雙碳園林下的校園綠化

楊照坤，何二坤，李凌凌

（昆明冶金高等?？茖W校，云南 昆明 650033）

0 引言

進入21 世紀，人類排放的CO2占到了整個地球對CO2容量的約80%，如果再不控制碳排放，人類將有可能失去賴以生存的地球家園。在這一背景下，中央提出我國2030 年碳排放達到最高值，經(jīng)過各行各業(yè)的不懈努力要在2060 年實現(xiàn)碳氧中和，這就是我國的雙碳目標。校園對于整個地球來說，只能算是一個單元細胞，只有每個單元細胞都能正常健康成長，地球才能正常運轉。校園綠化是城市園林綠化的重要組成部分，校園綠化如何與碳減排、碳中和有機結合？如何使校園綠化在碳減排、碳中和中發(fā)揮積極的作用？學校應該怎樣做，才能減少碳排放量及碳氧中和？這是本文探討的問題。

1 CO2 過多對地球的影響

植物通過光合作用而生長，在生長過程中吸收CO2，釋放動物賴以生存的O2。在工業(yè)不發(fā)達、沒有太多的工業(yè)生產(chǎn)、人口不多的情況下，地球CO2與O2，是平衡的。而工業(yè)化200 年來，隨著工業(yè)化進程的加快，世界發(fā)生了翻天覆地的變化。以煤炭為能源的火力發(fā)電點亮了整個世界；以石油為能源的交通運輸縮短整個世界的距離；以焦炭為能源成就了現(xiàn)代化的鋼鐵工業(yè)。在這個過程中，能源燃燒產(chǎn)生了大量的CO2并排放到大氣中，CO2的排放成就了我們當今的現(xiàn)代化生活，也造成了地球的溫室效應和地球氣溫的升高。工業(yè)化200 年來大氣CO2等溫室氣體濃度升高了33%，從而誘發(fā)了全球氣候變化[1]。這幾年氣候的異常變化，出現(xiàn)了極端天氣。地球的氣溫升高，使冰山融化，北極浮冰融化，北極熊賴以生存浮冰環(huán)境越來越少，面臨滅絕的危險。當?shù)厍蚱骄鶜鉁厣?℃時，會使海洋的水平面將上升到7m，而致使全球20 億人缺水，1/3 的動植物種群因天氣變化而絕滅[1]。我們所處的地球環(huán)境令人擔憂，我們要認真對待全球變暖的問題。地球孕育了所有的生物，所以地球是地球上所有生物、植物的共同家園。所有生物、植物、地球、太陽系形成了完整的平衡體系。植物在光合作用下吸收CO2釋放出O2，O2孕育了生物個體并排出CO2，形成了平衡的閉合循環(huán)。由于工業(yè)化的過程，打破了這一平衡，使地球上每天都有大量的動、植物滅絕和消失。如果地球沒有了植物，沒有了氧氣，沒有了其他生命體，人類還能在地球上生存嗎？人類自身的工業(yè)化以及靠CO2排放追求的“現(xiàn)代化生活”又有什么實際意義呢？

2 碳匯概念

“從大氣中清除CO2的過程、活動或機制”稱為“碳匯”[2]。地球變暖主要原因是CO2等有害氣體過多超出地球自身凈化能量而造成的。要讓地球恢復其自身凈化能力，目前能有效將地球上的CO2等有害氣體吞噬的，是地球上生存的植物。植物利用它們賴以生存的特殊方式，在光合作用下吞食CO2，轉換其自身所需的養(yǎng)分供給各個組織而得以生長。在此轉換過程中，植物僅留下碳（C），而排出氧氣（O2），O2正是地球上各種生物賴以生存，不可缺少的物質。隨著植物不斷生長壯大，植物對CO2的吸收量不斷增加，CO2中的碳不斷轉變成自身的組織，支撐它生存的土壤、巖石等載體具有收納儲存植物的碳功能，從而實現(xiàn)了碳固定。我們把森林、綠地、土壤、巖石等作為載體吸收和儲存CO2的能力[3]稱為碳匯功能。從中我們可以具體引申到城市綠地碳匯、社區(qū)綠地碳匯、工廠綠地碳匯，學校綠地碳匯等。在各個領域種植植物，采取措施，減少CO2的排放，以達到碳中和的循環(huán)平衡機制，這就是“綠水青山，就是金山銀山”的真正含義。

