木竹產(chǎn)品碳足跡評價研究進(jìn)展*

勞萬里 李曉玲 段新芳

（中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所 北京100091）

隨著人類社會不斷發(fā)展，對煤、石油、天然氣等化石能源的依賴程度日益增高，特別是進(jìn)入工業(yè)化時代以后，生產(chǎn)生活方式的變革，導(dǎo)致化石能源消耗量飛速增加，產(chǎn)生大量溫室氣體，打破了地球大氣層原有的動態(tài)平衡，給全球氣候變化帶來顯著影響（呂倩，2020）。全球氣候變化導(dǎo)致的極端氣候事件頻發(fā)，海洋生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，高溫?zé)崂?、極端強(qiáng)降水等氣象災(zāi)害造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，非洲蝗災(zāi)對糧食安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，應(yīng)對氣候變化已成為全球治理的重要組成部分（李俊峰等，2021）。評估人類活動引起的溫室氣體排放量是應(yīng)對氣候變化的基礎(chǔ)性工作，受到世界各國政府、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)廣泛關(guān)注。隨著我國“碳達(dá)峰”“碳中和”（簡稱“雙碳”）目標(biāo)的提出以及相關(guān)政策的落地實施，碳足跡（carbon footprint）作為溫室氣體排放測度指標(biāo)，其重要性日益凸顯。碳足跡是指由個人、組織、事件或產(chǎn)品直接和間接造成的溫室氣體排放總量，產(chǎn)品碳足跡是以二氧化碳當(dāng)量（CO2equivalent，簡寫成CO2eq）表示的產(chǎn)品生命周期溫室氣體排放與清除量之和。木竹產(chǎn)品是以木材或竹材為主采用各種加工方法和各種接合方式制成的各類產(chǎn)品，是森林資源自然利用的延伸，亦是儲碳的重要載體，開展木竹產(chǎn)品碳足跡評價是我國木竹加工企業(yè)落實國家“雙碳”目標(biāo)的核心工作，對木竹產(chǎn)業(yè)低碳高質(zhì)量發(fā)展亦具有重要意義。鑒于此，本文全面分析鋸材、改性材、人造板及其制品、結(jié)構(gòu)用集成材和膠合木等主要木竹產(chǎn)品碳足跡評價的研究現(xiàn)狀，以及碳足跡評價方法的研究進(jìn)展，并對未來研究進(jìn)行展望，以期為木竹產(chǎn)品碳足跡研究與應(yīng)用提供參考。

1 產(chǎn)品碳足跡研究

1.1 鋸材和改性材

不同國家森林經(jīng)營模式不同，木材加工工藝不同，鋸材碳足跡也存在較大差異。挪威鋸材碳足跡（以CO2eq 表示，下同）為19.1 kg·m?3（從搖籃到大門）（Tellneset al.，2012），愛爾蘭鋸材碳足跡（從搖籃到大門）為23.7～40.2 kg·m?3（Murphyet al.，2015），菲律賓鋸材碳足跡（從搖籃到大門）為146 kg·m?3（Espiritu-Cabralet al.，2020）。樹種對鋸材碳足跡影響顯著，馬來西亞淺紅柳桉（Shorea albida）和暗紅柳桉鋸材（從大門到大門）碳足跡分別為499 和696 kg·m?3（Ratnasingamet al.，2015）。干燥方式不同，鋸材碳足跡也不一樣，氣干鋸材碳足跡小于窯干鋸材（Martínez-Alonsoet al.，2015）?；厥赵倮娩彶南啾刃录庸や彶奶甲阚E顯著降低（Bergmanet al.，2010）。總體來看，森林采伐和木材運(yùn)輸過程以及木材干燥過程的能源消耗是鋸材生產(chǎn)的主要碳排放源。此外，生物碳儲量以及生物質(zhì)能源燃燒產(chǎn)生的碳排放是否計入碳足跡，以及電力結(jié)構(gòu)不同，對鋸材碳足跡評價結(jié)果均有顯著影響。

