中學(xué)校園碳足跡核算與減排策略研究

張唯一

摘要：碳足跡是對(duì)人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳排放量的度量，其調(diào)查分析是節(jié)能減排的重要基礎(chǔ)和依據(jù)。本研究以鄒城一中為例，針對(duì)中學(xué)校園這一特定單位產(chǎn)生的碳足跡進(jìn)行核算，發(fā)現(xiàn)在一年中該校碳足跡總量為858174.7 kg，主要來源于辦公、照明用電以及用水消耗，并存在冬夏季節(jié)差異。與大學(xué)校園相比，中學(xué)校園的碳足跡結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，碳消耗項(xiàng)目集中?；谔甲阚E核算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)辦公用電、空調(diào)用電等方面存在較大的減排潛力。

關(guān)鍵詞：中學(xué)校園；碳足跡；減排策略；季節(jié)差異

1 引言

目前，全球氣候變暖已成為世界各國(guó)共同面對(duì)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，控制碳排放量成為應(yīng)對(duì)氣候變化的主要手段。“碳足跡”是目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的一種碳排放量化方法，本文參考Wiedmann與 Minx的表述，即“碳足跡”是對(duì)由某一活動(dòng)直接或間接產(chǎn)生的，或者在某一產(chǎn)品的所有生命階段積累下來的二氧化碳總排放量的一種度量，研究方法采用投入產(chǎn)出法，計(jì)算結(jié)果以二氧化碳的質(zhì)量為單位[1]。

中學(xué)校園是不可忽視的一個(gè)社會(huì)部分，中學(xué)校園聚集了大量準(zhǔn)成年人，對(duì)中學(xué)碳足跡進(jìn)行核算，進(jìn)而提出切合實(shí)際的碳減排策略，有利于為城市碳減排提供一定的參考依據(jù)，同時(shí)對(duì)培養(yǎng)中學(xué)生的節(jié)能減排意識(shí)也有重要意義[2]。

2 調(diào)查區(qū)概況與研究方法

2.1 調(diào)查區(qū)概況

本文以山東省鄒城一中為研究對(duì)象。山東省鄒城一中占地面積24.5萬平方米，綠化面積約10萬平方米，校園內(nèi)包括7棟教學(xué)樓、1棟綜合樓、1棟報(bào)告廳、1棟藝體館、1棟食堂、2棟學(xué)生宿舍、2個(gè)操場(chǎng)、植物園和菜地。學(xué)校目前共有教學(xué)班116個(gè)，學(xué)生6550人，教師494人，其他員工58人。

2.2 研究方法

本研究使用碳排放因子換算來量化學(xué)校各項(xiàng)消耗的碳足跡。其中所用的電、水、天然氣、紙張、食品等消耗由學(xué)校后勤部提供，各具體耗電項(xiàng)目的用電量通過用電器的功率計(jì)算得到[3]。計(jì)算時(shí)間為2015年整年，寒暑假不計(jì)入。計(jì)算中所用的碳足跡排放因子：電（0.96，kg/kW·h），水（0.93，kg/t），天然氣（2.184，kg/m3），紙張（3.5，kg/kg），肉類（1.4，kg/kg）.

2.3 研究假設(shè)

與大學(xué)校園不同，中學(xué)校園僅包含學(xué)校師生的部分生活環(huán)節(jié)，而不能夠包含其中人員的全部生活消耗。在本研究中，僅考慮校園單位中的碳足跡，涉及家庭的碳消耗環(huán)節(jié)，如往返油耗、服裝購買等不計(jì)算在內(nèi)[4，5]。

在計(jì)算方面，空調(diào)和風(fēng)扇以一天使用12個(gè)小時(shí)計(jì)算，紙張重量按照每令紙2.182kg計(jì)算。水、電等消耗按照學(xué)校后勤部提供數(shù)據(jù)取整數(shù)部分計(jì)算。冬季教室由市政統(tǒng)一供暖，具體數(shù)據(jù)難以核算，因此不包含在研究范圍內(nèi)。