3 校園綠化與CO2 排放的關系

（1）據(jù)資料顯示，地球上的綠色植物每年能從空氣中吸收約1500 億t 的碳[4]。以往校園綠化的規(guī)劃設計主要是從美化環(huán)境、生態(tài)環(huán)保、適于教學、有益健康鍛煉等出發(fā)，對CO2排放通過植物吸收、固定、校園綠化碳匯、碳中和等方面，未成為校園綠化設計的重要因素來考慮。CO2中的碳及氧是植物組織的主要部分，植物必須吸收CO2進行光合作用來維持生命。植物品種的選擇、種植方式、種植面積的不同對CO2等氣體的吸收量不同。研究探討各種植物與CO2的關系，對于校園綠化在碳中和中的作用有著積極的現(xiàn)實意義，對于我們設計規(guī)劃整個校園綠化是必不可少的重要工作。

（2）據(jù)資料顯示每畝樹木吸收CO2是67kg/d，排放O2是47kg/d，綠色植物是CO2與O2的轉化器，在光合作用中每吸收44g 的CO2可放出32gO2，雖然植物也進行呼吸作用，但在日間光合作用所放出的O2要比由于呼吸所消耗的O2量大20 倍[5]。良好的草坪每小時可消耗CO21.5g/m2（1kg/畝），每人每小時呼出CO237.5g，所以每人有50m2的草坪可以滿足呼吸的平衡（光合作用12h/d）。如某學?，F(xiàn)有綠地320831m2（481 畝），按以森林模式進行綠化，吸收CO2為32227kg，實際學校的綠化有近一半是草坪及地被植物，在吸收CO2能力上遠不如樹木，所以學校481 畝地的綠化吸收CO2量最多是481/2×67+481/2×1=16354kg，從數(shù)字是看校園現(xiàn)有植物對碳吸收的能力是不能實現(xiàn)校園自身碳中和的。

（3）如何實現(xiàn)校園CO2的減排，實現(xiàn)校園自身的碳中和，必須了解校園CO2的來源。①校園是人口密集區(qū)域，按目前中等學校的水平，據(jù)統(tǒng)計在校師生約2 萬人。按平均20000 人計算，每人每小時呼出的CO2約37.5g，20000 人的學校，每天排出的CO2約18000kg，校園師生是校園CO2排放的一個重要來源。②學校使用的石化能源消耗產(chǎn)出的CO2。宿舍、教室、食堂、沐浴、路燈、實驗室各種動力機械設備的動力用電大多是燃煤發(fā)電來的，使用石化、煤炭發(fā)出的每一度電排放CO2約0.8kg，這樣某中等院校一般每天使用28400 度電，每天排放的CO2約22720kg。目前我國火力發(fā)電占整個電力發(fā)電量的62%。這樣能源消耗排出的CO2比校園師生排出的還要多；③校園車輛及其他燃油的機動車排出。由于人們的生活水平不斷提高，過去校園難得一見的汽車如今停滿了校園。轎車每燃燒1L 汽油排出的CO2為2.5～3.0kg。按普通車型平均百公里油耗為8～10L，每公里排出CO2為200～300g。2 萬人左右的中等院校，教職工人數(shù)約在2000 人左右，約擁有2000 輛車，按每輛車每天平均行駛50km 計算，排出的CO2＝200g/km×50km/輛×2000 輛/1000＝20000kg；④校園師生的一日三餐各種燃具消耗的石化能源排出的CO2。

（4）以上可見，按一般院校2 萬在校師生員工計算，每天使用的28400 度電，使用2000 輛車，所排放的CO2約為60750kg，按照某學校的481 畝綠地能吸收的CO2約16354kg 計算，還有約44396kg 的CO2未能吸收，遠遠達不到碳中和的水平。要實現(xiàn)校園自身的碳中和還任重道遠。