木材改性方法包括防腐、阻燃、乙?；?、糠醛改性和熱處理等，不同木材種類和來源對乙?；静奶甲阚E具有顯著影響，不同企業(yè)因熱處理工藝不同，導(dǎo)致其碳足跡有所差別（Nordlund，2015；Halava，2013）。不同改性方式對木材碳足跡也具有顯著影響，未處理的歐洲赤松（Pinus sylvestris）碳足跡約1 kg·m?2，熱處理改性后的歐洲赤松、涂飾處理的挪威云杉（Picea abies）、油/銅-有機(jī)防腐劑處理的歐洲赤松碳足跡為1～5 kg·m?2，糠醛改性的歐洲赤松和乙酰化的輻射松（Pinus radiata）碳足跡為5～10 kg·m?2（Tellneset al.，2014）。熱處理木材、乙?；静暮涂啡└男阅静奶甲阚E顯著高于防腐木材，熱處理木材、乙?；静暮涂啡└男阅静脑趬勖趦?nèi)的更換對其碳足跡貢獻(xiàn)較大，防腐木材在壽命期內(nèi)的維護(hù)保養(yǎng)對其碳足跡具有較大影響，使用壽命和維護(hù)保養(yǎng)間隔是影響改性木材碳足跡的關(guān)鍵因素（Tellneset al.，2020a）。

1.2 人造板及其制品

不同國家以及不同企業(yè)，因人造板生產(chǎn)技術(shù)水平、工藝條件、所用原輔材料種類、產(chǎn)品種類、電力結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)等有所不同，其人造板碳足跡差異顯著。馬來西亞和印度尼西亞柳桉（Eucalyptus saligna）膠合板碳足跡（從搖籃到大門）為329～592 kg·m?3，其中生產(chǎn)過程的碳排放占比37%、原木獲取過程的碳排放占比27%、脲醛樹脂膠黏劑生產(chǎn)過程的碳排放占比36%（Kset al.，2014）。美國西北地區(qū)和東南地區(qū)膠合板碳足跡分別為（從搖籃到大門）129 和199 kg·m?3（Kaestner，2017）。功能單位選擇對膠合板碳足跡影響顯著，以1 kg 材料為功能單位時，漂白竹膠合板和熱處理竹膠合板生產(chǎn)過程的碳足跡高于鋼材、混凝土和PVC，僅低于鋁材；以1 m3材料為功能單位時，2 種工藝生產(chǎn)的膠合板碳足跡遠(yuǎn)低于鋼材和鋁材，略高于PVC 和混凝土（Changet al.，2018）。

愛爾蘭纖維板碳足跡（從搖籃到大門）為896.7 kg·m?3，95%來自板材加工階段（Murphyet al.，2015）。 日本纖維板碳足跡（從搖籃到大門）為850 kg·m?3，膠黏劑和電力是最大的碳排放源（Nakanoet al.，2018）。土耳其纖維板碳足跡（從搖籃到大門）為456.5 kg·m?3（Erdilet al.，2020）。北美地區(qū)纖維板生產(chǎn)過程（從大門到大門）分別排放生物源CO243.2 kg·m?3、化石源CO2298 kg·m?3，遠(yuǎn)低于該產(chǎn)品的固碳量477 kg·m?3（Bergman，2014），從搖籃到墳?zāi)闺A段的碳足跡為305 kg·m?3，約353 kg·m?3在纖維板中長期存儲，該產(chǎn)品的凈碳足跡為?48 kg·m?3（Sahooet al.，2021）。以甘蔗（Saccharum officinarum）渣為主要原料制成的纖維板碳足跡高于以楊木（Populusspp.）制成的纖維板，分析其原因主要是更高的耗電量和樹脂使用量，以及原輔材料運(yùn)輸距離更長（Hafeziet al.，2021）。

