮校尉、荆州刺史。”（注：《晋书》卷八《穆帝纪》。）又如，会稽内史郗愔“为都督徐兖青幽四州诸军事、平北将军、徐州刺史。”（注：《晋书》卷八《废帝纪》。）这些事例在有关东晋的文献记载中多见，因此，以都督诸州军事兼任一州刺史，这当是东晋国家通常的兼职方式。
除此之外，还有都督诸州军事兼任二州刺史的。如，镇军将军范汪“为都督徐兖青冀幽五州诸军事、安北将军、徐兖二州刺史。”（注：《晋书》卷八《穆帝纪》。）又如中书令王恭“为都督青兖幽并冀五州诸军事、前将军、青兖二州刺史。”（注：《晋书》卷九《简文帝纪》。）当然，东晋国家有时也使都督诸州军事兼任三州刺史。《晋书》卷七三《庾亮传》：“陶侃薨，迁（庾）亮都督江、荆、豫、益、梁、雍六州诸军事，领江、荆、豫三州刺史，进号征西将军、开府仪同三司、假节。亮固让开府，乃迁镇武昌。”就是一例。都督诸州军事兼任二、三州刺史的事例在东晋并不多见，应该属于特殊的情况。
在东晋，一些都督诸州军事所领的都督区，是由州和零郡组成的。这就使都督诸州军事所兼行政职，与单纯领州的都督诸州军事的兼职情况不同。《晋书》卷八一《朱序传》：“（朱）序乃得归。拜龙骧将军、琅邪内史，转扬州豫州五郡军事、豫州刺史，屯洛阳。”《晋书》卷八五《诸葛长民传》：“（刘）裕不听，令长民与刘毅屯于北陵，以备石头。事平，转督豫州扬州之六郡诸军事、豫州刺史，领淮南太守。”这些事例说明，都督诸州军事领州和零郡时，有时可以既兼刺史，又兼郡太守。
东晋国家，使领郡的都督诸州军事多兼郡太守职。如，桓伊“以绥御有方，进督豫州之十二郡扬州之江西五郡军事、建威将军、历阳太守。”（注：《晋书》卷八一《桓宣传附桓伊传》。）不过，在特殊情况下，当时国家也使领郡的都督诸州军事兼任刺史。如前引《晋书》卷七九《谢尚传》：“（谢）尚为政清简，……会庾冰薨，复以本号督豫州四郡，领江州刺史。俄而复转西中郎将、督扬州之六郡诸军事、豫州刺史、假节，镇历阳。”只是这种情况，在当时并不多见，似不为东晋国家的常制。
都督诸州军事兼任郡太守，与刺史的情况一样，也是多少不一。一般说来，主要使其兼任一郡，但是国家有时也使其兼任两郡。如，桓冲“从温征伐有功，迁督荆州之南阳襄阳新野义阳顺阳雍州之京兆扬州之义成七郡军事、宁朔将军、义成新野二郡太守，镇襄阳。”（注：《晋书》卷七四《桓彝传附桓冲传》。）显然，东晋国家使都督诸州军事兼领郡太守职，也要依据形势的需要，而使其兼领数量不同的郡太守职。
由上述可知，由于东晋都督诸州军事领州和郡情况不同，因此，他们对刺史和郡太守的兼任也存在差异。不过，一般说来，都督诸州军事兼一州刺史，或者一郡太守，应该是国家规定的常制。
关键词：低碳；低碳经济；石油行业；可持续发展
中图分类号：F426.22 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2017）15-0011-02
引言
温室气体的排放引起了全球气温上升、冰川融化、海平面上升等气候变化。目前温室气体的排放已引起了全球人类的关注，“低碳”与“低碳经济”越来越多地被提倡。温室气体中，二氧化碳占温室气体的比重约为75%，甲烷（CH4）、臭氧（O3）、氯氟碳化合物（CFCS）以及水汽（H2O）等也是温室气体的重要组成部分，约占25%。其中，温室气体中石油化工行业排放的温室气体占二氧化碳排放量的57%，占全体温室气体放排量的75%。因此，石油化工行业既是能源消耗大户，又是生产温室气体的大户。那么，在社会经济发展与环境污染并存带来的温室效应下，我国的石油行业发展存在着哪些问题呢？如何利用在低碳背景下利用“低碳”与“低碳经济”来探究中国石油行业发展路径呢？
一、低碳经济的定义及内涵
大气中一氧化碳、二氧化碳等温室气体排放量的增加，温室气体浓度越来越高，全球性的气候问题引起了越来越多国家的关注，逐渐被搬上国际舞台。“低碳”两个字越来越多地出现在我们的生活中，“低碳生活”“低碳校园”“低碳超市”“低碳交通”“低碳社区”等等。各行各业都冠以“低碳”二字蜂拥而上，使得“低碳”二字逐渐成为一种时尚。“低碳”经济是指基于产业转型、制度创新、新能源开发以及技术创新等多种创新性手段及方式减少石油、煤炭等高污染性能源消耗，降低一氧化碳、二氧化碳等温室气体的排放，实现保护生态环境和发展社会经济双赢的目的，最终实现人类、社会与自然的可持续发展与协调发展。
“低碳”视角下的低碳经济的内涵包括三方面：技术性、经济性及目标性。技术性内涵主要体现在，低碳经济是通过产业转型、制度创新、技术创新等技术性手段实现的；经济性内涵主要体现在，低碳经济是以经济发展为目标及动力，致力于经济发展、充分就业、国际收支平衡和物价稳定等社会经济发展综合性目标；目标性内涵主要体现在，倡导低碳经济的最终目标是实现人和自然的和谐发展，实现保护生态环境和发展社会经济双赢的目的，促进人类、社会与自然的可持续发展与协调发展。
二、低碳背景下我国石油行业发展问题
1979年在瑞士日内瓦召开的“第一次世界气候大会”指出，大气中一氧化碳、二氧化碳等温室气体排放量的增加，以致大气中温室气体舛仍嚼丛礁撸导致地球温度上升、气候变化、冰川融化以及海平面上升。由此，1979年的“第一次世界气候大会”第一次将温室效应带来的气候变化提上国际议事日程。此后，1992年在巴西里约热内卢签订了《联合国气候变化框架公约》；1997年在日本东京签订了《京都议定书》；2007年，将近200个地区及国家的代表在印度尼西亚的巴厘岛通过了“巴厘岛路线图”；2009年，哥本哈根气候大会通过初步的《哥本哈根协议》，但是在气候问题的长期目标、资金来源以及技术支持方面并未有实质性成效；2010年坎昆气候大会在坚持“巴厘岛线图”的基础上，在气候问题的资金来源、减排承诺等问题上取得了初步成效。
低碳背景下我国石油化工行业发展主要面临着以下问题：
第一，随着“低碳”与“低碳经济”的倡导与实施，众多低碳经济因素制约着石油化工产业的发展。随着社会经济的发展与科学技术的飞速发展，生产加工制造业、汽车行业等产业带动了石油等能源产业的发展。改革开放以来，我国石油、煤炭等能源产业进出口贸易额增幅均在20%以上。可以说，我国石油、煤炭等能源产业取得了飞快的发展。根据《BP世界能源统计年鉴2015》，中国石油进口创历史新高，成为首次超过美国的世界最大石油进口国。尽管如此，我国石油产业仍面临着技术性较低，仍处于世界石油产业链的低端领域。在“低碳经济”的倡导与流行之下，我国石油产业低端产业链产品产能过剩，高端产业链产品产能仍需进口。
第二，我国石油产业发展迅速，能源消耗大、产能消耗大且生产了大量的温室气体，气候公约效果微乎其微。自1979年在瑞士日内瓦召开的“第一次世界气候大会”至2016年期间，全球各个国家已召开数次关于全球气候变暖的气候会议，签订了数个“气候变化公约”及“气候变化协议”。但是，全球各国为了自身利益无法产生共同的“低碳”目标，效果微乎其微。2013年的华沙气候大会经过了激烈的争论，终于在《联合国气候变化框架公约》第十九次缔约方会议暨落下帷幕；2014年的利马气候大会在历时32小时之后，终于通过了《联合国气候变化框架公约》第二十次缔约方大会。
第三，随着“低碳”与“低碳经济”的倡导与实施，太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源产业的发展冲击着石油、煤炭及天然气产业。作为不可再生资源，随着全球经济的飞速增长及各产业对石油等能源消耗的需求，石油、煤炭及天然气将在未来一百年之内被人类耗尽。相反，太阳能、风能、地热能与生物质能，一方面作为再生资源，具有可持续使用与发展的性质；另一方面，太阳能、风能、地热能与生物质能等新型能源具有环保型，起到保护环境，促进人与自然、社会协调发展。
第四，随着“低碳”与“低碳经济”的倡导与实施，未来低碳能源技术必然主导能源行业，对传统能源具有较大的冲击力。随着“低碳”与“低碳经济”两词越来越多地出现在我们的生活中，低碳技术也随之应用至石油能源行业。我国为鼓励“低碳”能源技术及新能源技术的创新与开发，先后对“低碳”技术出台了众多保护性政策与措施，并严格限制传统石油能源使用。某些发达国家针对石油行业的发展出台了相应的清洁能源安全法案。清洁能源安全法案将石油产业的低碳技术设备化，以此形成相应的清洁专利，对传统石油行业产生了较大的冲击力。由此，随着低碳技术的创新与发展，未来低碳技术必然主导能源行业，石油、煤炭和天然气等传统能源行业必然会受到一定的冲击及影响。
三、低碳背景下中国石油行业发展路径
随着“低碳”与“低碳经济”的倡导与实施，众多低碳经济因素制约着石油化工产业的发展。太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源产业的发展冲击着石油、煤炭及天然气产业。未来，低碳能源技术必然主导能源行业，对传统能源具有较大的冲击力。那么低碳背景下我国石油行业发展路径有：
一是促进石油行业产业结构升级，加强石油产业结构调整，降低石油能耗投入及消耗，推进石油产业的规模经济与集约经济。作为引导石油产业可持续发展的主体，政府部门应当通过相关政策引导石油企业形成产业集群基地，创新能源技术，提高石油能源利用率，生产高效清洁的石油能源。石油企业通过产业集群形成石油产业基地，通过专业化、技术化及规模化生产，创新生产线技术、设备技术及工艺技术，降低相关产品的单位成本，促进石油行业产业结构升级，加强产业结构整合，从而降低石油能源能耗投入及消耗，促进石油行业的可持续发展与协调发展。
二是促进节能减排，研发及创新低碳技术，强化节能减排技术。对于低碳技术创新方面，石油产业企业可联合科研机构、高校及科研基地等进行低碳技术研发与创新。如，利用天然汽水化合物、新一代生物质能材料等来研发低碳能源技术。加强石油能源的低碳技术研发，逐渐淘汰并停止污染严重、技术落后、能源消耗高、产品质量差及污染严重的企业，大力研发及创新能降低单位能耗、单位成本的设备及联产设施。对石油产业企业生产中产生的污染物，要及时进行污染物分解、处理与污染治理，减少石油产业对环境的污染及破坏。
三是积极研发低碳清洁技术，加强新能源技术的创新与研发，促进石油产业产品清洁化生产。传统的石油化工产业具有资源利用率低、污染高、能耗高、产能低的特点，而太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源产业不仅具有可再生、可持续利用的特点，还具有资源利用率高、污染低、能耗低及产能高的特点。国内环境已不足以支持任何高污染、高能耗、低产能的能源企业发展，所以改变能源产业结构，调整产业结构，促进石油产业升级，积极研发低碳清洁技术，加强系能能源技术的创新与研发，促进石油产业产品清洁化产生已刻不容缓。
结语
“低碳”两个字越来越多地出现在我们的生活中，“低碳生活”“低碳校园”“低碳超市”“低碳交通”“低碳社区”等等。各行各业都冠以“低碳”二字蜂拥而上，使得“低碳”二字逐渐成为一种时尚。低碳背景下的“低碳经济”制约着我国石油产业的发展，新能源产业的发展不断冲击着石油、煤炭及天然气产业，未来低碳能源技术对传统能源具有较大的冲击力。因此，加强石油产业结构调整，促进节能减排，强化节能减排技术，研发及创新低碳技术，降低石油能耗投入及消耗，推进石油产业清洁化生产的规模经济与集约经济生产势在必行。
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作者简介：石岳峰，博士生，主要研究方向为农田温室气体排放。
基金项目：Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)资助；中国农业大学研究生科研创新专项（编号：KYCX2011036）。
摘要
农田是CO2，CH4和N2O三种温室气体的重要排放源, 在全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量，以及58%的人为非CO2排放，不合理的农田管理措施强化了农田温室气体排放源特征，弱化了农田固碳作用。土壤碳库作为地球生态系统中最活跃的碳库之一，同时也是温室气体的重要源/汇。研究表明通过采取合理的农田管理措施，既可起到增加土壤碳库、减少温室气体排放的目的，又能提高土壤质量。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外，还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。本文通过总结保护性耕作/免耕，秸秆还田，氮肥管理，水分管理，农学及土地利用变化等农田管理措施，探寻增强农田土壤固碳作用，减少农田温室气体排放的合理途径。农田碳库的稳定/增加，对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究，这也为正确评价各种固碳措施对温室气体排放的影响增加了不确定性。
关键词 农田生态系统；温室气体；秸秆还田；保护性耕作；氮素管理；固碳
中图分类号 S181 文献标识码 A
文章编号 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008
人类农业生产活动产生了大量的CO2, CH4和N2O等温室气体，全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量，以及58%的人为非CO2排放（其中N2O占84%，CH4占47%）[1]。在许多亚洲、拉丁美洲和非洲的发展中国家，农业更成为温室气体的最大排放源，同时由于人口快速增长带来了粮食需求的大量增加，使得未来20年中农田温室气体的排放量也会有所增加[2]。大气中温室气体浓度的升高可能引起的全球气候变化已受到各国的广泛重视。
农业生态系统中温室气体的产生是一个十分复杂的过程，土壤中的有机质在不同的气候、植被及管理措施条件下，可分解为无机C和N。无机C在好氧条件下多以CO2的形式释放进入大气，在厌氧条件下则可生成CH4。铵态氮可在硝化细菌的作用下变成硝态氮，而硝态氮在反硝化细菌的作用下可转化成多种状态的氮氧化合物，N2O可在硝化/反硝化过程中产生。在气候、植被及农田管理措施等各因子的微小变化，都会改变CO2，CH4和N2O的产生及排放。
而通过增加农田生态系统中的碳库储量被视为一种非常有效的温室气体减排措施。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外，还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。通过增施有机肥、采用免耕/保护性耕作、增加秸秆还田量等措施，可以减少农田土壤CO2净排放量，同时起到稳定/增加土壤有机碳含量作用。农田碳库的稳定/增加，对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义[3]。中国农田管理措施对土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累积与周转及其对气候变化的反馈机制，正确评估农田土壤碳固定在温室气体减排中的作用，加强农田碳汇研究具有重要意义。
1 农田固碳
土壤是陆地生态系统的重要组成成分，它与大气以及陆地生物群落共同组成系统中碳的主要贮存库和交换库。土壤碳分为土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）和土壤无机碳（soil inorganic carbon, SIC）。SIC相对稳定，而SOC则时刻保持与大气的交换和平衡，因此对SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。据估计，全球约有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有机质形式储存于土壤中，土壤贡献给大气的CO2量是化石燃料燃烧贡献量的10倍[4]，因此SOC的微小变化都将会对全球气候变化产生重要影响。同时，土壤碳库与地上部植物之间有密切关系，SOC的固定、累积与分解过程影响着全球碳循环，外界环境的变化也强烈的影响着地上部植物的生长与土壤微生物对土壤累积碳的分解。
