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| 有效控排需全产业链协同努力 |
| 加入时间:2025-12-02 来源:中国环境报 作者:乔建华 |
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在新一轮国家自主贡献(NDC)目标中,我国郑重承诺,到2035年,我国全经济范围温室气体净排放量比峰值下降7%—10%,力争做得更好。
全经济范围内温室气体作为气候和环境管理的重要领域,其范畴广泛且复杂,不仅限于传统认知中的二氧化碳(CO2),还涵盖了甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)等温室气体。其中,氧化亚氮因其极强的增温潜势和长效作用,正成为气候变化治理的新焦点。
由美国环保协会联合中国农业大学与国家玉米小麦改良中心近日共同发布的《中国氮肥生产与消费的氧化亚氮减排研究》(以下简称《研究报告》),对氮肥生产和施用上下游链条中产生的氧化亚氮进行了分析,并提出了控排建议。
氧化亚氮:全球气候治理的重要一环
据了解,氧化亚氮作为第三大温室气体,其百年尺度全球增温潜势是二氧化碳的273倍,对全球气候系统的威胁不容小觑。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告数据显示,全球气候变暖主要由二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等温室气体引起,其中,氧化亚氮排放使全球温度增加0.1摄氏度,由甲烷导致的增温为0.5摄氏度。
国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首席科学家徐华清从全局角度分析指出:“非二氧化碳温室气体排放占全球人为温室气体排放比重的1/4。从我国的排放情况来看,非二氧化碳温室气体排放总体占我国整个温室气体排放的21%。”这一比例意味着,如果忽视非二氧化碳气体的管控,我国的碳中和目标将难以圆满实现。
农业领域作为氧化亚氮排放的主要来源,其管控尤为重要。原商务部副部长钱克明从农业全局视角指出:“农业大约贡献了约15%的全球人为温室气体排放。其中,氧化亚氮源于化肥施用与土壤的氮循环。”他进一步强调了减排与增产的辩证关系,“传统农业的高投入、高排放、重污染模式,虽然短期内支撑了产量的增长,但长期则侵蚀了生态基础。减排与增产要相辅相成,在减少温室气体排放的同时,我们要优化养分的循环,提升土壤有机质含量,增强农业系统的稳定性,为持续增产提供保障。”
特别需要关注的是,氧化亚氮不仅直接导致全球变暖,还会破坏臭氧层,造成多重环境危害。徐华清用具体数据揭示了农业领域控排氧化亚氮的关键作用:“从甲烷和氧化亚氮排放来看,农业领域的排放占了我国甲烷和氧化亚氮排放的一小半。”
在全球低碳转型的背景下,控制氧化亚氮排放已从可选课题转变为必答课题。
排放现状:农业活动成为最大排放源
2024年中华人民共和国气候变化第一次双年度透明报告显示,2021年,我国氧化亚氮排放总量为210.2万吨。呈现出明显的行业分布特征。其中,农业活动排放94.9万吨,占比45.1%,成为最大排放源。
《研究报告》显示,农业源氧化亚氮排放具有明确的分布特征,动物粪便排放22.7万吨,占比23.9%;农用地排放约71.8万吨,占比75.7%,主要来自氮肥施用。
据介绍,氮肥是我国农业消费最多的一种化肥,约占化肥总产量的73%,其中,尿素是主要的氮肥品种,占中国氮肥总消费量的60%以上。
国内多位研究者的研究数据显示,我国氮肥行业温室气体排放量占全国排放总量的3.5%。
生态环境部应对气候变化司有关负责人就《工业领域氧化亚氮排放控制行动方案》答记者问时指出,我国工业领域氧化亚氮排放主要来自己二酸、硝酸和己内酰胺的生产过程。
其中,硝酸是氮肥工业的重要中间物质,可用于合成硝酸铵等硝基化肥。我国作为全球硝酸生产大国,2020年产量达1320万吨,年排放氧化亚氮约10万吨,其产生的温室效应不容小觑。
记者了解到,我国主要采用双加压法生产硝酸,在未应用减排技术的情况下,每生产一吨硝酸,氧化亚氮排放量为7千克—9千克,而欧洲采用减排技术后,每吨硝酸的氧化亚氮排放量可降至1.85千克。