日本刨花板碳足跡（從搖籃到大門）為444 kg·m?3，膠黏劑和電力消耗是最主要的碳排放源（Nakanoet al.，2018）。土耳其刨花板碳足跡（從搖籃到大門）為157.5 kg·m?3，來自生產(chǎn)過程的碳排放占比達(dá)78%（Erdilet al.，2017）。巴基斯坦刨花板碳足跡（從搖籃到大門）為975.3 kg·m?3，天然氣使用、原輔材料運(yùn)輸和脲醛樹脂生產(chǎn)是主要的碳排放源；如果將木質(zhì)燃料燃燒視為碳中性，且將刨花板儲碳量納入碳足跡評價，則刨花板碳足跡為?564 kg·m?3（Hussainet al.，2017）。與傳統(tǒng)刨花板相比，3 種輕質(zhì)刨花板（100%聚乳酸、100%發(fā)泡聚苯乙烯、50%聚乳酸和50%發(fā)泡聚苯乙烯）碳足跡均有所降低，其中以聚乳酸發(fā)泡制備而成的輕質(zhì)刨花板效果最顯著（Ganne-Chédevilleet al.，2015）。以農(nóng)作物秸稈替代木材制備刨花板也可降低產(chǎn)品碳足跡（Shanget al.，2020）。傳統(tǒng)水泥刨花板由原木和普通硅酸鹽水泥制備而成）碳足跡為957 kg·t?1（從搖籃到大門），以建筑木質(zhì)材料廢棄物和輕燒氧化鎂水泥制備而成的水泥刨花板碳足跡為994 kg·t?1；如果生產(chǎn)過程采用二氧化碳固化技術(shù)，則碳足跡降為906 kg·t?1；如果考慮木材廢棄物回收的避免減排量，則碳足跡降為873 kg·t?1（Hossainet al.，2018）。美國定向刨花板（oriented strand board，OSB）碳足跡（從搖籃到大門）為207 kg·m?3（Kaestner，2017），愛爾蘭OSB 碳足跡（從搖籃到大門）為235.6 kg·m?3（Murphyet al.，2015）。

Lao 等（2023）研究中國4 種主要人造板從搖籃到大門階段的碳足跡，結(jié)果表明，不考慮生物碳儲量的情況下，膠合板、纖維板、刨花板和OSB 的碳足跡依次為538、406、348 和552 kg·m?3（圖1）；考慮生物碳儲量的情況下，膠合板、纖維板、刨花板和OSB 的碳足跡依次為?469、?658、?650 和?468 kg·m?3；該研究還從提高能源利用效率和降低施膠量2 方面提出降低人造板碳足跡的可操作性措施，并對比3 種延遲碳排放評估方法的差異。Vogtlander 等（2015）探究荷蘭竹膠合板、重組竹、展平竹板碳足跡，系統(tǒng)邊界為從搖籃到大門和生命末期，結(jié)果顯示，展平竹板由于更高的生產(chǎn)效率和更低的樹脂用量，碳足跡更低；戶外用重組竹因采用熱改性方法且樹脂用量更高，其碳足跡高于室內(nèi)用重組竹；室內(nèi)用重組竹碳足跡優(yōu)于竹膠合板，原因在于竹膠合板生產(chǎn)過程耗能更高；值得注意的是，該研究計算碳足跡時考慮了竹制品對應(yīng)的竹林生態(tài)系統(tǒng)額外的碳儲量（含竹林土壤）和建筑中額外的碳儲量。

圖1 我國典型企業(yè)生產(chǎn)1 m3 人造板的碳足跡評價結(jié)果（Lao et al.，2023）Fig. 1 Results of carbon footprint assessment for 1 m3 of four types of wood-based panels produced in China

