当前世界环境

介绍

几年前，碳足迹这个词还不为人所熟悉，但现在它被政府和商界广泛使用。碳足迹是指通过改变活动、过程或产品，使其对环境友好，从而减少碳排放，以减少全球气候变化的一个术语¹．

气候变化现在已成为一个主要问题，导致诸如地球温度升高、洪水和干旱风险增加、海平面变化以及健康影响风险增加(包括皮肤病、病媒传播疾病等)等严重问题。这个问题可以通过控制导致温室气体排放的活动来解决²．

温室气体由不同的气体组成，其中最重要的是人类活动产生的二氧化碳¹．

碳足迹

“‘碳足迹’是衡量与一项活动、一组活动或一种产品相关的温室气体排放的指标”。根据碳信托组织(2007年)的说法，“碳足迹是一种方法，用于估计产品从制造过程中使用的原材料生产到成品处理(不包括使用过程中的排放)的整个生命周期中以碳当量计算的温室气体(GHG)总排放量。”^3.．根据grub&ellis(2007)的说法，“碳足迹是通过燃烧化石燃料排放的二氧化碳量的度量。在商业组织的情况下，它是CO的数量₂由其日常运作直接或间接产生的废气。它也可能反映出进入市场的产品或商品所代表的化石能源。”^3.．

Wright等人在2011年给出了碳足迹最合适的定义:“二氧化碳(CO)总量的度量₂)和甲烷(CH₄在考虑有关人口、系统或活动的时空边界内所有相关的源、汇和储存的情况下，确定的人口、系统或活动的排放。以二氧化碳当量(CO)计算₂e)使用相关的100年全球变暖潜势(GWP100)”⁴．

计算碳足迹的重要性

减少温室气体的第一步是知道一个人或组织在排放和全球变暖中贡献了多少，即计算碳足迹。国家、行业、组织、企业和个人一旦知道自己对全球变暖的贡献有多大，就可以减少排放。碳足迹计算不仅可以增加储蓄，还可以减少对气候变化的影响。碳足迹计算是实现可量化减排的一个步骤⁵．碳足迹研究以前在纺织行业进行过⁴和油漆⁶在巴基斯坦的部门。

碳足迹有助于制定气候变化政策，确定造成温室气体排放的部门或活动。由于公众对全球变暖的意识日益增强，碳足迹越来越受到关注。由于公众意识的增强，国际社会现在认识到减少温室气体排放的必要性⁵．政府间气候变化专门委员会(IPCC)于1988年成立，其宗旨是尽量减少导致气候变化的活动⁷．《联合国气候变化框架公约》的制定也是基于控制温室气体排放的目的。《京都议定书》是一项国际协议，为各国减少碳排放制定了具体目标⁸．

《京都议定书》确定了六种温室气体:二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、六氟化硫、全氟化碳和氢氟化碳。其中，二氧化碳是最重要的。每种温室气体的全球变暖潜能值(GWP)可以用二氧化碳当量来表示。如果气体具有较高的全球变暖潜力，那么少量的排放可能会产生更大的影响⁹．

11日^th2005年1月，巴基斯坦成为《京都议定书》缔约国，并于当天生效⁷．巴基斯坦有135人^th在温室气体排放方面的地位⁷．这一全球立场使人们更容易理解巴基斯坦的温室气体排放贡献，这不是一个主要贡献。巴基斯坦仅占全球总排放量的0.8%¹⁰．据计算，2008年巴基斯坦的温室气体总排放量为3.09亿吨二氧化碳当量，其中二氧化碳约占54%，甲烷占36%，一氧化二氮占9%，其他气体占1%¹⁰．

研究区域

研究区域是位于拉合尔23公里雨风路的饮料装瓶厂，选择用于碳足迹的估计和计算。它以碳酸饮料和果汁而闻名。饮料装瓶厂采用玻璃瓶和PET瓶。来自不同来源的玻璃瓶被带到这个行业，并在储藏室里装上托盘。在使用的时候，包含瓶子的托盘是去托盘，机械去包装，适当清洗和检查。同样，通过树脂制成的PET瓶的预成型由起重机转移到料斗，并通过吸力送到烘干机。在烘干机中，树脂融化并移动到一个桶中，在那里成型。在成型阶段使用冷冻水，然后将瓶子移到Bromax，在那里根据所需的尺寸再次成型并彻底清洗。当玻璃瓶和PET瓶准备好了，它们就被装满糖浆并被碳酸化。然后将瓶子密封并移动以进行生产和有效期的数据编码。