Lal认为SOC的增加可以起到改善土壤质量，增加土壤生产力，减少土壤流失风险，降低富营养化和水体污染危害的作用，且全球耕地总固碳潜力为0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次评估报告剔除全球农业固碳1 600-4 300 Mt a-1（以CO2计），其中90%来自土壤固碳[5]。农田生态系统是受人类干扰最重的陆地生态系统，与自然土壤相比，农田土壤在全球碳库中最为活跃，其土壤碳水平直接受人类活动的影响和调控空间大，农田土壤碳含量管理及对温室气体影响机制正日益受到学术界的广泛关注。农田管理措施是影响SOC固定、转化及释放的主要因素，同时还受土地利用方式、气候变化等多因素的共同影响，因此对农田碳库的评价及调整措施需全面考虑多种因素的交互作用。
2 农田固碳措施对温室气体排放的影响
近年来，农田土壤固碳的研究已经成为全球变化研究的一大热点。大量研究表明，SOC储量受诸多因素的影响，如采用保护性/免耕措施、推广秸秆还田、平衡施用氮肥、采用轮作制度和土地利用方式等，上述管理措施的差异导致农田土壤有机碳库的显著差别，并影响农田温室气体排放水平。
2.1 保护性耕作/免耕措施
保护性耕作作为改善生态环境尤其是防治土壤风蚀的新型耕作方式，在多个国家已经有广泛的研究和应用。中国开展的保护性耕作研究证明了其在北方地区的适用性[6]，并且已进行了保护性耕作对温室效应影响的相关研究。统计表明2004年全球范围内免耕耕作的面积约为95 Mha, 占全球耕地面积的7%[7], 并且这一面积有逐年增加的趋势。
常规耕作措施会对土壤物理性状产生干扰，破坏团聚体对有机质的物理保护，影响土壤温度、透气性，增加土壤有效表面积并使土壤不断处于干湿、冻融交替状态，使得土壤团聚体更易被破坏，加速团聚体有机物的分解[8]。免耕/保护性耕作可以避免以上干扰，减少SOC的分解损失[9]。而频繁的耕作特别是采用犁耕会导致SOC的大量损失，CO2释放量增加，而免耕则能有效的控制SOC的损失，增加SOC的储量，降低CO2的释放量[10]。West和 Post研究发现从传统耕作转变为免耕可以固定0.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但对于保护性耕作/免耕是否有利于减少温室气体效应尚不明确，这是由于一方面免耕对减少CO2排放是有利的，表现为免耕可以减少燃油消耗所引起的直接排放；另一方面，秸秆还田以后秸秆碳不会全部固定在土壤中，有一部分碳以气体的形式从农田释放入大气[12]。
免耕会导致表层土壤容重的增加，产生厌氧环境，减少SOC氧化分解的同时增加N2O排放[13]；采用免耕后更高的土壤水分含量和土壤孔隙含水量（Water filled pore space, WFPS）能够刺激反硝化作用，增加N2O排放[14]；同时免耕导致的N在表层土壤的累积也可能是造成N2O排放增加的原因之一，在欧洲推广免耕措施以后，土壤固碳环境效益将被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西兰的研究表明，常规耕作与免耕在N2O排放上无显著性差异[16]，还有研究认为凿式犁耕作的农田N2O排放比免耕高，原因可能是免耕时间太短，对土壤物理、生物性状还未产生影响。耕作会破坏土壤原有结构，减少土壤对CH4的氧化程度[17]。也有研究表明，翻耕初期会增加土壤对CH4的排放，但经过一段时间（6-8 h）后，CH4排放通量有所降低[18]。
总之，在增加土壤碳固定方面，保护性耕作和免耕的碳增汇潜力大于常规耕作；在净碳释放量方面，常规耕作更多起到CO2源的作用，而保护性耕作和免耕则起到CO2汇的作用；在碳减排方面，免耕和保护性耕作的减排潜力均大于常规耕作；由于N2O和CH4的排放受多种因素的综合影响，因此耕作措施对这两种温室气体排放的影响还有待进一步研究。
2.2 秸秆管理措施
作物秸秆作为土壤有机质的底物，且作物秸秆返还量与SOC含量呈线性关系，因此作物秸秆是决定SOC含量的关键因子之一。秸秆还田有利于土壤碳汇的增加，同时避免秸秆焚烧过程中产生温室气体。因此，秸秆还田是一项重要而又可行的农田碳汇管理措施。秸秆还田以后，一部分残留于土壤中成为土壤有机质的来源，另一部分将会以CO2气体的形式散逸到大气中，因此，随着秸秆还田量的增加CO2排放也会增加。有研究表明，秸秆经过多年分解后只有3%碳真正残留在土壤中，其他97%都在分解过程中转化为CO2散逸到大气中[19]。秸秆还田会增加土壤有机质含量，而有机质是产生CH4的重要底物，因此秸秆还田会增加CH4的排放。综合考量，秸秆还田措施会引起CH4排放的增加，但直接减少了对CO2的排放，同时秸秆还田相对提高了土壤有机质含量，有利于土壤碳的增加，对作物增产具有积极作用。
秸秆还田措施对农业生态系统C、N循环的影响可表现为：一方面由于供N量的增加，可促进反硝化和N2O排放量的增加；另一方面表现为高C/N的秸秆进入农田后会进行N的生物固定，降低反硝化N损失；同时在秸秆分解过程中还可能产生化感物质，抑制反硝化[20]。我国采用秸秆还田农田土壤固碳现状为2389Tg•a-1，而通过提高秸秆还田量土壤可达的固碳潜力为4223Tg•a-1[3]，与国外研究结果相比较，Vleeshouwers等研究认为，如果欧洲所有农田均采用秸秆还田措施，欧洲农田土壤的总固碳能力可达34Tg•a-1[21]。La1预测采用秸秆还田措施后全球农田土壤的总固碳能力可达200Tg•a-1[22]。随着农业的发展及长期以来氮肥的过量投入，氮肥损失也是日益严重，可通过秸秆还田措施与氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸秆还田后秸秆与土壤的相互作用异常复杂，因此需要进一步开展秸秆施入土壤后与土壤的相互作用机理及田间实验研究。
2.3 氮肥管理措施
在农田生态系统中，土壤中的无机氮是提高作物生产力的重要因素，氮肥投入能够影响SOC含量，进而对农田碳循环和温室气体排放产生重要影响。长期施用有机肥能显著提高土壤活性有机碳的含量，有机肥配施无机肥可提高作物产量，而使用化学肥料能增加SOC的稳定性[23]。农业中氮肥的投入为微生物生长提供了丰富的氮源，增强了微生物活性，从而影响温室气体的排放。但也有研究在长期增施氮肥条件下能够降低土壤微生物的活性，从而减少CO2的排放[24]。有研究表明，CO2排放与土壤不同层次的SOC及全N含量呈正相关性，说明在环境因子相对稳定的情况下，土壤SOC和全N含量直接或间接地决定CO2排放通量的变化[25]。对农业源温室气体源与汇的研究表明，减少氨肥、增施有机肥能够减少旱田CH4排放，而施用缓/控释氮肥和尿素复合肥能显著减少农田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明，无机氮肥施用可减少土壤CH4的排放量，而有机肥施用对原有机质含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。长期定位施肥实验的结果表明，氮肥对土壤CH4氧化主要来源于铵态氮而不是硝态氮，因为氨对CH4氧化有竞争性抑制作用。此外，长期施用氮肥还改变了土壤微生物的区系及其活性，降低CH4的氧化速率，导致CH4净排放增加[28]。全球2005年生产的100 Mt N中仅有17%被作物吸收，而剩余部分则损失到环境中[29]。单位面积条件下，有机农田较常规农田有更少的N2O释放量，单位作物产量条件下，两种农田模式下N2O的释放量无显著性差异[23]。尿素硝化抑制剂的使用可以起到增加小麦产量，与尿素处理相比对全球增温势的影响降低8.9-19.5%，同时还可能起到减少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物产量、作物生物量，同时配合秸秆还田等措施将会起到增加碳汇、减少CO2排放的作用。同时必须注意到施肥对农田碳汇的效应研究应建立在大量长期定位试验的基础上，对不同气候区采用不同的氮肥管理措施才能起到增加农田固碳目的。
2.4 水分管理措施
土壤水分状况是农田土壤温室气体排放或吸收的重要影响因素之一。目前全球18%的耕地属水浇地，通过扩大水浇地面积，采取高效灌溉方法等措施可增加作物产量和秸秆还田量，从而起到增加土壤固碳目的[31]。水分传输过程中机械对燃料的消耗会带来CO2的释放，高的土壤含水量也会增加N2O的释放，从而抵消土壤固碳效益[32]。湿润地区的农田灌溉可以促进土壤碳固定，通过改善土壤通气性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干湿交替过程已被证实可提高CO2释放的变幅，同时可增加土壤硝化作用和N2O的释放[34]。采用地下滴灌等农田管理措施，可影响土壤水分运移、碳氮循环及土壤CO2和N2O的释放速率，且与沟灌方式相比不能显著增加温室气体的排放[35]。
稻田土壤在耕作条件下是CH4释放的重要源头，但通过采取有效的稻田管理措施可以
减少水稻生长季的CH4释放。如在水稻生长季，通过实施一次或多次的排水烤田措施可有
效减少CH4释放，但这一措施所带来的环境效益可能会由于N2O释放的增加而部分抵消，
同时此措施也容易受到水分供应的限制，且CH4和N2O的全球增温势不同，烤田作为CH4
减排措施是否合理仍然有待于进一步的定量实验来验证。在非水稻生长季，通过水分管理尤
其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可减少CH4释放。
许多研究表明，N2O与土壤水分之间有存在正相关关系，N2O的释放随土壤湿度的增加而增加[36]，并且在超过土壤充水孔隙度（WFPS）限值后，WFPS值为60%-75%时N2O释放量达到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明，在WFPS为70%时N2O的释放主要通过反硝化作用进行，而在WFPS值为35%-60%时的硝化作用是产生N2O的重要途径[38]。由此可见，WFPS对N2O的产生释放影响机理前人研究结果并不一致，因此有必要继续对这一过程深入研究。
2.5 农学措施
通过选择作物品种，实行作物轮作等农学措施可以起到增加粮食产量和SOC的作用。有机农业生产中常用地表覆盖，种植覆盖作物，豆科作物轮作等措施来增加SOC，但同时又会对CO2，N2O及CH4的释放产生影响，原因在于上述措施有助于增强微生物活性，进而影响温室气体产生与SOC形成/分解[39]，从而增加了对温室气体排放影响的不确定性。种植豆科固氮植物可以减少外源N的投入，但其固定的N同样会起到增加N2O排放的作用。在两季作物之间通过种植生长期较短的绿被植物既可起到增加SOC，又可吸收上季作物未利用的氮，从而起到减少N2O排放的目的[40]。
在新西兰通过8年的实验结果表明，有机农场较常规农场有更高的SOC[41]，在荷兰通过70年的管理得到了相一致的结论[42]。Lal通过对亚洲中部和非洲北部有机农场的研究表明，粪肥投入及豆科作物轮作等管理水平的提高，可以起到增加SOC的目的[31]。种植越冬豆科覆盖作物可使相当数量的有机碳进入土壤，减少农田土壤CO2释放的比例[39]，但是这部分环境效益会由于N2O的大量释放而部分抵消。氮含量丰富的豆科覆盖作物，可增加土壤中可利用的碳、氮含量，因此由微生物活动造成的CO2和N2O释放就不会因缺少反应底物而受限[43]。种植具有较高C：N比的非固氮覆盖作物燕麦或深根作物黑麦，会因为深根系统更有利于带走土壤中的残留氮，从而减弱覆盖作物对N2O产生的影响[44]。综上，通过合理选择作物品种，实施作物轮作可以起到增加土壤碳固定，减少温室气体排放的目的。
2.6 土地利用变化措施
土地利用变化与土地管理措施均能影响土壤CO2，CH4和N2O的释放。将农田转变成典型的自然植被，是减少温室气体排放的重要措施之一[31]。这一土地覆盖类型的变化会导致土壤碳固定的增加，如将耕地转变为草地后会由于减少了对土壤的扰动及土壤有机碳的损失，使得土壤碳固定的自然增加。同时由于草地仅需较低的N投入，从而减少了N2O的排放，提高对CH4的氧化。将旱田转变为水田会导致土壤碳的快速累积，由于水田的厌氧条件使得这一转变增加了CH4的释放[45]。由于通过土地利用类型方式的转变来减少农田温室气体的排放是一项重要的措施，但是在实际操作中往往会以牺牲粮食产量为代价。因此，对发展中国家尤其是如中国这样的人口众多的发展中国家而言，只有在充分保障粮食安全等前提条件下这一措施才是可考虑的选择。
3 结语与展望
农田管理中存在显著增加土壤固碳和温室气体减排的机遇，但现实中却存在很多障碍性因素需要克服。研究表明，目前农田温室气体的实际减排水平远低于对应管理方式下的技术潜力，而两者间的差异是由于气候-非气候政策、体制、社会、教育及经济等方面执行上的限制造成。作为技术措施的保护性耕作/免耕，秸秆还田，氮肥投入，水分管理，农学措施和土地利用类型转变是影响农田温室气体排放的重要方面。常规耕作增加了燃料消耗引起温室气体的直接排放及土壤闭蓄的CO2释放，而免耕、保护性耕作稳定/增加了SOC，表现为CO2的汇；传统秸秆处理是将秸秆移出/就地焚烧处理，焚烧产生的CO2占中国温室气体总排放量的3.8%，而秸秆还田直接减少了CO2排放增加了碳汇；氮肥投入会通过对作物产量、微生物活性的作用来影响土壤固碳机制，过量施氮直接增加NO2的排放，针对特定气候区和种植模式采取适当的氮素管理措施可以起到增加土壤碳固定，减少温室气体排放的目的；旱田采用高效灌溉措施，控制合理WFPS不仅能提高作物产量，还可增加土壤碳固定、减少温室气体排放；间套作农学措施、种植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的，减少农田土壤CO2释放的比例；将农田转变为自然植被覆盖，可增加土壤碳的固定，但此措施的实施应充分考虑由于农田面积减少而造成粮食产量下降、粮食涨价等一系列问题。
在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究，因此为正确评价各种管理措施下的农田固碳作用对温室气体排放的影响增加了不确定性。本文结果认为，保护性耕作/免耕，秸秆还田，合理的水、氮、农学等管理措施均有利于增加土壤碳汇，减少农田CO2排放，但对各因素协同条件下的碳汇及温室气体排放效应尚需进一步研究。在未来农田管理中，应合理利用管理者对农田环境影响的权利，避免由于过度干扰/管理造成的灾难性后果；结合农田碳库特点，集成各种农田减少温室气体排放、减缓气候变化的保护性方案；努力发展替代性能源遏制农田管理对化石燃料的过度依赖，从而充分发掘农田所具有的增加固碳和温室气体减排的潜力。
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Advance in Evaluation the Effect of Carbon Sequestration Strategies on
Greenhouse Gases Mitigation in Agriculture
SHI Yuefeng1 WU Wenliang1 MENG Fanqiao1 WANG Dapeng1 ZHANG Zhihua2
（1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;
2. College of Resources Science & Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China）
Abstract
Agricultural field is an important source for three primary greenhouse gases (GHGs), including CO2, CH4 and N2O. Unreasonable agricultural managements increase GHGs and decrease the effect of soil carbon sequestration. Agricultural activities generate the largest share, 58% of the world’s anthropogenic noncarbon dioxide (nonCO2) emission, and make up roughly 14% of all anthropogenic GHG emissions. And soil carbon pool is the most active carbon pools in ecosystems. In addition, soil carbon pool could be a source or sink of GHGs.
