减少中华人民共和国农业甲烷排放（英）

中国减少农业甲烷排放 要点 •中华人民共和国（PRC）畜牧业和水稻种植的农业甲烷排放占国家和全球甲烷总量的很大一部分。鉴于甲烷具有高增温潜力和较短的大气寿命，解决这些排放至关重要，可带来即时的气候效益。 达斯汀·辛恩气候变化专家亚洲开发银行 (ADB) 本多克顾问，亚洲开发银行克里斯蒂安·费舍尔顾问，亚洲开发银行 •尽管存在成熟的缓解技术和支持政策，但在中国大陆全面实施仍然面临重大障碍，包括有限的财政资源、农民知识和技术不足、根深蒂固的农业惯例以及制度能力不足。 引言 当讨论气候变化时，注意力通常集中在二氧化碳（CO₂）上，因为按质量计算，释放到大气中的数量远大于甲烷。2(CH)或其它温室气体（GHGs）如氧化亚氮等有几个数量级4量级。近期估计将全球年总CO排放量置于大约241–42吉吨（Gt），其中94%来自化石燃料，其余来自工业过程和废物管理。1相比之下，全球总年CH4排放量（来自自然和人为源）估计约为580–600兆吨（Mt）。2自1990年以来，总CO达到37,098 Mt，而CH24排放总量为315 Mt——仅为CO的0.85%（表1）。3 2 •有效的甲烷减排需要一个综合性的政策框架，该框架重点关注制度改革、有针对性的财政激励措施、广泛的能力建设倡议以及积极的行为改变方法。 然而，质量并不反映气候影响。CH负责大约4工业革命以来全球变暖的四分之一（0.42°C），对我们星球变暖做出了重要贡献。4将CH转化为CO当量42术语，315兆吨CH产生的影响类似于近8,557兆吨碳4二氧化碳当量（MtCO e），即大约自1990年以来释放的CO的四分之一。22 注意：ADB将“中国”认定为中华人民共和国。 1A.巴希尔等.2024.CO地质封存全面综述：探索原理2地球科学评论机制，前景..249. 104672; 和全球碳计划. 2024.全球碳预算2024年化石燃料CO排放量再次上升.. 11月13日.22W. J. 肖伊沃 等 2022.甲烷排放与全球变暖：缓解技术、政策麻省理工学院科学政策评论。雄心壮志，全球努力.3. 第73-84页；以及X.余等2023。一个基于卫星的高分辨率全球甲烷排放地图揭示了缺失的湿地大气化学与物理。化石燃料，季风源.23 (5). pp. 3325–3346.3R. 奇蒂, P. 罗萨多, 和 M. 罗泽尔. 2020.二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的分解我们的世界数据各行业氧化物排放量..june（2024年1月对文本进行了少量修改）。4C. Ö. 卡拉坎等. 2024.通过减少煤矿甲烷缓解气候变化：关键国际煤炭地质学杂志。状态与机遇评估.295. 104623. ISBN 978-92-9277-362-5（印刷版）ISBN 978-92-9277-363-2（PDF版）ISSN 2071-7202（印刷版）ISSN 2218-2675（PDF版）出版序号BRF250284-2 DOI: http://dx.doi.org/10.22617/BRF250284-2 截至2025年，剩余的碳预算正在迅速减少：科学家估计我们只能排放235吉吨二氧化碳当量（GtCO e），仍然有50%的几率保持低于1.5°C。2约585 GtCO e用于1.7°C的限制，大约有1,110 GtCO e用于22 湿地，以及解冻的永久冻土可以释放大量先前冻结的有机物，导致CH释放增加。4湿地CH排放量在本世纪内单独可能上升50%–80%4 若无缓解措施，可能超越所有当前人为CH源。9 4 2.0°C。以目前的排放量计算，1.5°C的额度将在6年内耗尽，1.7°C的额度将在大约14年内耗尽，2.0°C的额度将在大约27年内耗尽。尽管CO排放量的年增长率2从 21 世纪初近 3.0% 每年减缓到 2014 年至 2023 年间约 0.6% 每年 ，总排放量仍在缓慢上升，而非以所需的急剧速度下降。