工厂承诺遵守环境法规并保证工作质量。它们已采取步骤改进其活动和程序，使其对环境友好。工厂已通过ISO认证，并考虑计算其碳足迹，以了解其对温室气体排放的贡献，并努力抵消这些排放。

材料与方法

碳足迹方法的范围从简单的在线计算器到复杂的生命周期分析。BP计算器和BSkyB家用计算器都是基于网络的自动计算器，专门用于测量二氧化碳排放量。本研究已考虑到温室气体议定书和IPCC指南¹¹．完整的方法布局如图1所示。

图1:研究工作的方法 点击此处查看图

目标识别

本研究选择了一个饮料工业单位，以监测碳排放，并通过核对表收集的活动数据成功地实现准确的碳足迹。

选择基准年

选择的基准年为2015年3月至2016年3月。

分析范围

根据温室气体议定书¹¹研究区域的边界与以下三个范围对齐:

数据收集

根据工作计划收集一手和二手数据，其中包括清单编制、工业访问和二手来源，即温室气体议定书指南和IPCC指南。数据的计算是基于工业排放。有限公司₂N₂O和CH₄已被考虑在内，而其他气体则被排除在计算之外，因为该行业没有此类排放。

碳足迹计算

为了精确计算碳足迹，使用了前面步骤中收集的数据。碳足迹的结果以二氧化碳当量CO表示₂因此，有必要将温室气体转化为CO₂e图¹²．

政府间气候变化专门委员会的指导方针被用于计算碳足迹的公式。这些准则提供了一种计算碳足迹的通用方法，如图2所示

图2:碳足迹计算(作者) 点击此处查看图

碳足迹的计算，采用的方法为⁴：

将排放因子与活动数据相乘，将数据转化为温室气体排放量。

为了得到CO形式的计算₂e排放量，温室气体排放量的个别数字乘以相关的全球变暖潜势(GWP)因子。

结果与讨论

范围1排放

根据《温室气体议定书》，直接来自工业的排放来自工业拥有或控制的来源，包括工业拥有或控制的车辆、炉子、发电机、锅炉等的燃烧。直接排放分为固定燃烧源和移动燃烧源。

发电机和锅炉是用于发电的固定源。该行业拥有9台发电机和2台锅炉，以满足设施的能源需求。柴油是该行业唯一用于固定燃烧源的燃料，其数量为3250709升，形成了活动数据。发电机和锅炉使用的燃料量并不多，因为该行业主要使用来自WAPDA的直接电力。然而，与其他燃料的排放系数相比，柴油的排放系数很低，因此它是一种对环境有利的燃料。

由移动燃烧源产生的排放也在这个范围内，这些排放是由工业拥有的车辆排放的。根据提供的数据，该行业拥有155辆卡车和34台叉车。这些卡车用于在城市内外运输产品。叉车在行业范围内用于搬运木箱、塑料箱和其他材料，如塑料包装。

表1显示了车辆消耗的两种燃料及其数量。使用的燃料是柴油和液化石油气。卡车使用柴油，而叉车是低重量车辆，使用液化石油气。2015年3月至2016年3月柴油使用量为339,995升，液化石油气使用量为778358.9073升。由于卡车的使用，每个月卡车的柴油消耗量有所不同。柴油消耗的数量代表了通过运输活动的工业增长和需求。

表1表示范围1、范围2和范围3排放的估计总数，即来自固定和移动燃烧源的排放以及CO的排放因子₂, CH₄和N₂由于活度数据以升为单位，固定源和移动源的排放因子以液体为单位。把二氧化碳的吨数加起来₂为固定源和移动源提供tCO₂E = 11093.56842。