1 城市温室气体排放
2010年，城市集中了全球50%以上的人口，到2050年，这一比例会达到70%[4]。城市占地球表面不到1%，却消耗世界约75%的能源。城市是人口、建筑、交通、工业、物流的集中地，也是能源消耗的高强度地区(见图1)，因此必然成为温室气体排放的热点和重点地区。大城市气候领导集团(C40)的研究报告认为，城市排放了世界80%的人为温室气体，尽管这一结论存在一定争议(IEA认为约为71%[1])，但是城市温室气体直接排放和受城市地区消费引发的间接排放总量无疑是非常巨大的。
全球城市化进程对全球温室气体排放有着显著影响。图2显示了全球排放和城市化率的关系，两者之间有很强的正相关性。UN-HABITAT认为全球温室气体排放增长和城市化快速进程的一致并非耦合，而是有着深刻的联系，城市聚集了大量人口，经济活动强度大，能源利用量大，因而城市发展对全球温室气体排放有着强劲的驱动[4]。O'Neill等人[5]研究认为城市化仍然会显著影响未来全球排放。一些发展中国家，特别是中国和印度，城市人口增长可能导致高达25%的排放量。这在很大程度上是由于城市劳动力的高生产力和高消耗偏好导致了高的温室气体排放。
2 城市温室气体清单研究综述
城市尺度上温室气体清单研究始于20世纪90年代，由于西方发达国家城市自治性很强，所以城市在碳减排方面非常活跃，清单编制越来越受到重视，并且成为城市积极应对气候变化和低碳发展的关键步骤。温室气体清单对于城市有如下作用：①准确掌握城市能源利用中的低效和不足，发现节能和碳减排空间；②明确自身城市在国际、国内城市低碳经济中的定位和优劣势，确定今后低碳重点发展方向；③制订清晰、明确的低碳城市路线图，确保城市实现碳减排的可测量、可报告和可核查(MRV)；④积极开展教育宣传，引导城市公众和温室气体排放涉及者认识自身活动对于城市温室气体的贡献，提高低碳意识。
图1 2005年世界能源消耗和温室气体排放(城市和非城市)[1]
Fig.1 World energy consumption and carbon emission in 2005(urban and non-urban)
注：图中柱体代表各类能源占总能源消费比例，点代表城市的各类能源利用的温室气体排放。
图2 世界排放和城市化(1965-2009年)[6-7]
Fig.2 World emission and urbanization(1965-2009)
早期城市温室气体清单方法都是沿用政府间气候变化专门委员会(IPCC)国家清单方法，此后逐渐出现了专门研究城市温室气体清单的组织和机构。全球地方环境理事会(ICLEI)探索并建立了适合城市特色的温室气体清单编制体系和方法，经过不断完善，当前已经被国际上的城市广为接受，成为主流城市温室气体清单编制方法，但其主要是针对企业层次的，因而涉及温室气体排放链条很长，在城市尺度上很难操作。C40组织选择典型城市作为案例，研究其温室气体清单，并且选择典型的部门、行业进行深入研究，提出具有可操作性的政策和措施，分析措施的有效性。C40在建筑、交通等领域温室气体清单及减排方面具有很多成功经验，逐渐成为全球范围研究城市气候变化和温室气体的重要组织。中国北京、上海、香港等城市先后参加了2005年和2007年C40峰会。
不少研究者也对城市温室气体清单进行了研究和探索。以Kennedy为首的研究团队提出城市与外界物质、能量交换较大而需要采用独立的清单体系[10-11]。Kennedy的城市温室气体清单体系较为完整，不仅包括ICLEI建议的范围，而且包括水运和航空排放(这部分涉及大量的跨境排放)(见图3)，同时对城市道路交通的跨境排放问题提出了解决方案。此外，该清单体系还包括燃料的上游排放(即燃料生产导致排放)。Kennedy选择了10个典型城市进行实证分析，认为气候、资源可获取程度、电力、城市设计、废弃物处理等都对城市温室气体排放有着显著影响；城市的地理位置对其温室气体排放有着至关重要的作用[12]。Dhakal研究了东京、首尔、北京、上海的温室气体排放，采用的清单方法包括外调电力和采暖因素，和ICLEI的方法一致。研究发现4个城市的人均能源利用都有趋同表现(1990-1998年)，约1.3t-1.6t标准油/人，但是北京和上海的人均CO[，2]排放量却明显高于东京和首尔[13]。Glaeser等采用了类似ICLEI的方法体系，核算美国66个大城市温室气体排放，发现城市汽油消费量和城市人口大小的对数有较强的线性相关性；家庭天然气消费量(采暖为主)和1月份温度有较显善的线性相关性；家庭用电量和7月份温度有较显著的线性相关 性。温室气体排放量和土地利用政策之间存在很强的相关性，许多地区建立严格的政策限制一些产业的发展，使得排放朝向高碳排放地区聚集。城市排放水平明显低于城市郊区，城市—郊区之间的碳排放差异在老城市例如纽约更加明显[14]。Norman等认为城市温室气体清单还应该包括建筑材料使用等全生命周期的排放，发现城市交通是最重要的减排温室气体方向，而建筑是降低能耗的重要方向。同时，疏松型城区的人均能源消耗和温室气体排放是密集型城区的2.0-2.5倍[15]。
Ramaswami等人提出了混合型生命周期碳足迹清单体系，并对城市与周边的跨界交通(道路和航空)的温室气体排放分配问题做出了详细论述。
Dodman等对ICLEI的清单方法提出异议，尤其对电力和供热的归属问题提出异议，并且提出了不同的清单方法，其结果是全球城市温室气体排放还不到人为排放的一半，许多城市人均排放量低于其国家人均排放量。
从上述学者的研究可以看出，对于城市碳排放问题，不同的研究方法，研究结果相差很大，尤其城市是一个高度开放的实体，其与外界的能源、物品交换强度很大，因而对于城市排放的不同界定，会导致城市排放水平的很大差异。对比当前国际城市主要采用的方法体系(见图3)，总体趋势是，绝大部分城市在核算自身温室气体排放时，都考虑外部电力和热力供应所导致的温室气体排放，即世界地方环境理事会(The International Council for Local Environmental Initiatives，ICLEI)提出的主要考虑尺度1+尺度2+外部垃圾填埋的温室气体排放。全球已经有68个国家的1 200个城市采用ICLEI方法编制了城市温室气体清单。许多研究基于这种清单方法提出了较为系统的城市碳预算方案[20]。
图3 城市温室气体清单体系范围比较[8-10]
Fig.3 Comparison of measures for city greenhouse gases inventory
中国城市温室气体清单研究起步较早，但发展缓慢。1994年，中国与加拿大政府开展了北京市温室气体排放清单研究，并较为全面地核算了北京市1991年温室气体排放清单[21]，但此后一直缺乏城市清单的研究文献。近几年城市清单研究逐渐增加，蔡博峰等人初步提出了城市温室气体清单研究方法，并且针对重点排放领域推荐了排放因子[22]。张晚成等人利用城市清单体系核算了上海排放[23]。陈操操等人对城市温室气体清单方法做了较为详细的评价和总结，并且对比了城市清单和国家清单的异同[24]。蔡博峰探讨了中国城市温室气体清单研究存在的不足和困难，并提出了初步建议[25]。
3 城市温室气体清单研究特点
城市温室气体清单相比国家温室气体清单而言，从编制模式、覆盖领域和针对性等方面都具有自身特色，这些特色也意味着国家清单方法体系(IPCC方法学指南)并不能适用城市温室气体清单编制的需要。
城市温室气体清单方法学早期借鉴了大量国家温室气体清单编制的方法，尽管后期在清单基础方法学、排放因子等方面很难有突破和创新，但在原则、技术路线和方法体系上却体现了城市的自身特点。当前，城市温室气体清单方法学和国家温室气体清单方法学的差异主要体现在如下几点。在编制模式上，由于城市和外界有着大量的能量和物质交流，城市往往采用消费模式，区别于国家清单的生产模式。国际城市清单中往往包括了由于外调电力和供暖带来的间接排放，即发生在城市地理边界以外生产城市用电和热力的温室气体排放。在覆盖范围上，城市清单往往比较简单，特别是发达国家城市，几乎没有农业问题，工业比例也很小，所以能源供应、建筑和交通以及废弃物处理往往是城市清单的主要内容。在针对性和灵活性方面，城市温室气体清单编制灵活、针对性强。国家温室气体清单编制的一个重要目的是为国家宏观制定减排政策提出科学支持和国际温室气体排放对比与谈判，因而国家清单相对比较规范和严格。而城市清单为了提高针对性，往往在组织结构上更加灵活。其提出的政策直接到技术层面，可核查性、可测量性和可报告性都很强，其温室气体减排的实现依赖于城市公众的参与和监督[25]。但城市清单的灵活性某种意义上影响了国际城市之间温室气体排放的可对比性。
4 国内城市温室气体清单研究的不足
中国当前的低碳城市发展很快，但城市温室气体排放清单研究却相对滞后，主要是存在着两个核心问题。其一，城市排放清单方法体系不完善，其中边界、范围等关键问题尚未解决。绝大部分城市尚未编制较为全面的城市温室气体排放清单。许多城市依然沿用IPCC的方法核算温室气体排放，而IPCC方法不适用于城市尺度已经是国际共识。此外，发达国家城市排放清单都包括尺度1和尺度2水平，而我国当前已经编制的城市清单基本相当于尺度1水平，城市清单内容相比国际规范有较多残缺。由于核算方法的混乱，导致中国同一城市出现多种温室气体排放量，极不利于科学研究和政府决策。其二，无法核算真正城市意义的温室气体排放水平。中国城市和西方国家城市有较大差别，后者是专为城市而设立的一种建制类型，同行政区划并无必然联系。它突出了人口聚集点的概念，核心部分是城市建成区。而中国城市是一种行政区划建制，包含大量的农村、林地等非城市建设用地。因而中国城市更类似一种区域概念。对中国城市的特征，Montgomery也提出其不同于西方城市，并且建议将以建成区为核心的地区作为城 市加以重点研究[26]。这种城市排放清单很大程度上失去了城市特色，变为与省/区域排放清单性质一致，因而无法有效支持中国低碳城市的积极发展。同时也使得中国城市温室气体排放水平很难直接与发达国家城市排放做直接比较，也不利于最大限度地借鉴西方城市低碳化发展的成功经验。发达国家估算的城市温室气体排放占国家排放比例约在70%-80%，而在我国当前的情况，城市温室气体排放总量等于全国排放总量，城市这一极为重要的低碳发展因素无法突出其应有特色。
中国城市温室气体排放清单的不足严重制约了我国低碳城市发展，甚至可能误导城市低碳发展方向。研究解决上述两个中国城市碳排放清单核心问题，有利于规范我国城市温室气体排放核算方法，准确把握我国真正城市意义的温室气体排放水平和特征，澄清城市温室气体排放的一些误区和错误观点，并为低碳城市发展和政府决策奠定坚实基础。同时，清晰、明确的城市温室气体排放清单方法体系，便于城市之间以及城市自身时序上的比较分析，支持政府出台有效的政策措施，并建立相应的核查机制。
5 中国城市温室气体清单编制方法
鉴于中国城市温室气体清单存在的问题和不足，以及当前的研究现状，本研究提出中国城市温室气体清单编制方法，以供研究者和决策者参考。方法介绍侧重城市清单的特色内容，排放因子等技术要素与IPCC一致，所以不作介绍。
5.1 清单边界
中国城市清单边界问题是城市清单体系中较为重要的一个问题。主要原因是中国城市地理边界不明确。西方城市的核心和主要部分是城市建成区，其强调的是城市自治，而不是行政区划等级。由于中国城市的特殊性，本文提出狭义城市的清单边界，以区别于我国当前城市市域范围(城市行政区域)的清单。狭义城市是指包括城市建成区90%面积的最小市辖区/县范围。许多研究城市的学者把市辖区作为狭义城市的概念，但县升区的参考标准主要是整体经济水平，因而会把一些经济体量很大的农业县包括进来，例如北京市怀柔、平谷、门头沟、房山等区，其包括了大量的农村地区和非城市建成区。所以依据市辖区很容易高估狭义城市的面积。事实上，城市建成区是城市的最佳表征，然而城市建成区同城市行政区划并不完全重合，导致数据口径无法统一，难以完成数据收集和积累。
中国城市温室气体清单体系中，可以同时核算城市市域范围内(城市行政区域)的温室气体排放，和狭义城市温室气体排放。我国地级以上城市基本都有较为完整的市域范围内的公开统计数据，因而可以支持城市市域排放清单的编制。着重考虑狭义城市温室气体清单，可以突出城市意义和特色，真正指导中国城市低碳发展，同时也提高中国城市与西方城市温室气体清单的可比性，有利于中国最大限度地借鉴西方城市低碳化发展的成功经验。
排放源的归属问题在西方城市比较显著，因为西方城市中的私人公司或者是私人入股公司占据绝大多数。因而西方城市处理排放源归属问题往往分为运行控制(Operational Control)和金融控制(Financial Control)两类。运行控制是受市政府各项政策法规直接管理的，但其经营和财务关系未必完全受当地市政府控制。而金融控制符合国际财务会计标准，即对于一个排放源实体具有完全的金融管理权利。中国城市温室气体清单可以以行政管辖为边界，即相当于西方城市的运行控制，符合我国城市对企业的管理和统计口径。此外，由于西方城市的行政自治和民主管理的特点，城市温室气体清单都分为全市排放清单(Citywide Inventory)和政府排放清单(Government Inventory)，后者属于前者，但单独列出。政府排放清单主要包括政府部门的用电、采暖、用水、交通、废弃物等，之所以单独列出，是因为全市和政府部门减排的措施有很大不同。对于政府部门的温室气体排放，完全可以采取强制手段进行减排，而对于城市水平的排放，政府只能通过政策鼓励或者财税刺激等市场方法，要想采取强制手段，必须通过地方立法，其操作和实施都较为困难[25]。这一点和我国倡导和实施的绿色政府比较相近，可以充分借鉴。
5.2 清单范围
清单范围是指清单所包括的温室气体排放过程，主要指本地排放和异地排放，即直接排放过程(本地排放)和间接排放过程(异地排放)。具体可分为三个尺度(见图3)。①尺度1：所有直接排放过程，主要是指发生在清单地理边界内的温室气体排放过程。②尺度2：由于电力、供热的购买和外调发生的间接排放过程。以用电为例，大部分城市的电力依靠购买或外调，所以并不直接产生温室气体排放，但可能所购电力来自火力发电，而火力发电产生温室气体，所以这部分温室气体算为城市间接排放。③尺度3：未被尺度2包括的其他所有间接排放。这一尺度所包括的范围很广，包括城市从外部购买的燃料、建材、机械设备、食物、水资源、衣物等等，生产和运输这些原材料和商品都会排放温室气体[25]。
建议中国城市温室气体清单需要同时包括尺度1和尺度2，暂不考虑尺度3排放。这样中国城市编制清单相当于采用了生产+消费的混合模式，即在核算清单时，首先核算城市直接排放(生产模式)，然后将外调电力和供暖导致的温室气体排放计入城市本身排放(消费模式)。国际上绝大部分城市都是采用这一“混合”模式编制温室气体清单。
6 案例对比研究
选择北京市和纽约市，基于前文所述的城市温室气体清单原则和方法体系，对比分析两个城市的温室气体排放特征。根据前面所述的狭义城市，北京市包括城市建成区90%面积的区/县共6个，分别为东城区、西城区、海淀区、朝阳区、石景山区和丰台区。
本研究对比了2个城市的排放水平。北京市市域的碳排放清单可以基于能源统计年鉴核算，但狭义城市的碳排放清单却缺乏数据支持，没有公开出版的北京市各区县的能源利用情况。因此，只能采用其他数据途径。欧盟和荷兰环保局联合开发了全球0.1°×0.1°(中纬度地区约10km)温室气体排放空间网格数据库，当前已经更新至EDGAR version 4.1版本(2005年)，该数据库是迄今为止全球水平上空间精度最高的温室气体排放数据库。EDGAR排放源数据主要来源于IEA的排放点源数据库，比较全面地核算了区域空间排放信息，非常有利于我们利用该数据计算狭义城市直接排放水平。因此，基于EDGAR数据库，直接核算北京市2005年狭义城市的直接(尺度1)碳排放量为4 473万t。然而北京市 狭义城市间接(尺度2)排放量的估算较为困难，只能基于北京市市域直接排放和间接排放的比例来推算。
根据中国能源统计年鉴[27]、北京市统计年鉴[28]和IPCC排放因子[29]，2005年北京市域排放量为1.413亿t，其中直接排放1.012亿t，间接排放(电力调入量为357.69亿KWh时，2005年无热力输入)0.401亿t，间接排放占直接排放的39.62%。其中，外调电力排放因子取值为1.1208 t /MWh，该值来源于国家2007中国区域电网基准线排放因子中的华北区域电网电量边际排放因子OM(其计算数据基于2004-2006年《中国能源统计年鉴》)。根据北京市市域间接排放和直接排放的比例关系，以及北京狭义城市直接排放量，可以推算北京市狭义城市的间接(尺度2)碳排放量为1 772万t。北京市和纽约市的温室气体排放对比见表1。