5 因此，了解这种强效温室气体的起源对于精准减排至关重要。全球CH排放源自多样4来源混合，可以大致分为自然过程和人类活动。全球甲烷收支研究将 约40%的全球CH排放归因于自然4来源。10这些包括湿地、其他内陆水系（如湖泊、池塘和河流）、 地质喷气孔（岸上和海上）、野生动植物以及海洋的排放。如前所述，其中一些自然排放对气候变化本身高度敏感，可能会形成潜在的正反馈回路，从而进一步加剧全球变暖。 CO和CH占温室气体总量的份额之间存在着巨大差异24排放（99.1% vs. 0.8%）及其对变暖的贡献（69.5% vs. 25.4%）突显了CH为何如此重要（表1）。4这源于甲烷的高效性：分子对分子而言，它比CO捕获的热量多得多。在一个100年的时间段内，其2全球变暖潜力（GWP）是~30 × CO，并且超过201002年 (GWP ) 它是 ~80 × CO 。6这种效力，加上其202相对较短的大气寿命约为12年，为立即和有效地减缓气候变化提供了一个关键机会。7 剩余的~60%全球CH排放起源于4人类活动，很大程度上对工业革命以来大气中CH浓度急剧增加负有责任。4它们因此是缓解政策的首要关注点。主要的人为源类别是 此外，气候变化导致的负反馈循环威胁着侵蚀进展。2024年看到了至少33年来的最高全球平均大气水汽含量——更暖的空气能容纳更多水分——这进一步加剧了变暖。8与此同时，退化森林、解冻的永久冻土和退化的湿地面临从净碳和CH逆转的风险。这是由于变暖沉降至CO净源24温度可以加速微生物分解速率 •农业。全球范围内，这是最大的单一人为来源，据Climate Watch最新数据估计约为42%。它主要受到畜牧业排放（反刍动物如牛和羊的肠道发酵以及粪便管理）和泡水种植水稻（参见第3页的农业甲烷产生框）的影响。 降低中华人民共和国农业甲烷排放 农业中的甲烷产生 农业中甲烷（CH₄）的产生主要是生物学的4由称为产甲烷菌的微生物驱动的工艺。这些微生物属于古菌域（单细胞生物）并生活在厌氧（无氧）环境中，在那里它们分解有机物以产生CH作为代谢4副产物，一个称为产甲烷作用的过程。农业中甲烷生产的主要来源是肠道发酵、水稻种植和粪便管理。 CH，随后被动物嗳出（打嗝）。4最大的牲畜CH来源4 水稻种植。淹没的水稻田在土壤中创造出无氧条件以及水下的有机物（作物残体、根系分泌物）。这种环境促使各种细菌分解有机物质，产生有机酸、H以及CO等中间化合物。随后产甲烷菌会消耗这些22. The CH化合物，产生大量CH44通过土壤和水柱扩散，或通过水稻植物（通气组织）输送到大气中。 肠发酵。反刍动物（如牛、羊、山羊）拥有专门的消化系统，特别是瘤胃，其中栖息着一个复杂的微生物生态系统。在瘤胃的厌氧条件下，产甲烷古菌发酵动物无法直接消化的纤维植物材料（纤维素、半纤维素）。这个过程将复杂碳水化合物分解成动物可以吸收的更简单的分子，但也会产生氢（H）2). 甲烷生成菌利用这些副产物,和二氧化碳（CO2 粪便管理。当动物粪便在厌氧条件下储存或处理时，例如在液体污泥系统或深坑中，会发生甲烷生成。微生物分解粪便中的有机化合物，产生CH，类似于以下过程4在瘤胃和稻田土壤中。温度、湿度和生产等因素。储存时间影响CH的 主要通过反应 CO + 4H → CH + 2H O 释放22 4 2 速率4 中华人民共和国的农业甲烷排放 •能量。大约 39% 的全球人为 CH 排放4在煤炭、石油和天然气的开采、加工、运输（例如，泄漏的管道）、储存和使用过程中。这些通常被称为非甲烷总烃排放，并源自包括电力和供暖、制造业、建筑和运输在内的多个领域。•废物。废物部门约占全球CH的18%。 中国负责全球温室气体排放的32%。作为全球最大的总体CH排放国，它在4全球减缓努力。12 2022年，中国因人类活动排放了约5567万吨CH，相当于4排放。全球人为CH的15.6%13全球范围内，有4在中国，农业部门，特别是畜牧业和水稻种植，是最大的贡献者。