與人造板相似，不同國家、不同厚度以及不同品類，地板碳足跡均有所不同。德國8、10 和22 mm 厚實木地板全生命周期碳足跡分別為7.1、5.9 和4.4 kg·m?2（Nebelet al.，2006）。中國強(qiáng)化地板全生命周期碳足跡為8.2 kg·m?2，其碳排放構(gòu)成如圖2 所示，原輔材料獲取階段碳排放占比最高，其次為生產(chǎn)階段、運(yùn)輸分銷階段、廢棄處置階段和使用階段（陳碩等，2014）。中國戶外用重組竹地板碳足跡（從搖籃到大門）為252.7 kg·m?3，約56.8%來自生產(chǎn)過程能耗、31%來自膠黏劑、12.3%來自原輔材料和半成品運(yùn)輸過程，計入碳儲量后，碳足跡為-14.9 kg·m?3（Guet al.，2019）。人工林種植密度對實木地板碳足跡也有一定影響，落葉松（Larix gmelinii）人工林種植密度為3 m×3 m 時，其實木地板碳足跡最低（Huet al.，2018）。木地板回收利用可顯著降低其碳足跡，生產(chǎn)1 m3木地板碳足跡是回收再利用1 m3木地板的5 倍（Bergmanet al.，2010）。總體來看，如果考慮自身儲碳量，木質(zhì)地板是一種低碳甚至負(fù)碳的產(chǎn)品，與其他鋪地材料相比碳足跡較低，替代減排效益顯著。研究發(fā)現(xiàn)，以2%的折舊率計算，每立方米橡木（Quercusspp.）地板替代油布、乙烯基、聚酰胺和羊毛地毯等鋪地材料，可分別減少碳排放0.1～1.9、0.2～2.3、0.9～2.5 和11.8～15.5 t（Petersenet al.，2004）。

圖2 強(qiáng)化地板生命周期階段碳排放占比（陳碩等，2014）Fig. 2 The proportion of carbon emissions in life-cycle stage of laminate flooring

以木質(zhì)材料制成的門窗環(huán)境性能顯著優(yōu)于其他材質(zhì)門窗，尤其在碳足跡方面優(yōu)勢更明顯（Knightetal.，2005；Sinhaet al.，2012）。木門從搖籃到墳?zāi)闺A段的碳足跡為每樘45 kg，僅為鋼門碳足跡的15.6%，不超過玻璃纖維門碳足跡的30%（O'Connor，2009）。利用回收木材廢棄物生產(chǎn)木門比利用原木生產(chǎn)木門的碳足跡低，如果考慮因使用廢棄回收木材而降低原木消耗量帶來的減排量，則使用廢棄木材制成的木門碳足跡優(yōu)勢更顯著（Nget al.，2011）。研究發(fā)現(xiàn)，木窗中固碳量約是其生產(chǎn)過程碳排放量的10 倍，木窗使用階段碳排放最高，約占全生命周期碳足跡的80%，其次為木窗生產(chǎn)階段，占比約14%（Weiret al.，1998）。在木窗生產(chǎn)階段，玻璃的隱含碳排放占比最高，其次為木質(zhì)材料的隱含碳排放，再次為木窗的組裝階段（Tarantiniet al.，2011）。

1.3 結(jié)構(gòu)用集成材與膠合木

美國太平洋西北和東南2 個區(qū)域的結(jié)構(gòu)用集成材（glued laminated timber，GLT）碳足跡分別為119.1和151.5 kg·m?3（從搖籃到大門），其中，產(chǎn)品生產(chǎn)過程貢獻(xiàn)最大，其次為木材加工過程，再次為森林經(jīng)營過程（Bowerset al.，2017）。GLT 生產(chǎn)過程中干燥工序碳排放量最高、熱壓膠合工序次之、鋸切工序位居第三，干燥過程中采用生物質(zhì)燃料替代化石燃料可顯著降低碳足跡（Changet al.，2016）。室外用GLT 碳足跡比室內(nèi)用GLT（從搖籃到大門）高8.5%，原因在于室外用GLT 采用三聚氰胺甲醛膠黏劑，室內(nèi)用GLT采用脲醛樹脂膠黏劑（Vaňováet al.，2021）。與鋼材、鋁材和水泥相比，GLT 碳足跡較低，碳減排優(yōu)勢明顯（Xiaoet al.，2013）。不同跨度GLT 碳足跡均低于同跨度鋼梁，GLT 碳足跡在?2 100.9～?48.3 kg 之間，而鋼梁碳足跡為20～1 462.8 kg（Hassanet al.，2018）。竹集成材在原竹種植、材料生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和拆除回收等全生命周期過程的碳足跡為?187 kg·m?3；需要說明的是，該研究將竹林生長過程的碳儲量以及因竹集成材回收再利用而避免的碳排放納入碳足跡評價結(jié)果（許培玉等，2023）。