从表1可以看出，狭义城市的温室气体清单体系下，北京市和纽约市具有较好的可比性。纽约市的总排放量(尺度1+尺度2)略低于北京市排放量，人均排放量略高于北京市。较为显著的一点是，纽约市尺度2排放占总排放比例明显高于北京市的这一数值，这主要是因为纽约市内工业很少，主要能源消耗是电力和交通燃料。这也是西方发达国家城市的典型特征，即其低碳发展的主要方向都是建筑、交通、城市废弃物处理等明显具有城市特色的方向。北京市尽管在逐渐搬迁市内的重工业，但2005年依旧存在着不少工业企业。
关键词：碳资产 评估方法 实物期权法 建议
中图分类号：F205 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2016）01-019-04
近年来，随着温室气体排放量的逐渐增加，全球变暖问题得到全世界的普遍关注，人们逐渐意识到传统能源经济模式并不是人类可持续发展的最佳经济模式，而以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式才是当前人类可持续发展的最佳模式。在倡导低碳经济的发展模式下，包括二氧化碳在内的温室气体的排放行为要受到限制。由于受到环境承载力及国家减排任务的限制，碳排放权作为一种特殊的排污权成为了一种稀缺资源，其具有的价值也得到了市场的承认。碳资产是随着碳排放权交易的兴起而产生，碳资产的价值评估日益受到人们的关注。
一、碳资产评估研究现状
碳资产可以理解为由过去交易行为或项目产生的、特定主体拥有或控制的、不具有实物形态、能持续发挥作用并能够带来经济利益的资源，可用于排放温室气体的排放权或减排量额度，是碳交易市场的客体，比如碳排放权、相关衍生产品等。碳资产评估是根据碳资产的相关标准，通过一定的评估技术与方法，对包括碳排放权、碳金融衍生产品等碳资产进行的估值。
在我国，碳资产交易市场正处于发展的初期，关于碳资产评估理论研究还不多见，缺乏比较成熟的理论和实践，碳资产评估基本属于全新的领域。由于国内碳交易市场发展起步较晚，市场并不活跃，所以有关碳资产的研究工作主要集中在碳排放权的会计计量等问题的处理和运用期权定价模型确定碳排放权的定价问题上。碳排放权主要是通过政府无偿分配和碳交易取得，对于碳排放权的会计处理形成了两种不同的观点{1}，一种是认为碳排放权是某类特定的资产，如郑玲、周志方（2010）{2}，邹武平（2010）{3}，朱玫琳、耿泽涵（2011）{4}认为碳排放权基本符合无形资产的定义，应当确认为无形资产；曾锴、王小波、陈程（2010）{5}认为碳排放权是对清洁发展机制（CDM）项目所产生的核证减排量的一个代称，核证减排量符合持有的目的是为了出售这一基本特征，应当确认为存货；王艳、李亚培（2008）{6}认为企业取得碳排放权的目的是为了近期出售或回购，具有交易性金融资产的特点，应确认为金融资产。另一种观点是根据一定的标准将碳排放权分别确认为不同的资产，如王艳龙、孙启明（2010）{7}根据企业持有碳排放权的不同目的将其确认为无形资产和金融资产。
我国关于碳排放权定价问题的研究主要是运用期权定价模型来进行，如张宗友（2007）{8}构建了实物期权定价模型，并对碳排放权进行定价；陈晓红、王陟昀（2012）通过构建价格模型，研究欧洲排放交易体系中碳交易价格的形成机制，并以此进行价格的估计{9}，由于我国尚未全面开展碳排放权交易，缺少相关的交易信息及数据，所以我国对于碳排放权交易运用期权定价进行研究更多的是停留在理论评估模型以及运用欧盟排放交易体系等数据进行的实证分析。
将碳排放权与无形资产进行对比分析之后，碳排放权符合无形资产的特征，应确认为无形资产。一是碳排放权具有一定的价值，但其不具有实物形态。若企业取得碳排放权可以使其获得排放二氧化碳等温室气体的权利，可以在一定程度上满足其生产经营过程中排放二氧化碳等温室气体的需要，从而使企业获得相关的收益。如果企业拥有多余的碳排放权，还可以将此部分碳排放权进行转让，可以在碳交易市场获得相应的经济收益。二是企业持有碳排放权的首要目的是进行日常的生产经营活动。在低碳经济的发展模式下，在一定的生产技术条件并且在不转变生产经营方式的前提下，如果没有拥有足够的排放权，企业则不能够生产足够数量的产品或提供相应的服务，从而影响企业进行正常的生产和经营。三是碳排放权是一项非货币性的长期资产。限制二氧化碳等温室气体的排放，提出碳排放权的目的是减少化石燃料的燃烧使用，调整产业结构，逐步转变经济发展方式。就这个方面来说，如果人类的生产经营方式发生了转变，碳排放权存在的意义就会消失，但这一过程尚需较长的时间，故碳排放权还将长期存在，属于一项长期资产。四是碳排放权可以带来一定的经济利益，但这具有较大的不确定性，主要表现在两个方面：首先，碳排放权是获得排放相应数量温室气体的权利，满足企业生产经营的需要，如果转变生产经营方式及能源结构，碳排放权的需求量减少，则其对于企业的价值就会很大程度上下降，故碳排放权就不再为企业带来更多的收益。其次，碳排放权在碳交易市场上的价格波动较大，进行碳交易所获得的收益也具有较大的不确定性。综上所述，可以借鉴及利用无形资产的计量及评估方法，对碳排放权的会计处理及评估问题进行探究分析。
二、碳资产评估的应用现状
（一）碳交易
1992年，联合国政府间气候变化专门委员会经过谈判通过了《联合国气候变化框架公约》，在1997年，日本京都通过了该公约的第一个附加协议，即为《京都议定书》，在该议定书中引入了市场机制，这为减少二氧化碳等温室气体的排放问题指引了新的方向，把二氧化碳排放权视作一种稀缺的有价商品进行交易。碳交易是为了促进全球二氧化碳等温室气体的减排所采取的一种市场手段，在二氧化碳等温室气体总量控制和减排目标的约束之下，以市场交易为基础，是对二氧化碳等温室气体排放进行管理与控制的一种经济手段。
碳交易的主要特点是对各个排放单位下发排放配额，各个排放单位要在约束的排放目标下进行二氧化碳等温室气体的排放。若排放单位的排放量低于配额，排放单位则可以通过市场交易将碳排放权有偿转让给排放量超过配额的排放主体。由于气候变暖是全球性的环境问题，而不同的国家、不同的企业在碳排放量及减排成本等方面又存在着巨大的差异，所以应根据情况灵活设置碳交易机制。目前二氧化碳等温室气体排放权交易分为两种类型{10}，一种是以项目为基础的减排量交易，其中清洁发展机制（CDM）和联合履约（JI）是最主要的交易形式，是由发达国家的企业购买额外减排的项目所产生的减排量，用购买的这部分减排量抵消其二氧化碳等温室气体的排放量。两者都是基于二氧化碳等温室气体减排项目合作的机制，两者的不同之处是清洁发展机制（CDM）是发达国家与发展中国家之间的合作机制，而联合履约（JI）发达国家之间的合作机制。另一种是以配额为基础的碳交易，碳排放配额由相关的政府部门下发，用来限定碳排放权持有者在未来一段时间内所允许的二氧化碳等温室气体的排放量。若在该时期内，企业的二氧化碳排放量低于下发的配额数量，则剩余的碳排放权可以在碳交易市场上进行出售，而那些实际碳排放数量高于下发的配额数量的企业则需要购买相应的碳排放权。
2011年10月，国家发改委印发了《国家发展改革委办公厅关于开展碳排放权交易试点工作的通知》，批准在北京、天津、上海、重庆、深圳、湖北及广东开展碳交易的试点，从目前各试点省市的碳交易市场的运行情况来看，碳交易市场的交易以政府主导的配额交易为主，企业间参与项目交易的程度较低，并且市场不够活跃，成交价格普遍偏低{11}。从国际范围来看，我国清洁发展机制（CDM）项目交易发展较为迅速，但存在碳交易成交价格低于国际碳交易市场价格的情况。我国正在根据国内的实际情况，并结合企业的自身特点，发展适合我国国情的碳交易项目，大力推进碳交易市场的建设与发展，并计划于2015年建立全国性的碳交易市场。
（二）碳会计
Stewart Jones教授最早在2008年就提出碳会计这一概念，将碳交易及鉴证等会计问题称为碳会计{12}。随着碳交易活动的不断发展，碳会计所涵盖的范围越来越广。根据现代会计的定义，并结合碳会计的特征，可以将碳会计定义为：以能源环境法律、法规为依据，货币、实物单位计量或用文字表达的形式对企业履行低碳责任，节能降耗和污染减排进行确认、计量、报告和考核企业自然资源利用率，披露企业自然资本效率和社会效益的一门新兴会计科学{13}。可以将评估的技术和手段引入碳排放权的会计计量处理中，将资产评估的技术手段与方法引入碳资产的会计计量等问题的处理过程中，可以为碳资产的会计处理提供有效的市场信息，提高碳资产的会计信息质量，有助于碳会计的市场化。
因此，应将碳排放权确认为无形资产，结合另一种无形资产――国有土地使用权的特征，通过对比分析两者具有同质性。第一，二者所有权的拥有者具有一致性。国有土地资源属于国家所有，同样的二氧化碳等温室气体排放的环境容量资源也归国家所有。第二，二者的取得方式具有相似性。国有土地使用权通过行政划拨、出让等方式下发给土地使用者，而碳排放权也可以通过国家免费分配、出售等方式取得。第三，二者在享有的权利方面也具有相似性，土地使用者依法享有使用、处置和取得收益的权利，同样的碳排放权使用者也享有类似的权利，如可以将碳排放权出售从而获得收益。第四，二者都具有稀缺性，土地资源是有限的，国家限定的二氧化碳等温室气体的排放量也是有限的；另外二者都是有期限的及它们的价值实现方式也是相似。经过分析认为，可以借鉴国有土地使用权的计量处理方法来探究碳排放权的计量问题，应该采用公允价值计量模式来进行计量处理，公允价值就是资产评估与会计的连接点，公允价值的取得需要借助评估的技术方法，这就需要引进评估的技术和手段。对于通过免费分配取得的碳排放权的初始计量参照行政划拨的国有土地使用权，应以评估后的碳排放权价值计量，以公允价值来确定其入账价值。利用无形资产的评估方法，建立相应的评估模型来确定碳排放权的公允价值。对于碳排放权的后续计量，为保证碳会计信息的真实公允，需要引入评估的技术手段，定期对碳排放权进行评估，采用公允价值计量。针对碳排放权这一种新型的无形资产，提出以公允价值原则为指导{14}，引入评估的技术手段及方法，将资产评估服务于碳资产的会计处理，来探究碳排放权的会计计量问题。
三、碳资产评估方法
（一）传统资产评估方法对碳资产评估的适用性分析
1.市场法。该方法是利用市场上同类或类似资产的近期交易价格，经过直接比较或类比分析以估测资产价值。应用该方法过程中的评估资料来源于市场，且评估结果也可以接受市场的检验，符合市场经济的一般原理，容易被交易双方所接受。市场法是资产评估中最直接、最简单和最有效的方法。
应用市场法要满足两个基本前提条件，一是需要有一个活跃的公开市场；二是参照物资产与被评估资产之间要具有可比性，且公开市场上要有足够多的可比资产及交易实例。故应用该方法的关键是找到可比的交易实例，但目前我国碳交易市场并不活跃，成交价格普遍偏低，可选择的交易案例较少，且案例之间具有较大的差异，缺乏可比性。比如，一些经济发展较为落后地区的碳资产交易价格与经济发达地区相比，就会存在交易价格偏低的情况，对于经济发展较为落后地区的企业来说碳资产对企业价值贡献的程度较小，经济落后地区发展较晚，对环境尚未造成较为严重的破坏，温室气体环境容量资源较大{15}，这些因素会使得经济发展较为落后地区的碳资产交易价格偏低。
在某些发达国家，市场法会在成熟的碳交易市场上得到较为广泛的应用。而我国碳交易市场发展起步较晚，市场尚不活跃，碳资产的交易数量和交易价格偏低，缺少足够的可比交易实例，由于各方面因素的限制，市场法在实务操作中应用较少。
2.收益法。收益法是指通过估算被评估资产未来预期收益的现值进而确定被评估资产价值的一种资产评估方法。以预期收益原则为基础，将被评估资产带来的预期收益以折现或资本化的方式来确定其价值。
运用该方法需要满足三个基本条件，一是被评估资产的未来预期收益能够预测并以货币形式进行量化；二是资产所有者为获取未来预期收益所承担的风险可以测算，并能够以货币形态进行量化；三是被评估资产获取未来收益的时间能够预测。
采用收益法需要合理地预测碳资产所带来的预期收益，不仅包括碳资产进行交易所带来的收益，还应包括碳资产所产生的协同效应为企业带来的经济利益。科学合理地衡量碳资产在企业生产经营过程中所带来的的价值贡献是一个关键问题，不同地区、不同行业、不同企业之间碳资产对价值的贡献程度是不同的，确定其对价值的贡献程度较为困难。我国碳交易市场尚不活跃，市场交易体系不完善，碳资产交易风险较大，具有较大的不确定性，这些因素都使得合理确定碳资产的未来预期收益及收益期限比较复杂。运用收益法对碳资产的价值进行科学合理地评估较为复杂困难。
3.成本法。成本法是指在评估资产时根据被评估资产的重置成本扣除各种损耗以确定其评估价值的一种方法。
成本法的运用需要满足三个基本前提：第一，该方法以持续使用假设为基本前提，要求被评估资产处在继续使用过程中或假定处于继续使用过程当中；第二，成本法要求必须具备可以利用的历史资料；第三，应用成本法还要求被评估资产的预期收益能够支持其重置及其投入价值。应用成本法的关键是合理确定被评估资产的重置成本及各种损耗，若要应用成本法来评估碳资产的价值，一个关键的问题是要判断碳资产的形成是否需要特定的投入，并且还要判断该投入能否以货币的形式进行可靠的计量，以此来确定碳资产的重置成本，如果在满足上述条件的情况下，可以应用成本法来确定碳资产的价值。但在实务操作中，由于碳资产的自身特点以及其重置成本及各项损耗的确定过程较为复杂，风险较大，故应用也较为困难。
（二）碳排放权的实物期权定价方法
实物期权的概念最初是由Stewart Myers（1977）在MIT时所提出的，实物期权是关于价值评估和战略决策的重要思想方法。碳排放权给企业带来了一个实物期权，因为它给企业带来了在未来一段时间内选择某项具有潜在收益活动的权利。
1.B―S期权定价模型。该模型是由布莱克与斯克尔斯在20世纪70年代提出的。碳排放权可以看作是无红利支付的实物期权，影响其价值的因素有标的资产价格、期权的执行价格、资产收益波动率，到期期限和无风险利率{16}。
在上述假设下，设x为标的资产当前的市场价值，k为期权的执行价格，T为期权的到期日，t为当前定价日，r为按连续复利计算的无风险利率，σ为标的资产收益波动率，定价模型如下：
C=xN（d1）-ke[-r（T-t）]N（d2）
其中N（d）是标准累积正态分布函数，对于给定变量d，服从平均值为0，标准差为1的标准正态分布N（0，1）的概率。
d1=■
d2=d1-σ■
碳排放权的标的资产是基于企业生产经营活动过程中造成的环境破坏，可以用处理单位碳排放量的平均成本来衡量；在理论上，碳排放权的执行价格应为单位碳排放的成本，由于碳排放权是以权利形式给企业的排污补偿，实际上，执行价格为零；碳排放权的到期期限是由相关政府部门来确定的；无风险利率一般则为相应期限的国债利率。
2.二叉树定价模型。用二叉树定价模型可以计算碳排放权的价值，具体方法是利用无套利的思想，从第n期节点处的期权价值计算出倒数第二列节点的期权价值，依次类推直到计算出碳排放权的初始分配价值{17}。假定，对企业来说每份碳排放权配额都是无差异的，并且碳排放权作为期权来说，其执行价格为零。假定每一节点的上升概率为q，下降概率为1-q，无风险利率为r，则二项式单期期权定价公式如下：
Cu（n-1）=■+■
其中：C0――碳排放权初始分配价格；Cu――上行时期权的到期日价值；
Cd――下行时期权的到期日价值；U――标的资产的上行乘数；
d――标的资产的下行乘数；s0――初始单位碳排放收益。
根据无套利的思想，可计算出每一节点的上升概率q=■，因为执行价格x为零，Cu（n）=UnS，Cu（n-1）d=Un-1dS，可得出Cu（n-1）=Un-1S，依照此方法推算到初始时期，即可得到C0=S0，在执行价格为零时，碳排放权配额的价值应为企业平均单位碳排放收益。
（三）碳排放权定价的影子价格模型
影子价格理论来源于线性规划问题的研究，是荷兰经济学家詹恩・丁伯根在20世纪30年代末首次提出来的。在当前倡导低碳可持续发展的形势下，碳排放权是一种稀缺资源，可以将碳排放权的影子价格定义为：某一国家或地区或企业在碳排放交易中对其最优利用前提下的价格估计{18}。可以利用影子价格理论建立估价模型来确定碳排放权的价值。