3 校園碳足跡測(cè)算結(jié)果和分析

3.1 碳足跡構(gòu)成

計(jì)算結(jié)果顯示，2015年度山東省鄒城一中總的碳排放量為858174.7 kg。各部分的具體消耗量、碳排量及百分比分別為電（588800 kw·h，565248.0，65.9%）；水（140800t，130944.0，15.3%）；紙張（3106kg，10871.0，1.3%）；天然氣（30720m3，67092.5，7.8%）；糧食（58880kg，55347.2，6.4%）；肉類（20480 kg，28672.0，3.3%）。

在校園的年均碳足跡中，電力消耗產(chǎn)生的碳足跡為565248.0 kg，所占比例為65.9%，是所有研究項(xiàng)目中產(chǎn)生碳足跡最多的。中學(xué)校園的電力主要用于教學(xué)多媒體、電燈、辦公設(shè)備、空調(diào)風(fēng)扇和食堂幾個(gè)方面，其中辦公設(shè)備的用電量最高，年均約為243200 kw·h，由此產(chǎn)生的碳足跡為233472.0 kg。這是因?yàn)榻搪毴藛T辦公備課要使用電腦、打印機(jī)等，這些設(shè)備的數(shù)量大、功率較高且運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。而包括廣播、投影儀等的教學(xué)多媒體的消耗最少，占年均用電量比例不到10%。因此，電力消耗的減排潛力是巨大的，而減少辦公設(shè)備耗電是較為有效的減排思路。

其次是水的使用，其產(chǎn)生的碳足跡為130944.0kg，所占比例為15.3%。水的消耗主要來自于綠地灌溉和清潔衛(wèi)生用水，在這些方面減少浪費(fèi)、提高水資源利用率也可以削減一定的碳足跡。

學(xué)校食堂運(yùn)行所消耗的天然氣、糧食、肉類依次位列第三到五位，碳足跡分別為67092.5 kg、55347.2 kg和28672.0 kg，所占的總比例為17.5%。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，浪費(fèi)食物的現(xiàn)象普遍存在。盡管節(jié)約食品、杜絕浪費(fèi)等措施較難以在實(shí)際上減少碳足跡，但其可以減少餐廚垃圾的產(chǎn)生，并具有一定的教育意義。

與校園學(xué)習(xí)生活使用最為密切的紙張消耗，所造成的碳足跡為10871.0 kg，僅占總量的1.3%。主要是講義紙、打印紙和學(xué)校報(bào)刊產(chǎn)生紙張消耗。所以，從紙張消耗角度考慮削減碳足跡效果不明顯。

校園內(nèi)綠化總面積約為10萬平方米，綠色植物的碳同化量約66000 kg，占總碳足跡的8.0%。校園的綠化對(duì)于中和整個(gè)單位的碳足跡具有一定效果，但與巨大的碳耗相比仍然相當(dāng)有限，為了實(shí)現(xiàn)碳中和，不能僅靠“開源”，“節(jié)流”也至關(guān)重要。

3.2 碳足跡的季節(jié)差異

高中校園碳足跡的最大貢獻(xiàn)來自于用電，其所占比例大于其他各項(xiàng)目的總和，而電力在冬夏的消耗途徑存在一定差異，所以本研究重點(diǎn)關(guān)注電力消耗造成的碳足跡的冬夏季節(jié)差異。

夏季月平均的電力碳足跡如圖1所示。夏季期間，除116間教室共使用464臺(tái)風(fēng)扇外，辦公室等房間均使用空調(diào)。因使用風(fēng)扇產(chǎn)生的碳足跡為10416 kg，占夏季月均的8.6%；因使用空調(diào)產(chǎn)生的碳足跡為34560 kg，占比28.6%。