日本正交膠合木（cross laminated timber，CLT）碳足跡為252 kg·m?3（從搖籃到大門），其中鋸板加工過程電力消耗的碳排放占36%、森林經(jīng)營和木材采伐過程的碳排放占25%、CLT 生產(chǎn)過程（不含鋸板加工）電力消耗產(chǎn)生的碳排放占16%、運(yùn)輸過程產(chǎn)生的碳排放占13%；如果考慮生物碳的延遲排放效益，則可抵消其生產(chǎn)過程的碳足跡，CLT 使用壽命越長，碳減排效益越大（Nakanoet al.，2020）。如將CLT 作為木結(jié)構(gòu)建筑的一部分核算其全生命周期碳足跡，則使用階段碳排放最高，其次為生產(chǎn)階段，再次為原材料獲取階段（Corradiniet al.，2019）。森林生長率對CLT碳足跡的影響因功能單位選擇不同而異，以0.067 hm2林地為功能單位時，森林生長率對CLT 碳足跡有顯著影響，森林生長率越高，碳足跡越低；以1 m3林地為功能單位時，森林生產(chǎn)率對碳足跡影響不大（Lanet al.，2020）。短期來看，原輔材料和產(chǎn)品運(yùn)輸過程采用生物質(zhì)燃料可降低CLT 碳足跡；長期來看，生命末期采用二氧化碳捕集和封存技術(shù)可使CLT 碳足跡降為負(fù)值（Tellneset al.，2020b）。CLT 加工廢棄物用于發(fā)電和產(chǎn)熱時的碳足跡低于回收再利用（生產(chǎn)CLT），但回收再利用處理方式的其他環(huán)境指標(biāo)均好于常規(guī)廢棄處理（發(fā)電和產(chǎn)熱）（Vamzaet al.，2021）。

1.4 其他木竹產(chǎn)品

研究表明，葡萄牙軟木板碳足跡為?116.2 kg·m?3（從搖籃到大門），其中，軟木板固碳272.2 kg·m?3，生產(chǎn)過程排放156 kg·m?3（Tártaro，2016）。軟木浮動地板碳足跡為6.2 kg·m?2，其中，地板組裝階段因高密度纖維板的使用導(dǎo)致其碳排放占比最高，其次為基板制備階段，再次為噴涂階段（Demertziet al.，2015a）。分配方法對軟木制品碳足跡影響較大，采用質(zhì)量分配法時，軟木板和軟木片碳足跡（從搖籃到大門）分別為0.92 和0.59 kg·m?2；采用經(jīng)濟(jì)分配法時，軟木板碳足跡增加9.8%，軟木片碳足跡減少28.8%（Demertziet al.，2017）。Demertzi 等（2015b）還研究焚燒、填埋和回收再利用3 種生命末期處理情景下天然軟木塞的環(huán)境影響，結(jié)果顯示，如果不考慮生物碳儲量，則焚燒發(fā)電處理時的碳排放最低，因其避免了化石能源發(fā)電帶來的碳排放；如果考慮生物碳儲量，則填埋處理時的碳排放最低，因填埋場中腐蝕率很低，大部分生物碳永久存儲，軟木中的含碳量、填埋時的腐蝕率等對結(jié)果影響顯著。