为了构建碳排放权的影子价格模型首先明确两条假设条件，即假设条件一：由于减排目标等因素的约束，确定当年地区碳排放总量为X，地区内二氧化碳等温室气体排放企业一共有N家，各企业二氧化碳排放权的初始配额为Xi（i=1，2，3…N）；假设条件二：这N家二氧化碳等温室气体排放企业单位生产规模的平均利润为，每年产值分别为Yi（i=1，2，3…N）。一般来说，在一定时期内、一定的生产技术条件下单位生产规模与化石燃料使用数量成正比，故可以假设其生产规模与二氧化碳排放量也成正比，设平均比例系数为r，排放企业的二氧化碳排放量为Qi=Yi×r。
进行碳排放权交易是为了通过增加碳排放成本提高减排意识，减少碳排放。企业进行生产经营活动是为了追求利润最大化，在碳交易的初始配置中，政府与企业的立场并不是相互矛盾的，政府是希望企业在自身发展的同时注意减少碳排放。因此在构建模型时可以将二氧化碳排放总量控制和有偿配置下的企业利润最大化作为目标函数，将碳排放权视为一种生产资料，将碳排放量作为约束条件来构建模型。如下：
maxW=■（■×Yi）=■（■×■）
■Qi≤X
运用拉格朗日乘数法进行求解，可得以下方程：
L=■（■×■）+λ（X-■Qi）
经计算，可得拉格朗日乘数λ=■
该乘数即为单位碳排放权的影子价格，表示在二氧化碳排放总量控制下实现其最优利用的单位碳排放权估价。从上述模型中可以看出，碳排放权的初始价值与企业单位生产规模的平均利润（■）成正比，与企业单位产值的平均二氧化碳排放比例系数（r）成反比。运用影子价格模型确定碳排放权的价值时，由于各个地区的统计指标数据会有不同，故在实务操作中可以用相近指标数据进行替代。上述定价模型有利于碳排放权交易制度的建立与发展，适用于我国目前企业整体生产水平不高且碳排放量较大的现状。
四、碳资产评估发展建议
随着我国对二氧化碳等温室气体减排工作的重视程度不断加强，以及碳市场的不断完善与发展，对碳资产评估业务的需求程度日益增加，在低碳可持续发展的形势下，碳资产将成为企业非常重视的一种新型资产，碳资产评估工作面临难得的发展机遇。碳资产评估既有一般资产评估、无形资产评估及企业价值评估的某些共性，但在评估对象范围的确定、评估方法的选择、评估参数的确定等方面具有特殊性{19}。目前我国处于碳市场及碳资产评估发展的初期，还缺乏比较成熟的理论与实践，碳资产评估工作中还面临着一些困难。
（一）碳资产评估面临的挑战
1.碳资产评估工作基础薄弱，缺乏专业人才。我国资产评估工作发展较晚，是随着经济体制深入改革和市场经济不断完善而发展起来的。资产评估体系建设时间不长，碳资产评估才刚起步发展，在理论与实践研究上都还不成熟，基础薄弱，缺乏经验，2013年正式的《碳资产评估理论与实践初探》是国内关于碳资产评估的第一部著作。并且国内碳资产评估专业人员较为匮乏，具有相关专业背景的行业专家较少，高质量的专业人才也难以适应中国碳市场快速发展的诸多新要求，缺乏系统的人才教育培训，人才建设的滞后性使中国碳资产评估等工作产生阻碍。
2.我国缺乏成熟活跃的碳交易市场，碳交易制度有待完善。虽然我国已在北京、上海、广东等地先后开展了碳排放权交易试点，但多数集中于CDM项目，对于其他类型碳资产的交易涉及较少。对交易试点地区的碳资产交易情况进行分析可以看出，所进行的交易规模较小，交易数量不大，交易范围具有较大的局限性，交易价格波动较大。而且相较于欧盟等的碳排放权交易制度，我国碳排放权交易制度的建立还处于较为初级的阶段，相关的法律法规及交易制度等方面还存在一些缺陷，交易制度还不完善，交易细则缺乏较为明确的规定，企业参与碳交易的意识不强，参与度低，市场不活跃，这会影响市场信息数据的选取、风险的判断等工作的进行，制约了碳资产评估工作的发展。
3.有关碳资产评估的法律法规需要完善。我国在2002年批准《京都议定书》后便开始积极着手进行议定书要求的相关法律法规建设与完善。2004年，我国颁布《清洁发展机制项目运行管理暂行办法》，在2005年通过该办法对CDM项目加以规制。但大都是关于CDM项目的相关规定，所涉及的范围较为狭窄，且都属于规章层面。碳资产交易活动越来越广泛，碳交易市场也在不断发展，而我国对于交易双方当事人的权利义务、交易准则等问题的法律法规还不完善，缺乏较为完整的法律法规的引领，这势必会影响碳资产评估的正常发展。
4.碳会计信息披露制度的欠缺。目前我国对碳资产会计信息的披露倾向于在三大财务报表中列示，即表内披露，然而碳资产自身具有的风险、不确定性及复杂性使得仅在表内披露是不充分的，不能将碳资产的取得方式、使用期限及计量属性等大量信息充分反映出来，这会使得在搜集碳资产评估工作所需要的相关信息难度较大，影响评估工作的正常进行。就保证碳资产评估工作的顺利进行的角度来说，碳会计信息披露需要建立多维度、多层次的表外披露制度，是对碳资产信息披露的有效补充，不仅要包括传统会计报表所要求披露的碳资产的相关信息，还应该要包括其取得方式、使用期限等方面的信息，这样可以使得评估人员得到较为充分的信息，保证碳资产评估工作的进行。此外，应该充分发挥碳审计的监督作用，以保证碳资产会计信息的质量。
另外，中国建立完善的碳资产评估体系还要面临经济发展现状、产业结构、生产技术水平较为落后等问题的限制。要建立起较为有效的碳资产评估体系将是一个不断探索前进的漫长过程，既要根据我国的实际情况及特点总结发展，还要善于学习吸收国外经验。
（二）相关建议
1.加快建立和完善碳交易市场及交易制度。为促进我国碳交易的持续健康发展，在国内构建全国性以及地区性的碳交易市场非常必要，积极发展我国的碳资产交易。可以学习欧盟排放交易机制等国外较为先进的经验，建立和完善我国碳资产交易相关的法律法规，为我国碳资产交易提供法律保障和制度基础，规范市场交易行为，促进我国碳交易市场的良性发展。要不断建立发展我国自主的交易平台，形成全国统一交易市场，逐步与国际碳资产交易市场接轨。
2.建立以会计准则为核心的碳资产信息披露制度。进行碳资产的评估需要与被评估资产相关的信息数据，因此碳资产的会计处理与信息披露对碳资产的评估有着重要影响，而且将碳资产评估服务于碳会计需要会计准则的规范与完善，建立以会计准则为核心的碳资产信息披露制度可以保证碳信息的基本质量，从而保证碳资产评估工作的顺利推进。在制定相关会计准则时，应该考虑将环境问题纳入准则的制定之中，并且相关的碳排放企业以及外部的碳交易市场都应建立系统完善的碳资产信息披露制度。
3.不断加强对碳资产评估人员专业能力和职业道德的培养。随着碳交易品种类型的不断增加，对碳期货等相关衍生金融产品的需求也不断增加，碳资产评估市场日益活跃，对评估人员的专业要求也不断提高，我国应建立健全人才培养机制，注重将相关知识结合我国实际情况规范化，建立人才认证制度，加强对人员的后续培养，以适应碳资产评估工作的新要求。
为了适应低碳可持续的发展要求，我国也在积极推进碳资产评估体系的建立，政府的推动、行业协会的协助等都为碳资产评估的顺利发展提供了有利条件，我国也在不断制定完善碳资产评估的相关法律法规，不断促进碳交易市场及交易制度的建设与发展，为碳资产评估工作提供支持。虽然碳资产评估工作目前还面临许多挑战，存在一些问题，但在全球积极发展低碳经济、加快推进碳资产市场建设的背景下，碳资产评估行业实现快速发展是必然趋势。
注释：
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1城镇污水处理与碳排放关系
1.1污水输送过程中碳排放在污水输送过程中，温室气体的直接排放的主要途径是排水管道厌氧环境产生CH4，间接排放则包括污水提升所用电耗等。有研究表明［4］，污水在压力管道中停留的时间越长，产生的CH4量越大，管道的管径越大，产生的CH4量越大，压力管道中的CH4浓度接近甚至超过标准状态下CH4的饱和浓度22mg/L，这些溶解于污水中的CH4，通过放气阀、有压流转换为重力流或者进入污水处理厂后，释放到空气中。澳大利亚的研究表明［5］，如污水处理厂进水全部为压力管道输送，则污水输送系统产生的温室气体量是污水和污泥处理过程中产生的温室气体总和的12%～100%。
1.2污水处理过程中碳排放污水处理是温室气体的主要分散排放源之一。就污染物去除过程而言，主要产生CO2、CH4和N2O，对能量供给过程来说，发电、燃料生产会排放CO2。污水处理的温室气体可分为直接排放和间接排放两种类型。直接排放是指污水处理过程中排放的温室气体，间接排放主要是指污水处理消耗的电能、燃料和化学物质在生产和运输过程中排放的温室气体，除此以外，还包括尾水排放至自然水体中污染物降解产生的温室气体。
1.2.1直接排放由图1可知，好氧处理过程中，污水中的有机碳被微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿物化，在把有机物氧化分解成CO2和H2O等，以满足自身生长和繁殖过程对物质和能量的需要。应该指出，在新细胞合成与微生物增长过程中，除氧化一部分有机物外，还有一部分细胞物质也被氧化分解以供应能量，即进行内源呼吸，内源呼吸也排放H2O、CO2、NH3等气体。有机物的厌氧分解过程可划分为两个阶段:酸性发酵阶段和碱性发酵阶段，分别由两类微生物群体完成。厌氧发酵具有两个主要特点:(1)有机物一旦转化为气态产物后，污液中构成BOD和COD的化学物质(主要是有机碳)即转变为CH4和CO2，仅积蓄少量的微生物细胞;(2)由于有机物最终的转化产物中含有大量的CH4，它是一种温室气体，应尽量避免排入大气环境，同时它也是一种高热值气体，可采取措施回收利用。如图3、图4所示［7］，污水生物脱氮的基本原理是在硝化菌及反硝化菌的作用下，将污水中的含氮化合物转化为气态氮化物的过程，其中包括硝化作用和反硝化作用两个反应过程。N2O通常被认为是不完全硝化作用或不完全反硝化作用的产物。
1.2.2间接排放城镇污水处理厂处理污水消耗的电能、燃料和化学物质在生产和运输过程中排放温室气体，以及尾水排放至自然水体中污染物降解产生的温室气体。具体排放途径如表
1.1.3污泥处理过程中碳排放污泥处理处置的碳排放主要也包括两方面:一是污泥处理处置过程直接排放;二是处理处置设施运行能耗间接造成的碳排放［8］。从全球尺度来看，前者主要来自大气中已存在的CO2，只是通过碳吸收—存贮—释放的循环过程又回到大气环境中，属于中性碳，对于碳减排的影响有限。从碳源上讲，运行能耗的碳排放来自于化石能源，属于典型的碳减排领域。污泥处理处置技术以脱水—填埋、生物堆肥、厌氧消化、干化焚烧为主。在目前现行的几种主流污泥处理处置方式中，填埋1t湿污泥(含水率60%)会造成500kg的碳排放量，在各种处理处置工艺中其碳排放量最大;厌氧消化技术碳排放量约在28～35kg/t;生物堆肥和热干化—焚烧的碳排放量强度分别在25～30kg和150～180kg左右［9］;从处理过程的碳排放角度来看，厌氧消化和好氧生物堆肥的碳排放量较脱水填埋产生的少。
2城镇污水处理厂低碳运行的技术途径
2.1合理规划污水收集输送系统污水系统规划最为关键的问题是科学选择收集、处理、排水体制和模式，实际规划中应在综合考虑城市规模和布局、受纳水置、环境容量等因素的基础上，评估不同方案并统筹考虑污水再生利用和污泥资源利用的方向和规模。就污水收集系统而言，其作用是将污染物输送至污水处理厂，而管道淤积将增加CH4的产生，管道渗漏将影响污水管道的污染物输送能力。因此必须提高输送系统的效率，建立日常养护制度，借鉴国外先进养护技术和修复技术，减少管道污染物沉积量和渗漏量是污水收集系统低碳运行的关键。如对于处理家庭、工业、小型社区或服务区产生的污水，采用污水分散收集与处理的方案［10］，进行现场收集与就近处理，既有利于污水的再生回用，又可降低污水长距离输送过程中的能耗和CH4排放。
2.2污水处理过程中的碳减排途径
2.2.1好氧处理过程中温室气体的控制从理论上讲，污水中的有机碳素物质均能被强氧化剂氧化成CO2的形式排入空气中，因此，好氧处理中温室气体减排实质就是减少或固定污水处理中CO2。CO2的固定方法主要有物理法、化学法和生物法［11］。大多数物理法和化学法能量消耗较大，而且物理法固定的CO2最终都需结合生物法将其转化为有机碳;生物法固定CO2主要是依靠植物和微生物，在污水处理中植物生长一般受到限制;微生物固定CO2的研究目前主要集中在光能自养型微生物(微藻类和光合细菌)和化能自养型微生物(氢－氧化细菌)对CO2固定与转化［12］，但通常具有较高固碳能力的光合细菌和氢－氧化细菌由于需要光照或严格厌氧和供氢，限制了其在反应器或水中的应用。李艳丽等［13］通过生物技术手段从海水及其沉积物中选育到在普通好氧条件下具有固碳能力的非光合微生物菌群，并通过电子供体和无机碳源结构的优化，显著提高了其对无机碳的同化能力，好氧条件下固碳菌液的最高碳同化效率可达110mgCO2/L•d;同时，通过分子生物学手段研究发现在不同培养条件下，菌群的群落结构发生很大改变。经过测序、序列比对及构建系统发育树后发现，在已测序的16个显著条带中，11个是不可培养微生物，即其只能以共生方式存在，混合培养时，固定CO2的效果可能是多种菌共同作用的结果。所以，利用非光合微生物菌群控制好氧处理中的CO2减排这可通过如下途径来实现:(1)通过生物技术分离或长期驯化得到在普通好氧条件下具有固碳能力的非光合微生物菌群，通过电子供体和碳源结构的优化，提高其在污水处理中的固碳效率。(2)研究与优化固碳微生物菌群的结构和配比，提升固碳效率。
2.2.2厌氧处理过程中温室气体的控制厌氧过程其实质是指微生物细胞将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某些中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物。所以，在污水达标排放的前提下，厌氧处理中的温室气体减排这可通过如下途径来实现:(1)将厌氧反应所产生的CO2引入固碳系统，通过微生物的作用固定CO2。(2)强化乙酸的产生而减少CH4的产生。通过产氢产酸微生物对污水进行厌氧发酵，可将其中的有机成分尽可能转化成乙酸，在达到污染控制目标的同时，为二阶段发酵法生产高附加值的生化产品提供给足够的可溶性碳源。(3)强化H2的产生而减少CH4的产生。目前国内外在厌氧产氢污泥驯化、不同基质的产氢潜能、厌氧发酵产氢的影响因素和厌氧发酵产氢数学模式等方面的研究已取得了一定进展［14］，但尚有许多理论和技术难题需要解决。应加大在该方向的研究力度，尽早实现厌氧发醉产氢工业化应用。(4)强化厌氧过程中CH4的产生，发展沼气工程。一般污水厂厌氧消化气中CH4的含量约为60%～65%，燃烧热值约为21～23MJ/m3，是优良的燃料。污水厂可利用沼气烧锅炉，为污泥消化池加热或者为污水厂生活提供炊事、采暖、洗浴的热源;沼气发电机发电［15］和沼气燃料电池发电［16］以其低排放，低污染，节约能源，废物资源再利用等优点而倍受各国政府的关注，开发沼气发电成为CH4减排的一项重要措施。
2.2.3污水脱氮过程中N2O的控制目前对不同污水处理工艺过程中N2O的释放情况缺乏系统的研究资料，很难优选出一种N2O释放量低的工艺;且污水种类多样、成分复杂，为降低N2O释放量而对污水的水质进行调控存在着较大的难度。因此，N2O的减排及控制问题主要从以下两方面进行:(1)运行工况的优化。根据污水处理中N2O产生与释放的主要影响因素分析［17］，得出控制N2O减量的策略:保证污水处理中硝化系统有较高的DO(＞0.5mg/L)，反硝化系统尽量避免溶解氧的存在;保证高C/N(＞3.5)、较大的SRT(＞10d)和适当的pH值(6.8～8);尽量避免系统中NO－2N等物质的积累，减轻某些化学物质(如H2S、甲醛、乙烯、重金属离子等)对硝化及反硝化菌酶系统的毒性作用等。(2)微生物种群的优化与调控。污水生物脱氮过程中微生物种群及关键酶活性影响和决定了N2O的产生［18］。可应用分子生物学手段确定出污水生物脱氮体系中硝化菌及反硝化菌的主要种群及关键酶的活性，然后通过投加或固定N2O释放量低的基因工程菌的方式进一步优化污水处理系统中的微生物种群结构，从而控制N2O的产生和排放。
2.3污泥处理处置能源化利用途径我国在城市污泥处理、处置及资源化方面的技术才刚刚起步，目前仍然采用以土地利用为主，其他利用方式为辅的资源化方式，形式比较单一，而且利用率也不高，与国外先进国家相比尚有较大差距［19］。国外发达国家目前较成型的技术有:污泥发酵产沼气发电、污泥燃烧发电、污泥热解与制油技术，还处在研究试验阶段的污泥制氢技术［20］。