在中国，农业约占全国总CH排放量的40%，主要来自肠道发酵4和水稻种植。14 认识到这一点，中国已开始减少农业源排放，这为实现近期气候效益和为面临相似挑战的其他国家提供可复制模式提供了重要途径。值得注意的是，2010年至2020年，中国总农业有机废弃物（AGM）排放呈波动下降趋势（图1），总体减少了0.87太克，占2010年排放量的3.6%（脚注12）。2020年，肠道发酵是最大的农业源排放，占总AGM的43.9%，其中水稻of CH4栽培贡献了41.9%，而肥料管理构成了剩余部分的大部分（大约14.2%）（脚注12）。 考虑到这一背景，并认识到农业是全球人为CH排放的最大组成部分，CH44减缓对于近期气候行动是不可或缺的。现在减少碳排放购买宝贵的时间，而世界正在承担CH4需要更深、更持续的CO减排以实现长期温度2稳定。因此，这份政策简报考察了在中华人民共和国减少农业CH排放的努力4（中国—全球最大的CH排放国）并提出可行性4提升亚洲及太平洋地区和全球气候目标的政策建议。 ADB 简报 第 346 期 农业CH排放呈现明显的空间格局。4例如，2020年，中国AGM排放的39.3%来自西部地区，这一地区的份额从2010年的37.7%有所增加。相反，东部中国的AGM排放量显著下降（2010年至2020年下降了17.9%）。畜牧业排放主要集中在集约化奶牛和牛肉生产地区，包括内蒙古自治区、四川、河南和云南（图2）。15该肉类产业的发展和国内消费的增加显著增加了该子部门的排放。1996年至2016年期间，中国牛肉产量从356万吨增加到717万吨，年增长率为2.7%，总体增长了97%。最近，中国饲养的牛的数量从2018年的8915万头增加到2021年的9817万头。农业基础设施的扩张和废物处理技术的规模化是缓解牲畜总体CH排放激增的关键。4 中国是世界最大的水稻生产国，全球水稻生产的27%。16水稻种植是中国农业部门第二大CH排放源4贡献了42%的行业排放。中国稻田贡献了全球稻田CH排放的29%， 使其成为关注的重点4的国家甲烷减排工作。17最高CH排放4 在湖南、安徽、江西、江苏和湖北省的稻田里观察到。18气候变化和水资源可用性的变化也正导致水稻种植逐渐向黑龙江等北方省份扩展。19有趣的是，这种向北移动可能会对排放强度产生一些影响，因为这些北部地区的较低温度可能会导致水稻种植的CH排放因子较低。4 近期研究表明，农业CH排放受显著区域动态影响，包括向西推移4在畜牧业方面，受制于资源与土地成本较低以及区域支持性政策的驱动。他们还认为城市化是减排的关键驱动力，促进了从传统劳动力密集型农业向集约化大规模运营的转变。此外，农业收入增长刺激了更高产出的生产，尤其是在牛肉和奶制品等甲烷密集型行业。此外，行为策略，特别是饮食习惯的调整和减少食物浪费，已成为有效的缓解方案，有可能减少中国的农业CH4结合技术措施和创新政策，到2060年排放量可减少高达90%。排放强 度，即单位农业生产量，是近期CH最强的驱动因素。4削减，强调畜牧业和水稻生产中持续提高效率的必要性（脚注12）。 来源：段雨等. 2023.中国农业甲烷排放：环境科学库存、驱动力和缓解策略.&科技. 57 (36). pp. 13292–13303. 降低中华人民共和国农业甲烷排放 ADB 简报 第 346 期 当前策略设置和机构背景 研究表明，促进低碳农业技术的政策已导致可衡量的减排和生产力提升。例如浙江省的试点项目已证明，指导省级行动并瞄准关键排放热点点的国家战略是成功的。26这些努力得到了中国向低碳经济更广泛转型的进一步强化，而这一转 型则依赖于部署可扩展的低排放技术。然而，尽管有现有的政策以及已展示的成功，显著的系统性障碍仍继续阻碍农业部门广泛采用低排放实践，这就需要一种更集成和更有针对性的方法来释放中国的全部甲烷减排潜力。 中国已就温室气体排放，包括农业排放的甲烷，建立了重要的政策基础。作为4农业生产者，中国