范围2排放

范围2是电力和天然气产生的间接排放。该设施从水电发展局(WAPDA)购买电力。2015年3月至2016年3月，行业购电38148719 KW/h，用气量911131829 MMBTU。与天然气相比，该设施的用电量更高，因为该设施有7条饮料生产线，所有生产线都需要大量的能源消耗，而天然气仅在食堂区域使用。电力用于饮料生产和装瓶装置，以及在装瓶和生产过程中涉及加热、冷却的其他活动。范围2产生的排放载于表1。这些排放因子取自2015年的默认因子。tCO中的电力排放₂e计算为15908.01582,tCO₂天然气E为483.4465485。范围2的总排放量为16391.46237 tCO₂e。

表1:2015-2016年饮料装瓶厂总碳足迹计算 点击这里查看表格

范围3排放

这些排放来自上游和下游的活动。这是一个可选的报告类别，显示其他间接排放，即废物处理或商务旅行产生的排放。

该设施的废弃物包括木材和污泥，如表1所示。2015年3月至2016年3月，该设施产生木材废弃物1345.68吨，并与木材的排放系数相乘，计算木材废弃物的排放量。乘后，同样的公式适用于公斤到吨的转换。木材的排放量为2357.553849 tCO₂．

该行业拥有一个废水处理厂，通过该处理厂产生污泥。工业中的大部分水用于饮料生产，因此送到处理厂的水较少，产生的污泥也较少。2015年3月至2016年3月的污泥产生量为7.93吨，由于污泥产生量较低，因此沼气排放量也较少。通过检查表收集的数据显示，该设施中唯一的沼气来源是废水处理厂。

的有限公司₂航空旅行范围内的排放量是可选择报告的，其计算考虑了各种因素，包括返程航班数量、乘客数量、始发地和目的地。通过在线碳排放计算器计算2015-2016年各相关航班的排放量。以公斤一氧化碳为单位的碳排放量₂是根据英国DEFRA对国内、短途和长途国际航班的规格使用的在线计算器获得的^4、13．

以公斤一氧化碳为单位的排放值₂利用在线碳排放计算器计算一次返程航班的碳排放E¹³．然后，将这些排放量与出发地和目的地的往返航班总数相乘。一次往返航班的排放值乘以飞往一个国家的航班总数，就得到了该国的总碳排放值。飞往所有其他国家和CO的航班也采取了同样的程序₂得到Kg值。然后将得到的排放量除以1000以转化为总co₂e.航空旅行的总排放量为15.853 tCO₂e.表1显示了商务旅行的碳排放量。

总碳足迹计算

表1表示所有范围(包括范围1、范围2和范围3)产生的二氧化碳排放总量。将每个范围的总碳足迹相加，得出该设施的碳足迹。主要排放来自范围2，即电力，因为该设施的整个生产依赖于电力，因此该范围负责间接来源的大部分碳排放。该设施年饮料产量为1亿升，计算该设施年总碳足迹为29880.26177 tCO₂e.按来源分列的碳排放总量见表1，其中电力是温室气体的主要来源，其次是柴油、木材废料、液化石油气、天然气和废水处理过的污泥。

图3:范围相关的CO2排放。 点击此处查看图

每年所选饮料行业的碳足迹估计为29880.26177 tCO₂e.范围2的排放是造成大量碳足迹的主要原因，贡献了16391.46237 tCO₂E由于工业对饮料装瓶过程的主要依赖电力。第一类排放紧随其后，贡献为11093.56842 tCO₂e到总碳足迹。杂项排放贡献了2395.230978 tCO₂．

相应的饮料工业单位可以通过向环保燃料和可再生能源转换，每年计算碳足迹，每年努力减少碳足迹，努力减少其直接和间接排放源，从而减少其碳足迹。尽管减少了电力消耗或减少了燃料的使用，但改用低排放因素的可再生资源是一个明智的选择。

回收材料的使用可以减少浪费，减轻环境负担。工业单位也可以重新设计其PET瓶和玻璃瓶，使其重量更轻。

鸣谢

作者要感谢环境科学和环境咨询与选择部(ECO)为这项研究提供了便利。

参考文献

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