2.3.1污泥发酵产沼气该技术共分为两个阶段:第一步将污泥厌氧消化，即污泥在厌氧条件下，由兼性菌和专性厌氧菌(甲烷菌)降解有机物，分解最终产物为二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4);第二步是燃烧甲烷气使发动机转动，将消化气的能量转变为轴动力，然后用发电机使之转化为电能。厌氧消化产甲烷不仅投资、运行、管理程度不高，而且从COD中所转化的能量(50%～60%)适中。所需要的技术和设备较为简单，非常容易实现工程化。有实例研究表明［21］污水处理厂所产生的CH4燃烧后产生的能量足够污水处理厂运行中曝气、污泥脱水及污泥焚烧所需。
2.3.2污泥燃烧发电污泥直接焚烧发电这种方式的能量转化效率高达80%左右，但污泥焚烧在工程实施时所需的设备较多，污泥焚烧厂的兴建规模也很大。具体地说，首先是要对高含水率(95%～97%)的污泥进行机械脱水处理或以堆肥方式蒸发水分;其次是投资焚烧、发电设备［22］。这种方式能量转化效率虽然高，但所需设备成本很高，所以实际应用的工程实例并不多见。
2.3.3污泥热解制油技术热分解技术不同于焚烧，它是在氧分压较低状况下，对可燃性固形物进行高温分解生成气体产油分、炭类等，以此达到回收污泥中的潜能。热解制油就是通过热分解技术，将污泥中含碳固形物分解成高分子有机液体(如焦油、芳香烃类)、低分子有机体、有机酸、炭渣等，其热量就以上述形式贮留下来。污泥中的炭有约2/3可以以油的形式回收，炭和油的总回收率占80%以上;而热解制油技术中油的回收率仅有50%。但由于热解法只需提供加热到反应温度的热量，省去了原料干燥所需的加热量，能量剩余较高，大约为20%～30%(一般在污泥含水率80%以下的情况下)［23］。
2.3.4生物制氢污泥制氢技术主要有:污泥生物制氢，污泥高温气化制氢，以及污泥超临界水气化制氢［24］。三种制氢技术相比较，超临界水气化制氢技术具有良好的环保优势和应用前景，目前已积累了一些试验研究结果。该技术是一种新型、高效的可再生能源转化和利用技术，具有极高的生物质气化与能量转化效率、极强的有机物无害化处理能力、反应条件比较温和、产品的能级品位高等优点。与污泥的可再生性和水的循环利用相结合，可实现能源转化与利用以及大自然的良性循环。在超临界水中进行污泥催化气化，污泥的气化率可达100%，气体产物中氢的体积分数甚至可以超过50%，且反应不生成焦炭、木炭等副产品，不会造成二次污染，具有良好的发展前景。
2.4污水处理厂的节能途径污水处理厂能耗成本占污水处理厂运营维护成本的40%～80%，外部能源(煤等化石燃料)发电产生CO2排放。换言之，以消耗大量外部能源消除污水中含能物质(COD)的最终结果实际上是一种污染的转嫁方式。污水处理厂能耗分布见图5。由图5可知，能耗分布主要集中在污水提升、曝气供氧、污泥输送与处理和混凝沉淀等部位，因此污水处理厂的节能工作应从上述部位出发，降低能耗，进一步减少CO2的排放。节能途径主要有:工艺的优选实现系统节能、高效的装置实现设备节能、无害高效的药剂实现原料节能、排放物的资源化实现产出物节能、管理模式创新实现管理节能。
3结论
城镇污水处理中碳排放的主要产生环节有:
(1)污水输送过程中管道厌氧环境产生CH4、污水提升所用能耗等;
(2)污水好氧处理中有机碳氧化分解为CO2，厌氧处理中有机物酸性发酵产生少量CO2、碱性发酵最终转化产物中含有大量CH4，脱氮处理中不完全硝化作用或不完全反硝化作用产生N2O;
(3)污泥处理处置过程直接排放温室气体、处理处置设施运行能耗等。
针对上述污水处理与碳排放的关系，基于目前的研究情况，污水处理厂实现低碳运行可采取的的技术途径:
(1)在方案选择中注重污水输送、污水处理和污泥处理的全过程整体性考虑;
(2)注重分析污水输送的方式，减少管道污染物沉积量和渗漏量，有条件的地方采用污水分散收集与处理的方案;
内容摘要:随着全球环境的不断恶化,低碳经济成为各国经济发展的重要选择。本文对低碳经济的内涵特征进行了剖析,从发展目标、发展动力、以及发展路径与方法等不同角度对我国低碳经济发展模式进行了深入研究。
关键词:低碳经济 发展模式 节能减排
随着全球工业化的快速发展,世界能源消费剧增, 生态环境不断恶化,人类社会的可持续发展受到严重威胁,走可持续发展道路成为国际社会的共识。其中低碳经济发展模式成为一种重要的选择,低碳经济除环保效益外,还存在巨大的经济利益。为此,一些发达国家大力推进向“低碳经济”转型的战略行动,着力发展“低碳技术”,并对产业、能源、技术、贸易等政策进行重大调整,以抢占产业先机。而我国“十一五”规划中也指出减少单位能耗20%,二氧化硫减少10%左右。2009年我国的《2009中国可持续发展战略报告》中提出了发展低碳经济的战略目标,即到2020年,单位GDP的二氧化碳排放降低50%左右。无论是发达国家还是处于发展中的我国,都需要走低碳发展道路。对低碳经济发展模式研究具有重要的现实意义。
低碳经济的内涵与特征
(一)低碳经济的内涵
“低碳经济”概念,首先由英国在《我们未来的能源――创建低碳经济》的白皮书中提出。其中,指出低碳经济是通过更少的自然资源消耗和更少的环境污染,获得更多的经济产出;低碳经济是创造更高的生活标准和更好的生活质量的途径和机会,也为发展、应用和输出先进技术创造了机会,同时也能创造新的商机和更多的就业机会。
英国虽然率先提出了低碳经济的概念,并明确了自身实现低碳经济的目标和时间表,但并没有对低碳经济的概念加以界定,也没有给出可以在国际上进行比较的指标体系。一般而言,对低碳的理解可以分为三种情形:第一种情形是温室气体排放的增长速度小于国内生产总值(GDP)的增长速度;第二种情形是零排放;第三种情形是绝对排放量的减少。实现以上三种情形低碳发展的前提条件是经济正增长(GDP增长率大于零)。对于英国等发达国家来说,追求的目标应该是绝对的低碳经济;对于发展中国家而言,目标应该是相对的低碳发展。通俗地讲,低碳经济就是为了实现 “把大气中温室气体浓度稳定在防止气候系统受到威胁的人为干扰的水平上”的目标。政府采取低碳经济政策的终极目标就是切断经济增长与温室气体排放之间的联系。
低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础,以能效技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用为核心,以市场机制、制度框架和政策措施为先导,以减少化石燃料消耗和温室气体排放为标志,以经济社会与生态环境相互和谐为目标的新型发展模式。它的实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。
(二)低碳经济的特征
经济增长性。这个特性主要包含两层含义:一是低碳经济必须按市场经济的原则和机制来发展;二是低碳经济的发展不应导致人们的生活条件和福利水平明显下降。也就是说,既反对奢侈或能源浪费型的消费,又必须使人民生活水平不断提高。
技术创新性。低碳技术创新是发展低碳经济的直接手段,也就是通过技术进步,在提高能源效率的同时,降低二氧化碳等温室气体的排放强度。前者要求在消耗同样能源的条件下人们享受到的能源服务(如照明、家用电器消耗等)不降低;后者要求在排放同等温室气体情况下,人们的生活条件和福利水平不降低,这两个“不降低”需要通过能效技术和温室气体减排技术的研发和产业化来实现。
目标和谐性。发展低碳经济的目标应该是,将大气中温室气体的浓度保持在一个相对稳定的水平上,不至于使全球气温上升影响人类的生存和发展,从而实现人与自然的和谐发展。
因此,发展低碳经济要在降低能耗和减少污染物排放的同时,保证经济增长与能源消费含碳气排放脱钩,不能保持同步增长,并进一步需要开发与利用新型清洁的可再生能源。
我国低碳经济发展战略目标及动力
(一)我国低碳经济的发展战略目标
作为最大的发展中国家,我国发展低碳经济的机遇和挑战并存。我国低碳道路的战略主要包括四个方面:第一,降低能源消费强度和碳排放强度,努力减少二氧化碳排放的增长率;第二,利用目前国内外相对较好的资源能源条件加速完成重化工业化任务;第三,选择重点行业,提高这些行业在节能减排和低碳技术与产品方面的国际竞争力;最后,积极参与国际气候体制谈判和低碳规则制定,为国内的工业化进程争取更大的发展空间。
我国应把“低碳化”作为国家社会经济发展的战略目标,《2009中国可持续发展战略报告》中我国低碳经济的发展目标是:到2020年,单位GDP能耗比2005年降低40%至60%,单位GDP的二氧化碳排放降低50%左右。
(二)我国低碳经济发展的动力
首先,目前我国正处于快速工业化阶段 ,以工业化为主要特征的现代社会深深地依赖于廉价的煤炭、石油和天然气等化石燃料。我国又是世界上人口最多的国家,巨大而持续增长的人口,使我国在实现工业化过程中,所需要的材料生产和消费都会大幅度增加。因此,我国未来的发展需要较大的能源供应量和温室气体排放空间。目前我国经济增长、能源消费和温室气体排放的净增长趋势严重不协调,这更加凸显了我国减排形势的严峻。节能提效与温室气体减排已成为我国基本国策不可缺少的部分,因此,未来20-50年间,我国必须在工业化发展和温室气体减排之间寻求平衡。
其次,从国际政治的角度来看,随着我国经济的崛起,国际社会也要求中国承诺更多的温室气体减排义务。随着工业化和城市化的加速发展,必然带来公路、铁路、桥梁基础设施的大规模建设,有专家甚至预测,中国在2020年前后二氧化碳的排放量会超过美国成为世界上最大的温室气体排放国。因此,我国在减排方面遇到的国际政治压力将会越来越大。要树立作为国际社会中负责任大国的形象,我国必须走低碳经济发展之路。
第三,以新能源和可再生能源为代表的低碳产业是一个潜力无穷的朝阳产业。以太阳能为例全球太阳能产业经济效益潜力无限:到2006年底,全球太阳能领域的资本总额已经从1年前的60亿美元增加到220亿美元。到 2010年,全球太阳能产业的收入有可能达到200亿美元。同时,可再生能源领域劳动力就业稳步增长,到 2007年,全球可再生能源产业的劳动力已经增加到20万人。因此,不论从产业盈利潜力还是创造的就业机会来看,低碳产业都是未来蓬勃发展的朝阳产业,这是我国发展低碳经济的直接动因。
促进我国低碳经济发展的路径与方法
(一)将低碳经济发展纳入国家战略
低碳经济的理念需要将建设“资源节约型、环境友好型、低碳发展型”社会作为国家战略理念和战略目标。低碳经济发展理念与建设生态文明、实现可持续发展的理念是一致的。应把发展低碳经济作为国家战略来考虑,着眼于未来30～40年的国际竞争力来培养。 应制订国家战略层面的低碳经济发展体系,制订低碳经济发展的中长期规划,将单位GDP碳排放强度指标下降纳入考核体系之中。
(二)发展具有低碳特征的产业
我国产业结构应该限制高碳产业的市场准入,而产业结构的调整是发展低碳经济的重要途径。要重点发展现代服务业和低碳行业,一方面,现代服务业是一个能耗低、污染小、就业容量大的低碳产业,它包括金融、保险、物流、咨询、广告、旅游、新闻、出版、 医疗、家政、教育、文化、科学研究、技术服务等。我国现代服务业拥有很大的提升空间,我们不仅要关注“中国制造”,更应该关注“中国创造”,先进制造业是一个完整的体系,包括“ 设计制造品牌” 三个环节,我国仅仅拥有中间的制造环节是不够的,中间制造环节正好是能耗高、物耗高、污染大、排放大的环节。制造业前端产品的技术设计和开发是知识密集型,制造业后端的品牌是与产品的物流和销售网络平台的搭建密切相关。而先进制造业的前后端都属于现代服务业范畴,属于高附加价值的环节。另一方面,知识密集型和技术密集型产业属于低碳行业,如信息产业的能耗和物耗是十分有限的,对环境的影响也较小。IT产业是低碳经济中最具发展潜力的产业,不论是硬件,还是软件都具有能耗低、污染小的特点。
(三)大力发展可再生能源
我国化石能源的 “富煤、贫油、少气” 的资源结构特征,决定了煤炭是能源消费的主体。当前,煤炭在能源消费总量中的比重接近70 %,比国际平均水平高41个百分点。虽然石油的比重有所上升,但只能以满足国内基本需求为目标,不可能用来替代煤炭。因此,以煤炭为主的能源消费结构难以在近10年得到根本改变。这就需要碳中和技术,在消费前对煤炭进行低碳化和无碳化处理,减少燃烧过程中碳的排放。在此格局下,加速发展天然气,适当发展核电,积极发展水电,深入开发风能、太阳能、水能、地热能和生物质能等可再生能源,减少煤炭在能源消费结构中的比重,将是发展低碳经济的主要方向。
(四)构建以点带面的低碳经济试点区
低碳经济也需要一些有条件的地区作为发展模式转型的试金石。可以考虑按照不同地区和部门的特点,选择试点区。比如,在东部和西部地区各选择低碳经济试点区,采取相关政策吸引研发及高端制造业投资,改造或淘汰高能耗、高污染产业,成为发展低碳经济的示范区。也可以在电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等高能耗、高污染的行业率先试点,通过低碳技术的引入和改造,成为探索低碳经济发展的重点领域。2008年初,世界自然基金会在我国以上海和河北保定两市为试点,推出了“低碳城市 ”发展示范项目,希望从上海与保定这两个试点城市的建筑节能、可再生能源和节能产品制造与应用等领域中,总结出可行模式,陆续向全国推广,这是一个良好的开端。
(五)设立碳基金以激励低碳技术的研发
碳基金设立主要可采用政府基金和民间基金两种形式,前者主要依靠政府出资,后者主要依靠社会捐赠形式筹集资金。目前,我国设立了清洁发展机制基金(政府基金)和中国绿色碳基金(民间基金),满足应对气候变化的资金需求。但是,现有的这两个基金主要资助碳汇的项目,还未将基金用于低碳技术研发的支持和激励上。碳基金的目标应该除了关注碳汇的增加外,还需要更加关注通过帮助商业和公共部门减少二氧化碳的排放,并从中寻求低碳技术的商业机会,从而帮助我国实现低碳经济社会。碳基金的资金用于投资方面主要有三个目标:一是促进低碳技术的研发;二是加快技术商业化;三是投资孵化器。我国碳基金模式应以政府投资为主,多渠道筹集资金,按企业模式运作。碳基金公司通过多种方式找出碳中和技术,评估其减排潜力和技术成熟度,鼓励技术创新,开拓和培育低碳技术市场,以促进长期减排。
(六)积极参与低碳化的国际合作
一方面要强调我国低碳技术的自主创新,另一方面要积极开展国际技术合作,通过共同研发,合理转让等方式提高国内的科技水平和创新能力,尽快缩小与先进低碳技术方面差距。 在《京都议定书》的执行框架下,相应的减排技术产业及市场正逐步形成,我国企业应当积极参与全球建立低碳领域的技术创新机制,力争在清洁和高效能源技术方面取得突破,在国际碳减排市场中取得竞争优势。
结论
综上所述,气候变化挑战催生了低碳经济理念,全球向低碳经济转型已是大势所趋。低碳经济是人类社会可持续发展的出路所在,低碳经济的实质是能源效率和清洁能源结构问题,其核心是能源技术创新和制度创新,目标是减缓气候变化和促进人类的可持续发展。因此,低碳经济指的是依靠技术创新和政策措施,实施一场能源革命,建立一种较少排放温室气体的经济发展模式,以减缓气候变化。我国低碳经济的发展依赖于产业结构、能源结构及消费结构的调整,需要政策法规的支持与扶植,更需要科技创新的支撑。
参考文献:
1.陈英姿,李雨潼.低碳经济与我国区域能源利用研究[J].吉林大学社会科学学报,2009(2)
【摘要】固体绝缘环 网柜取代 SF6气体
环网柜是由一组高压开关设备安装在金属柜体内或做成拼装间隔式环网柜供电单元的电气设备，广泛用于中压电缆线路分段、联络及分接负荷。近几年来，随着中压配电网建设及入地改造的实施，城市中压配电网电缆化率越来越高，作为电缆线路重要供电设备的环网柜在城市中压配电网中发挥着重要作用。
我国电网中使用的环网柜按照绝缘方式主要分为三类：油绝缘、空气绝缘和SF6气体绝缘。而油绝缘环网柜随着国内城乡电网无油化改造的推进，已经基本被淘汰；空气绝缘环网柜由于供电单元只能用于开断容量小、不频繁操作的场合，而且对户外恶劣环境适应性较差，所以现在已较少使用。目前国网大规模使用的是SF6气体绝缘环网柜，但实现循环经济是未来发展的方向，所以电力设备无氟化是必然道路，随着固体绝缘技术的成功研发，使得广泛使用的SF6绝缘环网柜被固体绝缘环网柜所替代成为可能。
1 SF6气体绝缘环网柜介绍
1.1SF6气体绝缘环网柜使用情况
SF6气体绝缘环网柜主要采用SF6气体作为绝缘介质，将高压部分或高低压部分密封在一个充满SF6气体的气箱内，气箱内外存在0.3～0.5BAR的压力差，客观上使SF6气体外泄成为可能。
1.2 SF6及其化学反应衍生物的形成及危害
1.2.1 SF6及其化学反应衍生物的产生及性质
（1）SF6气体性质。纯净的SF6气体是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。在相同状态下约是空气相对密度的5倍。为便于运输和贮存，SF6气体通常以液态形式存在于钢瓶中。