采用回收材料制備木質(zhì)托盤相比新木材制備托盤的碳足跡低11.5%，托盤使用時間越長，回收材料制備托盤的碳足跡降幅越大（Nget al.，2014）。運(yùn)輸方式、使用強(qiáng)度和生命末期處理方式對木質(zhì)托盤碳足跡均有較大影響（Carranoet al.，2014）。竹手工藝品、竹廚房臺面板和竹墊3 種竹制品碳足跡（從搖籃到大門+生命末期）依次為3.7、?0.6 和?0.4 kg·kg?1；需要注意的是，該研究考慮了竹林、土壤和建筑中的碳儲量（Phuonget al.， 2020）。 竹展開砧板碳足跡為114.6 kg·m?3，其中加工過程碳排放為122.8 kg·m?3、附加物隱含碳排放為43.1 kg·m?3、運(yùn)輸過程碳排放為28.4 kg·m?3（圖3），碳儲量為?79.7 kg·m?3（周鵬飛等，2014）。以竹纖維制成的餐盒環(huán)境性能優(yōu)于以聚丙烯制成的餐盒，后者全生命周期碳足跡是前者的5.47倍，原材料生產(chǎn)和餐盒運(yùn)輸過程碳排放占比最高，其他生命周期階段碳排放占比相對較低（Chenet al.，2023）。周國模等（2017）分析常見竹材產(chǎn)品的碳儲量與碳足跡變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)原竹段平均綜合碳轉(zhuǎn)移率在32.51%～73.49%之間，加工過程是竹材產(chǎn)品最大碳排放源（表1），并提出竹材產(chǎn)品固碳減排技術(shù)路徑。

表1 9 種常見竹材產(chǎn)品碳足跡（周國模等，2017）Tab. 1 Carbon footprints of nine common types of bamboo productskg·m?3

圖3 竹展開砧板生命周期階段碳排放占比（周鵬飛等，2014）Fig. 3 The proportion of carbon emissions in life-cycle stage of flattened bamboo chopping board

2 碳足跡評價方法研究

產(chǎn)品碳足跡評價依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)主要為ISO/TS 14067、GHG Protocol 和PAS 2050。從標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程來看，PAS 2050 是第一個產(chǎn)品碳足跡核算專用標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)基于生命周期評價標(biāo)準(zhǔn)ISO 14040 和ISO 14044 建立。GHG Protocol 補(bǔ)充完善了PAS 2050 及ISO 14040 和ISO 14044 的不足，以為產(chǎn)品碳足跡評價提供具體操作性指導(dǎo)。ISO/TS 14067 基于PAS 2050和GHG Protocol 及ISO 14040 和ISO 14044 建立，并進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，顯著提高了產(chǎn)品碳足跡評價的普適性和影響力。García 等（2014）依據(jù)ISO/TS 14067、GHG Protocol、PAS 2050 和氣候宣言4 種方法對比研究葡萄牙刨花板生產(chǎn)過程的碳足跡，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同標(biāo)準(zhǔn)在生物碳儲量是否計入、延遲碳排放效益是否考慮、多功能性問題的處理方式以及生產(chǎn)資料是否包括在系統(tǒng)邊界內(nèi)等方面的規(guī)則不同，導(dǎo)致結(jié)果差異顯著（表2）。Wang 等（2018）采用ISO/TS 14067、PAS 2050 和GHG Protocol 對比研究中國纖維板的碳足跡，結(jié)果顯示3 種方法的核算結(jié)果（從搖籃到大門）依次為816.92、?667.75 和?658.42 kg·m?3。還有研究人員以膠合板為例對比PAS 2050 和GHG Protocol 標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為PAS 2050 的操作性更強(qiáng)（王珊珊等，2019）。

表2 不同方法計算的刨花板產(chǎn)品碳足跡（García et al., 2014）Tab. 2 Carbon footprints of particleboard products calculated by different methods