按照風(fēng)扇和空調(diào)的功率計(jì)算，在一間60平方米的教室中，日均使用風(fēng)扇產(chǎn)生的碳足跡約2.8 kg，使用空調(diào)造成的碳足跡約27.6 kg。因此，風(fēng)扇的使用與空調(diào)相比明顯減少了碳排放量。如果該房間內(nèi)空調(diào)調(diào)高1℃，則根據(jù)空調(diào)的功率計(jì)算，將節(jié)約0.63 kw·h的電，減少碳排量約0.6 kg。所以如果將校園內(nèi)每個(gè)房間的空調(diào)都替換為四臺(tái)風(fēng)扇，一個(gè)月將減少碳排量約31248 kg；若僅僅將每臺(tái)空調(diào)調(diào)高1℃，一個(gè)月將減排756 kg?？梢姡募緯r(shí)減少空調(diào)的使用而減少的碳排量是非?？捎^的。

冬季月平均的電力碳足跡如圖2所示。冬季期間，學(xué)校的藝體館、報(bào)告廳、傳達(dá)室沒有暖氣供應(yīng)，使用空調(diào)取暖。而冬季空調(diào)的造成的碳足跡不足夏季的一半，又不得不使用，所以減排潛力并不大。電燈使用造成的碳足跡占有第二大的貢獻(xiàn)率，教室與宿舍電燈使用總占比29.7%，僅次于辦公設(shè)備的占比32.1%。

4 碳減排策略研究

4.1 基于研究結(jié)果從源頭減少碳足跡

本研究結(jié)果顯示，在中學(xué)校園碳足跡的來源中，水、電和紙張的消耗可控性較強(qiáng)。對(duì)此，學(xué)?？梢约訌?qiáng)后勤管理，完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和管理制度，控制學(xué)校的能源消耗以達(dá)到減少碳足跡的目的。中學(xué)校園用電造成的碳足跡比例最大，學(xué)?？梢蕴岢褂蔑L(fēng)扇，規(guī)定使用空調(diào)的最低溫度，對(duì)于無人使用的電腦、打印機(jī)及時(shí)斷電，使用公用打印機(jī)，教學(xué)樓、宿舍的走廊使用聲控?zé)?，在學(xué)校樓頂安裝太陽能利用裝置來構(gòu)建智能照明系統(tǒng)等，采取一系列措施從不同的角度減少電力的使用。同時(shí)，可以制定合理的水資源循環(huán)利用制度，綠地澆灌改噴灌為滴灌，將洗手池流走的水收集用于保潔和灌溉等。紙張消耗對(duì)碳足跡的貢獻(xiàn)率雖然較小，但是與學(xué)生生活聯(lián)系更為緊密，有明顯的教育意義，學(xué)?？梢蕴岢蛴〖堧p面使用，教案、講義等雙面印刷，使用再生紙，將畢業(yè)生的課本回收進(jìn)行二度使用等。完善紙張的高效利用和重復(fù)利用措施。

4.2 合理種植，增加碳匯

綠地有固碳增匯的作用。在校內(nèi)合理種植綠色植物，可以喬木灌木間作來充分利用土地，教學(xué)樓、辦公樓等建設(shè)屋頂綠化。還可以將菜地劃分給各個(gè)班級(jí)，讓學(xué)生們親身體驗(yàn)種植的樂趣，同時(shí)也改善校園的環(huán)境。定期開展植樹活動(dòng)對(duì)低碳校園也大有益處。

4.3 樹立低碳意識(shí)

學(xué)校可以加大宣傳教育力度，設(shè)立“校園低碳教育周”，舉辦節(jié)能減排的主題講座，提高師生的低碳環(huán)保意識(shí)。還可以開設(shè)節(jié)能減排的環(huán)保選修課程，讓學(xué)生們更深刻地了解一些環(huán)保知識(shí)。要讓節(jié)能減排在校內(nèi)成為一種時(shí)尚，讓“低碳環(huán)保，從我做起”的觀念影響到中學(xué)校園集體中的每一個(gè)人，真正從一點(diǎn)一滴開始建設(shè)低碳校園。

參考文獻(xiàn)

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