SF6气体的化学性质非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应；在低于150℃ 时，SF6气体呈化学惰性，极少熔于水，微熔于醇。对电气设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。然而，在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下，SF6气体能分解和游离出多种产物，主要是SF4和SF2，以及少量的S2、F2、S、F等。特别在是室内、地铁、大型剧场、机场、医院等设施内使用，对人体会产生非常不利的影响，并且非常不安全。另外，SF6气体是温室效应气体，散发到大气中后不能有效分解，对气候产生很大影响，污染空气，使空气污浊，严重影响人们的生存空间。
（2）SF6气体的毒性来源。从有关部门的试验及研究结果可知，SF6气体的毒性主要来自 5 个方面。
1）SF6产品不纯，出厂时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体。大家知道，目前化工行业制造 六氟化硫（SF6）气体的方法主要是采用单质硫磺与过量气态氟直接化合反应而成；即 S+3F2SF6+Q（放出热量）。在合成的粗品中含有多种杂质，其杂质的组成和含量因原材料的纯度、生产设备的材质、工艺条件等因素的影响而有很大差异，杂质总含量可达5%。其组成有硫氟化合物，如：S2F2、SF2、SF4、S2F1O 等；硫氟氧化合物如SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10O 等以及原料中带入的杂质如HF、OF2、CF4、N2、O2等。为了净化粗品中的杂质，合成后的SF6气体还需要经过水洗、碱洗、热解（去除剧毒的十氟化物）、干燥、吸附、冷冻、蒸馏提纯等一系列净化处理过程才能得到纯度在 99.8% 以上的产品。然后再用压缩机加压，充入降温至-80 ℃ 左右的钢瓶中，以液态形式存在。在使用时减压放出，呈气态冲入电气设备中。
除在上面的合成过程中产生的杂质外，另外，在气体的充装过程中还可能混入少量的空气、水分、和矿物油等杂质，这些杂质均带有或会产生一定的毒性物质。因此，为保证SF6产品的纯度和质量，对出厂的SF6产品国际电工委员会（IEC）及许多国家均制定了质量标准，并要求生产厂家在供货时提供生物试验无毒证明书。
2）电气设备内的SF6气体在高温电弧发生作用时而产生的某些有毒产物。例如： SF6 气体在电弧中的分解和与氧的反应：
2SF6+O22SOF2+8F（氟化亚硫酰）
2SF6+O22SOF4+4F（四氟化硫酰）
SF6SF4+2F（四氟化硫）
SF6S+6F（硫）
2SOF4+O22SO2F2+4F（氟化硫酰）
3）电气设备内的SF6气体及分解物与电极（CU-W合金）及金属材料（AL、CU）反应而生成某些有毒产物。例如： SF6气体及分解物与电极或其它材料反应：
3SF6+WWF6（气态）+3SF4
3F+ALALF3（固态粉末）
3SOF2+AL2O32ALF3（固态粉末）+3SO2
SF6+CUCUF2（固态粉末）+ SF6
4SF6+W+CU2S2F2（气态）+3WF6（气态）+CUF2（固态粉末）
4）电气设备内的SF6气体分解物与其内的水分发生化学反应而生成某些有毒产物。例如：SF6气体分解物与水的继发性反应：
SF4+H2OSOF2+2HF（氢氟酸）
SOF4+H2OSO2F2+2HF（氢氟酸）
SOF2+H2OSO2+2HF（二氧化硫）
SO2F2+2H2OH2SO4+2HF（硫酸）
5）电气设备内的SF6气体及分解物与绝缘材料反应而生成某些有毒产物。如与含有硅成分的环氧酚醛玻璃丝布板（棒、管）等绝缘件；或以石英砂、玻璃作填料的环氧树脂浇注件、模压件以及瓷瓶、硅橡胶、硅脂等起化学作用，生成SIF4、SI（CH3）2F2等产物（见表一）。
SF6气体的电弧分解物及反应生成物的生理特性见表1。
序号 化学成分 化学性质 生理学特性
1 S2F2氟化硫 常温下为无色气体，具有很强的毒性 常温下为无色气体，具有很强的毒性，遇水后生成 HF ，对呼吸系统有类似光气的破坏性作用
2 SF4 无色气体，有类似 SO2的刺激性臭味，毒性与光气相当 对肺有侵害作用，动物肺部吸入该气体后会出现呼吸困难的现象。
3 S2F10 常温常压下为无色易挥发液体，系剧毒物质，毒性约为 SOF2的300倍。 主要侵袭肺住址，引起肺出血和肺水肿。白鼠的致死浓度为1×10（V/V）。
4 SOF2 无色剧毒气体 侵袭肺部，引起肺组织急性水肿，影响气体交换，使肺部缺氧充血而导致窒息性死亡，它有强烈的恶心臭味。白鼠和兔子的致死浓度为10×10-6和50×10-6（V/V）
5 SO2 有刺激性气体
6 HF氟化氢 无色气体或液体，具有强烈的刺激性臭味，极易溶解于水，形成氢氟酸 对一般材料具有较强的腐蚀性。 HF 对皮肤、粘膜有强烈的刺激作用，并能引起肺水肿、肺炎等。
7 SIF4 有刺激性， 从食物中摄取后对呼吸有危险
8 WF6 有刺激性
9 SO2F2氟化硫酰 挛性化合物，无色无臭 在较高浓度下对肺组织有刺激作用，引起肺泡出血。
10 SF2二氟化硫 沸点35℃，极不稳定，受热后更加活泼，易水解生成 S、 O2、HF等 其毒性与HF相当
11 AIF3三氟化铝 白色粉末状，通常吸附了大量的有毒气态分解产物，故应被视为具有强烈腐蚀性和毒性的物质。 ALF3 粉尘可刺激皮肤引起皮疹，对呼吸系统及肺部均有侵袭作用
12 S2F10O十氟化二硫一氧 剧毒物质 对肺组织强烈侵袭作用
表1
1.2.2对人及动物的危害
从医学的角度来讲，各种分解物气体及生成物对人体的影响程度不光取决于其毒性的大小，还与吸入到人体内量的大小和每个人的身体素质有关。作为客观地判断依据，日本将每一种动物物质的允许浓度设定为五级。即：A――最低致命浓度； B――半致命浓度（50%为死亡浓度）；C――短时间停留极限，通常为15分钟；D――出现毒性反应的最低浓度；E――为每天8小时，一周40小时的正常劳动时间，大多数人在此浓度下工作，均不会对健康有不良影响。
早在1979 年，上海第一医学院和上海市化工局职业病防治研究所就对长期从事或接触SF6气体的人群进行了调查及动物试验。
在对生产和使用SF6气体的两家企业的工人进行职业流行病学调查中，对年龄、性别、劳动强度、专业工龄、是否吸烟等相近的工人，进行分组对照、比较，对工人们的健康情况未发现有明显的损害。但从统计的症状发生率来看，表现出乏力、记忆力差、咽痛、胸闷的人数较多。
在对动物（雌性大、小鼠）进行分组急性静式染毒试验、亚急性静式染毒试验中，分别将白鼠放在不同浓度的SF6新气体或（与电弧接触过的）开断器的气体分组箱里。其结果是急性静式染毒试验未发现异常，而亚急性静式染毒试验则发现一只大鼠的肺毛细血管在电子显微镜下有轻度亚微结构改变。是否就是由SF6气体引起的，因试验的动物数量有限，还难以定论。
1.2.3对环境的危害
近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。这种全球性的气候变暖是由自然的气候波动和人类活动所增强的温室效应共同引起的。减少温室气体排放、减缓气候变化是《联合国气候变化公约》和《京都议定书》的主要目标，而我国在减少温室气体排放方面所面临的国际压力越来越大。
温室效应是指大气中的二氧化碳等气体能透过太阳短波辐射，使地球表面升温。同时阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射，从而使大气增温。由于二氧化碳等气体的这一作用与 “温室”的作用类似，故称之为“温室效应”，二氧化碳等气体被称为“温室气体”。目前，发现人类活动排放的温室气体有六种，它们是二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫，这当中氟化物就有三种。其中CO2对温室效应影响最大，占60%，而SF6气体的影响仅占0.1%，但SF6气体分子对温室效应具有潜在的危害，这是因为SF6气体一个分子对温室效应的影响为CO2分子的25000倍，同时，排放在大气中的SF6气体寿命特长，约3400年。现今，每年排放到大气中的CO2气体约210亿，而每年排放到大气中的SF6气体相当于1.25亿吨CO2气体。
现在全球每年生产的大8500吨SF6气体中，约有一半以上用于电力工业。而在电力工业中，高压开关设备约占用气量的80%以上。其中中压开关的用气量约占1/10；主要是在126～252 KV的高压、330～800kV的超高压领域，特别是126V～252kV～550kV的断路器（GCB）、SF6封闭组合电气（GIS）、充气柜（C-GIS）、SF6气体绝缘管道母线（GIL）中。因此，合理、正确的使用管理SF6气体，减少排放量已到了非整治不可的地步。
1.3 SF6气体绝缘环网柜投运后维护成本
截至北京市电力公司在运环网柜约15.8万台，经粗略统计SF6明显泄漏的环网柜约占环网柜总量的1‰，不明显泄漏的环网柜更是不计其数，正是因为SF6环网柜这种特性造成了设备在运行过程中必须通过定期和不定期的检测，才能够保证设备的安全运行。一旦发现气箱压力减小，特别是气箱内的压力低于安全值范围内，就必须停电，对设备进行维修和充气，并且要对维修和充过气的设备进行检测，合格后才能重新送电，据不完全统计国内主流开关柜厂家对SF6气体开关柜充气维护费用在3000-8000元/组不等，且由于SF6气体开关柜多采用“共箱”方式，停电时需将整组（一般为3-6组开关）开关柜全部停电才能进行充气维护，因此停电范围增大，导致供电可靠性指标降低，开关操作工作量成倍增加，人力、物力成本较高。
综上所述，SF6气体绝缘环网柜已经无法适应供电企业对电气设备满足免维护的要求和现代社会日益增长的环保需求。
2固体绝缘环网柜介绍
2.1固体绝缘环网柜特点
固体绝缘环网柜，是采用固体绝缘材料作为主绝缘介质的环网柜，将真空灭弧室及其导电连接、隔离开关、接地开关、主母线等主导电回路单一或组合后用固体绝缘介质包覆封装为一个或几个具有一定功能，并可再次组合和扩展的具备全绝缘、全密封性能的模块，人可触及的表面涂覆有导电或半导电屏蔽层并可直接可靠接地的环网柜。
固体绝缘环网柜从原理结构上完全取消了SF6气体以及相应的气箱零部件，彻底解决了由于气箱内部开关短路时因压力上升而引起爆炸所造成的事故，完全避免了SF6气体分解、泄漏而造成的有害气体的排放，真正成为社会所需要的环境友好型开关产品。
目前国内外均有多家企业在研究开发固体绝缘环网柜，有的已通过型式试验，并在各地挂网运行数年。从市场上的固体绝缘环网柜可以看出，目前，固体绝缘环网柜的结构主要有以下几种：
（1）只有主回路真空断路器的固体绝缘开关，如美国G&W公司。
（2）真空断路器+空气绝缘的三工位隔离、接地开关，如伊顿电气、沈阳昊诚、北京双杰等。
其中，伊顿电气和沈阳昊诚采用的一次方案是：上隔离、上接地+真空断路器，且隔离、接地采用的是螺旋直动式结构；北京双杰采用的是真空断路器+下隔离、下接地，且隔离、接地采用的是旋转刀闸式结构
（3）真空断路器+真空三工位隔离、接地开关，如ABB、日本日立等。
本文以北京双杰电气的固体绝缘环网柜为例，研究其替代传统SF6环网柜的可能性。
2.2北京双杰电气固体绝缘环网柜
北京双杰电气具有自主自主知识和技术产权及多项国际国内专利的固体绝缘环网柜采用了众多技术手段，包括：真空灭弧技术；弹簧储能操作机构和永磁操作机构技术；硅橡胶绝缘技术；环氧树脂浇铸技术等。
2.2.1两个关键性问题解决方案
（1）散热。10KV开关产品发热源主要存在于触头与母线接触面。空气绝缘产品以空气为媒介，依靠气体对流起到散热效果。实际上，空气是热的不良导体，环氧树脂与硅橡胶的热传导性远远高于空气。固体绝缘开关产品用环氧树脂与硅橡胶将带电体包覆，热量首先传导到环氧树脂与硅橡胶，将点散热稀释为面散热，远远增大散热面积，有效增强了散热效果 。
（2）绝缘。依据国标要求，12KV额定电压设备的相间及相对地的最小空气间距为125MM（见图1）。
图1 图2
空气绝缘，需考虑应用场所空气质量及污秽程度固体绝缘，适应各种工况固体绝缘环网柜彻底解决了环网柜公认的难题：即A、B、C三相母线在一平面上时，不同回路间的母线连接问题。这种三维立体母线穿越技术通过硅橡胶良好的绝缘性能，使得母排间的绝缘距离不再成为令设计人员头疼的问题，而且，这种穿越技术方法简单，标准化、规范化程度高，完全满足以GB3906 、GB/T 11022 、GB50053-94 等标准（见图2），大量推广应用前景光明。
2.2.2适用范围广
固体绝缘环网柜属于全工况产品，开关本体防护等级IP67，可有效避免由于粉尘、凝露、污秽、腐蚀性杂质的侵蚀造成的回路故障，开关柜可运行在海拔高达5500米，环境温度-50℃的恶劣环境中，相比SF6环网柜具有更突出的抗恶劣环境的能力，在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下，适应性更强。
2.2.3经济性
固体绝缘环网柜价格与合资品牌SF6环网柜价格相当，但明显低于合资品牌中置柜。
固体绝缘环网柜开断容量为1250A-31.5kA，与传统中置柜开断容量相当，远大于SF6环网柜开断容量（630A-20kA）（图3）。而且固体绝缘环网柜柜体远小于常规开关柜，节省安装成本及宝贵的占地面积。
图3固体绝缘环网柜与常见其他类型开关柜体积对比
固体绝缘环网柜投运后，由于不存在漏气等问题，所以无需发生后期养护费用及由于申请停电而间接发生的人工费用。
2.2.3环保性
SF6是二战核爆产物，温室气体，在电弧电晕的作用下产生剧毒的低氟化合物，而且会引起绝缘材料的损坏。固体绝缘环网柜采用环氧树脂作为主绝缘介质，摒弃SF6气体，摆脱压力容器的地域限制，运行中不产生任何有害物质，是响应国家乃至国际上发展绿色经济、绿色社会的倡导的优秀产品。
2.3发展趋势
2010年6月国家电网公司科技部、生技部、物资部委托中国电力科学研究院开展固体绝缘环网柜技术的调查和研究。
2011年8月国家电网公司科技部下发第1285号文件即关于《国家电网公司第一批重点推广新技术目录》的通知，固体绝缘环网柜技术被列入推广应用类新技术。并指出从技术可靠性和环保要求更加严格的发展趋势看，固体绝缘环网柜具有全面取代SF6气体绝缘环网柜的趋势。推广应用计划为：2011-2012年，公司新建和改造项目中固体绝缘环网柜的使用量不低于新增总量的5%；2015年后，新建和改造项目中固体绝缘环网柜的使用量不低于新增总量的25%。责任部门为生产技术部、物资部。
2012年3月2日国家电网公司企业标准Q/GDW730-2012《12kV固体绝缘环网柜技术条件》，对12kV固体绝缘环网柜的各项功能和技术指标提出了详细的要求，并从即日起开始实施。
3结语
作为顺应社会、时展的新一代环保型中压电气设备，固体绝缘环网柜从其设计原理和结构特点来看，是一种安全、环境友好型的新型环网柜，并且特别适合在高海拔、高温差、污秽潮湿的场所使用，它必将在我国坚强的中压智能电网中扮演重要的角色。
但与此同时，作为一种新兴的电气设备，它还有着不成熟不可靠的地方，需要我们电力行业的同仁们在实际应用中不断研究、探索和验证。
注释：
[1]标准大气压，25℃环境导热系数：空气0.023W/m・k；环氧树脂0.4-0.63W/m・k；硅橡胶0.27W/m・k.
[2]GB3906《3.6kV-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》.
[3]GB/T 11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》.
[4]GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》.
参考文献：
[1] 翟鹏飞.固体绝缘环网柜的认识和思考.福建中能电气股份有限公司.
[2]关于《国家电网公司第一批重点推广新技术目录》的通知，国家电网科【2011】1285号.
[3]固体绝缘环网柜技术研究冀北电力有限公司张家口供电公司，北京双杰电气股份有限公司.
[5]Smart智能配电解决方案北京双杰电气股份有限公司.
[6]SF6绝缘环网柜和紧凑型开关柜产品目录，施耐德电气.
[7]SF6绝缘环网柜和紧凑型开关柜产品说明，北京ABB高压开关设备有限公司.