4 實現(xiàn)自身碳中和的校園綠化碳匯思路

（1）加強《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的學習宣傳工作，增強全體師生的碳匯意識，倡導勤儉節(jié)約的低碳生活。2008 年北京奧運會期間，有8 萬人自愿不開汽車，騎自行車或步行上下班，在16d 運動會期間，減排溫室氣體2 萬多t[5]。將碳匯思想納入整個校園綠化規(guī)劃中，從綠化碳中和、綠化美化、綠化育人、綠化環(huán)保出發(fā)，把碳匯貫穿在師生心目中。

（2）學校在建設中要有碳匯理念，校園綠化設計多考慮采用適應本區(qū)域，吸收CO2及有害氣體強的植物，把這個碳匯思想貫穿于整個校園綠化工作中。同時在學校學習生活中要引導學生愛護學?；?，不要損壞一草一木，讓學校的綠植成為學校的空氣凈化場。根據(jù)校園師生的數(shù)量、規(guī)模，能源消耗，測算出可能排放的CO2，以此為依據(jù)，實現(xiàn)校園自身的碳中和。

（3）規(guī)劃合理的校園綠化面積，為校園碳中和提供必要的硬件基礎。足夠綠地面積，綠化密度是保證CO2吸收的必要條件。假設某校園2 萬人的規(guī)模，每天人、能源消耗及其他場景排放的CO2為40750kg，按照目前每畝優(yōu)化立體綠地每天能吸收CO234kg 計算，學校應規(guī)劃的立體綠化面積應為1198 畝。

（4）充分利用植物種植方式及植物類別不同的碳匯能力，有目的進行校園綠化選種工作。按照各種樹木、花卉、草坪的碳中和能力，優(yōu)先出各種植物的合理搭配。這樣可以較大的提高植物CO2的吸收效率。在保障各綠化功能正常運行、校園美觀的前提下，最大限度提高實現(xiàn)土地的高效利用及碳中和能力。

于超群等[5]對濟南市城區(qū)典型綠地碳儲量的進行研究分析，發(fā)現(xiàn)植物群落層次越復雜，固碳效果越好，植物群落密度越高，碳匯功能越強。根據(jù)王永華等[6]文中研究數(shù)據(jù)來看見（表1），不同植物種植的固碳能量差別較大，層次或密度不同的植物群落也會使城市綠地的碳匯功能有所區(qū)別。

表1 不同覆蓋類型綠地平均固碳量

從以上數(shù)據(jù)可以看出，各種植物的碳匯效果是不同的，其中喬木對CO2的吸收效果最好。在綠化建設中，在不影響工作、學習、生活采光要求的情況下，盡可能增加喬木數(shù)量。圖1 為校園休閑的喬灌木搭配綠化地。

圖1 校園休閑的喬灌木搭配綠化地

（5）大力發(fā)展立體綠化。根據(jù)各種植物的生長習性，進行喬木、灌木、地被植物的合理搭配。目前來看，各大專院校的土地面積與要實現(xiàn)碳中和所需的土地面積都相差甚遠，解決這一矛盾的現(xiàn)有辦法就是提高現(xiàn)有綠化面積的碳中和效率。在保障美觀、環(huán)保，及各種綠化功能的前提下，開展立體綠化，充分利用有限的土地資源。利用墻面、擋墻與圍欄種植藤本植物，在空閑的屋頂進行綠植種植，利用一切可以種植空間增加植物，增大綠化面積，增強植物吸碳吐氧功能。