需要注意的是,我国氮肥生产具有显著的“煤基”特征。数据显示,全球约72%的合成氨(合成氨是尿素和硝酸铵等氮肥的主要原料)生产以天然气为原料,而我国以煤炭为原料的比率高达79.59%。这种原料用能结构导致我国氮肥生产的碳排放强度普遍较高。
积极探索:已建立起较为完善的氮肥减量增效政策体系
氮肥利用效率是评估作物对施入土壤氮素吸收比例的关键指标。当前全球氮肥平均利用率约为42%,其中,以美国为代表的发达国家氮肥利用率普遍达到60%以上,而我国平均氮肥利用率通常在28%—41%之间,低于全球平均水平及发达国家水平。
《研究报告》指出,尽管氮肥对我国粮食安全贡献显著,但其过量施用导致土壤大面积酸化,20世纪80年代以来,主要农田土壤pH值平均下降0.5个单位,其中60%—90%归因于氮肥。此外,农业源氮、磷已成导致水体富营养化的主要成因,2010年第一次污染源普查显示,其对水体中总氮、总磷的贡献率分别达57.2%和67.4%
目前,我国已建立起较为完善的氮肥减量政策体系。“我国自2015年实施化肥零增长行动以来,氮肥的用量从最高峰的3500万吨左右降低到了现在的2500万吨。这1000万吨氮肥的下降带来的碳排放减量超1.5亿吨。”中国农业大学资源与环境学院教授张卫峰介绍说。
值得一提的是,“双碳”目标确立后,农业农村部和国家发展改革委发布的《农业农村减排固碳实施方案》,及时将化肥减量增效列为重点行动。随后,农业农村部于2022年发布了《到2025年化肥减量化行动方案》,提出通过“精、调、改、替、管”五条技术路径,力争2025年全国三大粮食作物化肥利用率达到43%。
我国不少种粮地区也在积极探索化肥减量增效创新举措。吉林省梨树县通过科技小院技术集成,粮食产量从每公顷9吨增长到12吨,氮肥用量从每公顷300公斤以上降低到250公斤;河北曲周在过去的15年间,小麦加玉米的年产量从每公顷15吨突破到22吨,氮肥用量从每公顷580公斤下降至400公斤左右。张卫峰总结道:“这些地方实现了作物大量的增效,农户能够在减‘肥’的过程中增产,实现自主减‘肥’和减排。”
挑战与破局:全产业链协同为新一轮NDC目标实现提供保障
从农田到工厂,从政策到技术,我国正在探索一条兼顾粮食安全与气候责任的减排之路。这条道路虽充满挑战,但也蕴藏着农业与工业绿色转型的重大机遇。
氮肥行业产业链由原材料供应、生产加工及下游应用三大环节构成。上游以天然气、煤炭、合成氨等基础原料为主;中游通过煤气化、合成氨转化及尿素合成等工艺,形成铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥等多种主要产品形态;下游应用覆盖农业种植、林业培育、园艺管理、畜牧养殖及工业生产等多个领域。
减少氧化亚氮排放,需要从整个产业链入手,协调政府部门、生产企业、农业经营主体、科研院所、行业协会、金融机构、社会组织等多方利益相关主体,形成协同发展的产业生态。
基于现状,多位专家提出要从各层面推进氧化亚氮减排。
一是政府部门需强化部门协同机制,重点推进工业和信息化部、农业农村部、国家发展改革委与生态环境部的政策衔接,尽快落实氮肥定额制度,利用政策工具规范农业经营主体的施肥行为,构建生产—流通—消费—环境反馈的协同治理体系;制定氮肥行业低碳技术路线图,促进氮肥产业的战略低碳转型;完善碳排放政策和标准,健全市场激励机制;构建大数据平台,服务于未来农作物田间养分管理。
二是企业需要优化氮肥产品类型,积极推动绿氨替代灰氨,加强新型肥料研发和生产;相关企业应开展碳足迹分析以减少全产业链的温室气体排放。
三是农业经营主体应科学施肥,推动有机肥替代化肥;积极调整和优化作物种植结构。
四是金融机构应设立支持新型化肥研发生产的专项补贴资金,建立农业生态补偿机制,优化绿色信贷机制,提供综合金融科技支撑。
另外,科研单位、社会组织也要在深化化肥工业产学研协同创新、先进经验分享等方面做好服务支撑。
“中国正在面临包括能源转型在内的全面转型,绿色经济、技术推动等都可以成为化工行业低碳转型的推手。”美国环保协会气候智慧型农业副主任孙芳乐观地指出。
业内专家一致表示,只有通过全产业链协同努力,才能实现氧化亚氮的有效管控,为我国新一轮NDC目标的实现提供坚实保障。
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