关 键 词：限额-交易；排放配额；排放权交易市场体系
中图分类号：F830.9 文献标识码：A 文章编号：1006－3544（2011）06－0060－06
一、欧美排放权交易市场体系的发展状况
随着“全球气候变化”这一问题越来越得到国际社会的关注，控制以二氧化碳为主的温室气体排放的呼声也越来越高，1997年《京都议定书》对附件中列出的国家分别规定了不同的温室气体减排义务。 ① 为减轻相应国家的减排压力，《京都议定书》引入了市场化的手段，制定了三大履约机制，即联合履行机制（Joint Implementation，JI）、 国际排放权贸易机制（International Emission Trading，IET） 和清洁发展机制（Clean Development Mechanism，CDM），推动、刺激了国际碳排放市场的建立与发展。欧美排放权交易市场体系的发展状况，见表1。
（一）欧盟
根据《京都议定书》要求，欧盟承诺在2008~2012年之间， 将温室气体的排放量在1990年的排放水平上减少8%，并在2005年将EU-ETS（欧盟排放交易体系）正式投入运作。随着碳排放权交易市场体系的逐渐完善和演进，不仅仅是碳即期市场，一些衍生市场如碳期货市场、碳期权市场、碳远期市场等也都逐渐出现并不断发展壮大。在EU-ETS的第一个承诺期即2005~2007年， 有22亿吨的二氧化碳排放配额被分配给了27个欧盟成员国的近12 000个碳排放企业， 并使这些碳排放企业能通过欧盟内的相关交易所或场外市场来进行排放配额的交易、余缺调剂。在2005年，EU-ETS的碳交易量为2亿6千万吨， 而在2007年这一数字增为14亿4千万吨。由此可见，在一开始这一市场便展示了巨大的发展潜力。 [1]
（二）美国
早在1968年， 美国经济学家戴尔斯就在产权理论基础上提出了排污权理论， 为以后各种污染气体的排放权交易奠定了理论根基。20世纪90年代初，美国《洁净空气修正案》下的酸雨计划是“限额-交易”模式的第一个重要运用，其通过市场化的方式，在全美国范围内， 在整体二氧化硫排放量不超过目标上限的前提下，将排放配额分配给有关企业，并使有关企业通过这一市场来调剂排放配额的余缺， 这既减轻了企业的减排压力， 又达到了减少二氧化硫排放量以保护环境的目的。 鉴于本区域内环境保护的压力， 南加州地区尝试建立了以二氧化硫和氮氧化合物为主的污染气体排放权交易区域性市场――RECLAIM（Regional Clean Air Incentives Market），并取得了一定成效。
但在温室气体减排方面，美国单方面退出《京都议定书》， 拒绝履行其承担的温室气体减排义务，到目前为止， 美国尚没有国家层面的强制性的减排政策和碳排放权交易市场。 但是在国内部分地区也正在探索建立区域性的减排计划和交易市场。
2003年开始运行的芝加哥气候交易所是美国惟一的具有法律约束力的自愿性碳排放权交易市场，其覆盖范围不仅包括美国全国， 其分支机构已遍布欧、亚、 美洲地区， 并拥有数百家分布于世界各地的会员，其通过规范化的市场运作，较好地实现了运用市场化手段来控制温室气体排放这一目的。同时，美国国内为适应全球温室气体减排的趋势， 一方面在为全国强制性碳交易市场的早日建立而努力， 另一方面也不断地建立起区域性市场。 美国已有多个州独自或联合制定了温室气体减排的相关法案， 推动建立区域碳交易市场，积极探索有效的温室气体减排之路，如地区温室气体倡议（RGGI）、西部气候倡议（WCI）等。
二、欧美排放权交易市场体系的比较
（一）市场体系覆盖区域的差异
从市场结构来看，主要包括“自上而下”型和“自下而上”型两种。前者由中央主导、强力推行建立全国统一的市场，如EU-ETS，由欧洲议会通过决议，形成适用于整个欧盟的法律文件， 建立覆盖整个欧盟的碳排放权交易市场体系，将所有成员国纳入进来。后者由各地方政府单独或联合在本区域内建立区域市场，更加注重发挥区域市场的作用，并通过区域试点，在区域市场的基础上逐步形成全国性市场。美国的碳排放权交易市场体系具有明显的地方性优势，各地方政府在参与碳减排行动、 制定碳排放权交易政策等方面发挥了积极的作用， 并在碳排放权交易市场的建立上，逐渐形成一种“自下而上”的方式。欧美排放权交易市场体系的覆盖区域详见表2。
对于这两种不同的发展类型， 可以分别从以下3个关键方面加以考量。
1. 环境有效性。EU-ETS能根据经济发展的全局需要和环境的整体承受力度， 在全欧盟范围内制定标准、统一的排放上限限额，将所有的相关排放源纳入到交易体系内，通过有效的监管和控制，以达到减排目标，从这一点上看，“自上而下”型市场，将涵盖更大程度、更加全面的排放量，从而具有更高的环境有效性。然而，通过整体市场的合理细化、分散，即合理发展地方性区域市场， 并建立有效的链接将各分散市场联系起来， 有效杜绝企业将排放污染源转移到排放受限较小的区域以实现“套利”等现象的发生，这也可以有效减少一国整体的排放量。而目前美国国内各个区域碳排放权交易市场间尚未建立有效联系，大多“各自为政”，这虽然可推动区域内减排目标的实现，但整个美国的碳减排却变得很不清晰。较好的例子是《京都议定书》确立的清洁发展机制和联合履约机制，将世界上各发达国家、发展中国家联系在一起，在分散、细化的同时也保证了整体的减排目标。
2. 经济有效性。EU-ETS涵盖了更大的地域范围和更多数量的排放源， 整个市场中存在足够的潜在交易者，保证了市场的广度和深度，可以充分发挥市场的效率。巨大的交易量会促进形成一个统一、合理的均衡价格， 这对外有利于争取或是主导国际市场的定价权， 对内统一的价格会更好地发挥价格信号的引导作用， 使减排成本低的企业与减排成本相对较高的企业在更广的范围内调剂排放权的余缺。而对于美国的各个碳排放权交易市场，各个区域市场是相互独立没有联系的， 这必然会形成不同的配额价格和不同的边际减排成本，将导致效率的损失，并且较小的范围和较大的减排企业并存时， 极易形成市场垄断，进一步影响市场效率。
3. 政治有效性。 为了建立一套完整的排放权交易市场体系，各地方政府、各行业企业必然会对共同的监管框架，特别是共同的减排目标上限及各区域、 各企业具体的减排数量，进行长时间、广泛的谈判协商。以排放配额的分配来讲，这直接关系到各企业的经济利益及地方的经济增速， 各方的博弈是不可避免的。而“自下而上”型市场更注重区域市场的作用，各个区域市场过于强势， 必然会在建立全国市场的过程中为自己地区争夺最大利益， 进而增加协商难度，同时，各个区域市场经过长时间的发展，已根据自己区域的特点制定出了不同的交易规则、 认证机制及监管方式， 这也会在各个市场的整合过程中形成不小的阻力。
（二）市场所涵盖排放气体和行业的不同规定
一方面为了更准确、 更有效地实现整体的减排目标， 排放权交易市场体系应涵盖所有的相关气体和所有排放相关气体的行业。 另一方面从可操作性来看， 一个好的交易体系应该能使相关气体减排收益与监测、 执行等成本达到均衡。 如果将某一气体或气体排放行业纳入体系后， 所产生的相关气体减排的边际收益大于监测、执行的边际成本，则应将其保留在体系内。 欧美排放权交易市场体系所涵盖的气体和行业情况详见表3。
EU-ETS和酸雨计划都只选定一种气体， 分别为二氧化碳和二氧化硫。 一是由于二氧化碳是最主要的温室气体，二氧化硫是最主要的酸雨气体，而且这一状况在可预见的未来是不会改变的， 而对主要气体进行重点控制更易达到立竿见影的效果。 二是由于二氧化碳和二氧化硫的排放主要是源于化石燃料的使用，它们的排放量更易被监测，并且只针对一种气体就避免了不同减排气体间排放量的转换等繁琐的过程，增加了可操作性。
对于排放权交易市场体系应涵盖的行业， 可以从两个角度着眼。或者是主要涵盖上游体系，即针对化石燃料的生产者或进口商制定、 执行减排政策， 这样可以有效减少介入整个政策体系的企业数量。 或者是主要涵盖下游体系，即政策、体系主要针对化石燃料的使用者， 但要想有效减少相关气体的排放，就需要一个全面的下游体系，即交易体系要涵盖所有使用化石燃料的工厂甚至是加油站及相关分销商，而这必将会增加政策体系所覆盖企业的数量。
而在实际运行中， 各排放权交易市场体系大都是针对下游体系，并且将体系涵盖的行业、企业数量进行了简单化处理。 其中电力行业成为主要的涵盖行业，这与其自身的行业特点有关：（1）电力行业是二氧化碳、二氧化硫排放的主要污染源；（2） 电力行业存在以较低成本减少相关气体排放的减排空间；（3）电力行业已经存在较规范、完善的监管，基础相对较好。
对于那些只涵盖电力行业的交易体系， 其出发点则是先从一个单一行业为切入点， 以减轻政治谈判的压力，同时也使整个排放权交易市场体系尽可能简单一些， 便于操作。 但这也会造成一个棘手难题，交易体系仅限于单一行业的局面更易形成垄断，当该行业中的某一企业或几个企业联合使其所拥有的排放份额、资金规模等，相对于整个运行的配额交易市场达到一个较大比例时，便可操纵配额价格，较少地买入配额可压低价格， 较少地卖出配额又可拉升价格，这样垄断企业便可从中获得额外利益，造成不公平现象，进而可能会减少整个市场的交易量，造成效率损失。同时，相关企业还可以利用在交易体系中的垄断地位来排挤产品市场上的潜在竞争者，通过拒绝提供足够的排放配额给新进入者， 有可能形成一个行业壁垒。Stavins对美国的酸雨计划进行研究发现，在酸雨计划实施的前几年，一些企业购买了比他们实际需求更多的配额， 以此来抬升排放配额的成本，将一部分竞争者挤出了该市场。 [2]
（三）运作方式上的不同特点
欧美排放权交易市场体系的具体运作方式详见表4。
1. 对于配额初始分配方式的选择。 由于担心配额的初始分配采用拍卖方式会遭到相关企业的抵制和反对，对于配额的最初分配都采用免费发放方式，即采用“祖父条款”――根据历史排放量来确定所获得的配额数量。 免费分配初始配额， 这就会促使企业在计划实施的早期进行更多的碳排放， 以便在未来获得更多的排放配额。而在EU-ETS实施的第一阶段， 一些大型的排放企业获得了比其实际排放量多得多的排放配额，出现了配额分配过多的问题，从而导致了碳价（指碳排放配额价格）过低，造成了碳价波动。在2005年配额开始交易时，其市价大约为每吨20欧元，2006年4月随着一系列新项目被允许， 交易者预期市场中存在了过多额外的配额， 从而使价格跌至8欧元，但随后在2006年价格又涨至顶点为每吨30欧元， 最终在2007年9月暴跌为每吨0.1欧元。[3] 价格的大起大落使得不同行业的很多企业无法决定是革新技术减少碳排放， 还是继续排放并购买碳排放配额，从而严重影响了市场的效率。并且波动的价格又进一步导致相关产品价格上升， 钢铁和电力行业的生产成本比历史成本上升了10%～175%不等， 进而推动整个欧盟的电力价格平均上涨5%，钢铁批发价格平均上涨16%。[4] 而增加排放配额发放方式中拍卖的比重，可以有效控制碳价波动的风险。对于配额的定期性拍卖，可设定一个最低拍卖价，如果市场碳价远低于该价格， 则相关企业会继续持有富余的配额而被不会再向市场中卖入， 从而有效减少整个市场中的配额供给，起到拉升碳价的作用；如果市场碳价远高于该价格， 则配额匮乏的企业会期待通过拍卖方式来获得足额配额， 而不是通过在市场中用高价购得的方式， 从而减少整个市场中的需求量，起到压低碳价的作用。总之，拍卖方式可以使碳价始终维持在拍卖底价附近。 而这也就要求在整个承诺期的多个不同时点上拍卖配额， 从而将拍卖方式贯穿于整个承诺期， 而不是在承诺期开始或提前就进行配额的拍卖。
2. 对于承诺期跨度的选择。 较长的承诺期可以有效降低价格的波动性， 给减排企业一个相对长期的价格信号， 如果是较可信的信号作用， 则会有效地促进技术革新和新投资。但同时，政策制定者面对不断革新的减排技术和体系中出现的问题时， 其政策灵活性将大大减低。EU-ETS第一阶段的承诺期为3年，并且不允许两阶段间配额的储存和借入，虽然有效减少了碳排放，但即使作为一个“学习期”也较短暂；阶段二的承诺期是5年，并且阶段二、三之间的配额储存是允许的；阶段三有8年的承诺期，这与企业的投资周期较为接近，但又面临8年后即2020年阶段三到期后的巨大不确定性。 美国的清洁能源法案设定了一个长期的一直到2050年的减排目标。分配的配额数量将会逐年下降， 以达到到2012年排放量在2005年水平上减少3%， 到2020年减少20%，2030年减少42%，最终到2050年减少83%的目标。为增加政策的灵活性， 美国国家科学院会每4年提供一份报告， 阐述气候变化情况和温室气体减排技术的发展情况， 并对世界范围内其他国家的减排行动做出分析，据此如果有需要，政府会为额外的减排做出附加补充规定。
3. 对于配额跨期借入与储存的规定。 各个交易体系大多不允许跨期借入配额，主要考虑：（1）政府很难有效评估借入配额企业的资金流动性及其配额的真实价值；从政府的角度来讲，其更愿意较早的实现减排目标，所以会倾向于限制借入配额。（2）那些流动性相对不足的企业会比流动性充足的企业更乐于借入配额，从而会造成逆向选择的发生。（3）借入配额的企业可以推迟采取碳减排行动， 如果预期将来碳减排的整体约束目标会变得更宽松时， 相关企业现在便会采取“不作为”的观望态度； 并且借入配额的企业会更积极游说政府采用较宽松的减排目标， 甚至会阻挠交易体系的进一步发展， 以使自己的配额债务被取消。相比较而言，储存配额的企业为保证、增加其配额资产的价值，会更希望有较高的碳价和较为稳定并不断发展的交易体系， 并乐于接受较严格的监管措施和较严格的未来减排目标，且有动力较早地采取措施来减少排放量。此外，允许配额跨期储存能使当前的碳价对一个较长的时间段做出反应，从而有效降低价格的波动性，增加市场的流动性。
4. 对于监管、惩罚制度的规定。注重一个排放权交易市场体系的强制力、执行力，一方面，要在技术上对排放量做出准确的监测。 酸雨计划能够成功的一个关键因素便是要求电力设施安装检测二氧化硫排放量的设备，从而获得了排放源直接、连续的排放数据；EU-ETS等排放权交易市场体系只涵盖一种气体，也正是基于对高质量监测重要性的考虑。另一方面，要在规则、法律上能对监测出的违规、违法排放行为立即做出惩戒。
三、 对我国建立碳排放权交易市场体系的建议
1. 积极推动建立全国统一的碳排放权交易市场体系。建立统一市场，有利于在全国范围内形成相同的边际碳减排成本，保证碳减排的效率；形成统一的碳交易价格，发挥市场价格信号作用，引导企业合理减排，同时在国际市场上争取碳价的定价权。应该注意的是，实行区域试点（如：一部分地区先减排，一部分地区后减排）极易促发套利行为，全国性布局的大企业会将重污染源转移到不受约束的地区以保证继续排放，特别是当为了减小政治压力，同时在区域试点采用“祖父条款”的方式来进行配额的初始分配时，会刺激试点区域外的企业增加排放量，以便当体系覆盖到自身时获得更多的排放配额。
2. 碳排放权交易市场体系建立的初期可先涵盖一种气体和多个典型行业，在市场发展到一定程度、相应技术逐渐成熟后， 再将其他温室气体和更多行业纳入体系。这样更便于监测且操作简单，避免了不同气体间的转换。 涵盖多个典型行业可有效增加市场范围，减少垄断情况的发生，并保证交易量。
3. 就运行机制而言，从国际经验来看，为减少实施初期的压力， 可采用配额初次分配时免费发放的方式， 但随着交易体系的逐步完善和企业的逐步适应和接受，要增加拍卖方式的比重。实施初期由于经验不足，可采用较短的承诺期，以便在实践中发现问题、不足，并可及时调整，增加制度的灵活性，但初始时便应从长期着眼，保证制度的连续性、可信性。应允许跨期储存配额， 以避免在一阶段到期时配额价格的大跌，减小碳价的波动性，同时激发企业长期减排的积极性。 同时应制定相应具有可信性的处罚措施，对于违规企业加强处罚，使处罚成本远高于买入配额的成本，以保证整个市场的持续发展。
参考文献：
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［2］Gert Tinggaard Svendsen，Morten Vesterdalb. How to design greenhouse gas trading in the EU?［J］. Energy Policy，2010（38）：4363-4370.
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［4］Marjan Peeters，Stefan Weishaar. Exploring uncertainties in the EU ETS：“Learning by doing” continues beyond 2012［J］. Carbon & Climate Law，2009（1）：88-101.
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［8］韩鑫韬. 美国碳交易市场发展的经验及启示［J］. 中国金融，2010（24）：32-33.
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