（6）進行綠化循環(huán)經(jīng)濟，比較完善的經(jīng)濟條件可以提高園林綠化質量，提高園林綠化工作的多樣性，構建高效、科學、合理的經(jīng)濟運行體系，由此來提高園林綠化建設的經(jīng)濟效益[8]。在此基礎上實現(xiàn)植物的循環(huán)再利用、土壤的循環(huán)再利用、水資源再利用。減少綠化中的物資消耗對碳排放的增加。植物生長吸收CO2轉換成自身需要的有機碳，把空氣中的CO2吸收到植物體內，完成碳的吸收。植物的落葉、枝干、根系等器官在枯死后又回到了其賴以生存的土壤里，把碳很好的固定在大地上。在這過程中，我們要進行綠化循環(huán)利用，把落葉、枝條粉碎發(fā)酵變成富含有機質且質地疏松的腐葉土，腐葉土用到土壤中，能有效的增加土壤空隙，使土壤疏松，有利用植物生長，更好地加速固碳進程。在種植盆花后，盆土可進行消毒再利用，用時根據(jù)植物需要進行種植土調配，利于植物生長，而做到土壤循環(huán)再利用。養(yǎng)護綠植，合理使用水資源，采用滴灌、中水回用，節(jié)約用水，也是減碳的一個措施。進行廢水處理后的再利用，如某校園的廢水進行全面的回收，經(jīng)離子膜過濾后，全部用于植物的澆灌，實現(xiàn)了水資源的再利用。在植物景觀的更替改造中，實現(xiàn)植物、材料的再利用，把循環(huán)經(jīng)濟貫徹于整個校園綠化中，樹立節(jié)約就是碳減排的思想。圖2為用收集的落葉及修剪下的枝葉粉碎后進行發(fā)酵堆制。

圖2 用收集的落葉及修剪下的枝葉粉碎后進行發(fā)酵堆制

（7）雙碳目標，明確指出了CO2減排、CO2吸收的兩個具體措施。減少碳排放，要從我們自身做起，節(jié)約用水、用電，做到不放長流水，不開長明燈。在國家層面上提出了到2030 年，把所有的高爐焦炭煉鋼改為高爐綠氫煉鋼，對外不再輸出火力發(fā)電技術及火電建項目，對內進行全面的火力發(fā)電節(jié)能改造的目標。同時對電機進行技術更新，淘汰高耗能電機，推廣低耗能的永磁電機；大力開發(fā)以核能、風能、太陽能，水能等多種形式的清潔能源。2030 年實現(xiàn)碳達峰，作為校園，我們要把清潔能源使用納入校園能源使用的規(guī)劃中，在校園的照明、供水、供暖、空調，各種動力能源消耗中盡可能采用清潔能源，推廣LED 照明，各種低能耗、高效率電機，各種先進的綠化節(jié)能設施。如昆明是高原城市，日照強，可利用校園的建筑空間開發(fā)光伏能源，充分利用太陽能熱水器解決公寓的洗澡問題等，減少用電，從源頭上減少CO2及有害氣體的排放。提倡節(jié)能出行、清潔出行。以清潔公交車為主要出行工具，以清潔能源車代替汽油車。針對校園交通、能源兩個排放CO2的重點，制定出確實有效能源、交通的碳減排措施。加速校園能源使用的科技進步，把校園使用的石化能源過渡到清潔能源（如綠氫能源）。碳減排、碳中和一起抓，實現(xiàn)校園自身的雙碳目標。

5 結語

地球是我們賴以生存共同家園。要實現(xiàn)雙碳這個目標，各行各業(yè)都要進行減碳工程。2021 年5 月國家開始對高能耗高排放的企業(yè)進行整頓，拉閘限電，會影響我國經(jīng)濟建設，但為了全球人民的家園，中國帶頭落實CO2減排承諾。學校是教書育人的地方，不僅要傳授學生文化知識，還要傳授他們如何與地球和諧共處。把雙碳目標作為學校精神文明建設的組成部分，把節(jié)能減排作為不可缺少的工作來抓，把校園綠化納入碳中和的整體規(guī)劃來實施。

我們要大力開展植樹綠化工作，綠化荒山、綠化沙漠，綠化村鎮(zhèn)、綠化城市、綠化校園，讓我們的地球更健康。要達到這個目標，要按照中央部署行動，從我做起，從現(xiàn)在做起，從身邊的每件小事做起，為實現(xiàn)雙碳目標而努力奮斗。