目前，木竹產(chǎn)品中存儲的生物碳是否計入碳足跡評價結(jié)果尚未形成共識?，F(xiàn)有碳儲量計量方法不統(tǒng)一，采用不同方法的計算結(jié)果相差較大，一方面是核算方法的時間范疇對結(jié)果影響顯著，另一方面是很難確定產(chǎn)品生產(chǎn)是否會導(dǎo)致森林碳庫凈增長（Kujanp??et al.，2009）。Tellnes 等（2017）對比分析動態(tài)生命周期評價法、全球碳循環(huán)法、柔性森林參數(shù)模型法、生物碳排放特征因子法等生物碳計量方法發(fā)現(xiàn)，不同方法的計算結(jié)果不同，其認(rèn)為在碳足跡評價中，有必要采用先進(jìn)方法計量生物碳對溫室氣體排放和清除的貢獻(xiàn)。為便于最先進(jìn)的生物碳計量方法實施和應(yīng)用，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對使用木材的信息進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定，尤其是樹種和來源。生物碳臨時存儲和延遲排放對延緩全球氣候變化具有重要作用，現(xiàn)有方法評估結(jié)果依賴于選擇的時間范圍和價值判斷，因此，有必要對所選擇評估方法進(jìn)行敏感性分析，識別臨時碳儲存和和延遲碳排放對碳足跡結(jié)果的影響（Brand?oet al.，2013）。此外，生命末期處理方式對木竹產(chǎn)品碳足跡評價結(jié)果影響較大。綜上，未來應(yīng)針對木竹產(chǎn)品不同生命末期處理方式，模擬生物碳在木竹產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的循環(huán)機(jī)制，建立與之相匹配的生物碳儲量及其延遲碳排放的評估方法。

碳足跡評價主要采用生命周期評價法（life cycle assessment，LCA），LCA 可分為傳統(tǒng)LCA 和動態(tài)LCA。Demertzi 等（2018）基于傳統(tǒng)LCA 和動態(tài)LCA 分別研究葡萄牙軟木制品的碳足跡，結(jié)果發(fā)現(xiàn)碳足跡評價結(jié)果因選擇方法和時間范圍而異，選擇的時間范圍越大，2 種方法的差異越??；動態(tài)生命周期評價法雖然更符合實際，但更為復(fù)雜，所需時間更長。目前的LCA 模型中氣候變化影響指標(biāo)僅考慮累計輻射強(qiáng)度，應(yīng)納入瞬時溫度增加和溫度增加的速度等指標(biāo)（Brand?oet al.，2013）。Bergman（2012）采用基于時間的氣候變化影響指標(biāo)TIZE100和傳統(tǒng)靜態(tài)的氣候變化指標(biāo)GWP100對比研究2 種木地板從搖籃到大門階段的碳足跡，認(rèn)為TIZE100比GWP100更準(zhǔn)確；對于2 種木地板而言，TIZE100指標(biāo)的數(shù)值均低于GWP100。LCA評價結(jié)果還依賴所用軟件和數(shù)據(jù)庫，Sinha 等（2016）利用3 種不同軟件ELP-s、GaBi 和SimaPro 對木結(jié)構(gòu)房屋和混凝土房屋的環(huán)境影響進(jìn)行對比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論采用哪種軟件，木結(jié)構(gòu)房屋的碳足跡均低于混凝土結(jié)構(gòu)房屋；但不同軟件計算結(jié)果存在差異，ELP-s 軟件的計算值比GaBi 和SimaPro 約低50%，GaBi 和SimaPro 的計算值較為接近，這主要是由于ELP-s 軟件采用的能源溫室氣體排放因子是瑞典本國數(shù)據(jù)，而GaBi 和SimaPro 采用的是世界平均值或歐洲平均值。

按數(shù)據(jù)收集方法不同，碳足跡評價還可分為自上而下的方法（財務(wù)分析法）和自下而上的方法（過程分析法）。自上而下的方法操作簡單，數(shù)據(jù)收集容易，不依賴軟件和數(shù)據(jù)庫，還能識別供應(yīng)鏈中貿(mào)易帶來的碳排放，但缺點(diǎn)是不如自下而上的方法準(zhǔn)確，無法識別下游排放，未評估生物碳排放和清除。研究發(fā)現(xiàn)，利用財務(wù)分析法計算木質(zhì)托盤從搖籃到大門階段的碳足跡比過程分析法高22%（Alvarezet al.，2015），過程分析更具體、操作難度大、耗時長，財務(wù)分析法操作簡便、數(shù)據(jù)易獲得、用時短。還有研究人員提出一種新型碳足跡核算方法——混合分析法，范圍1 排放（化石燃料燃燒）和范圍2 排放（電力、熱力或蒸汽消費(fèi)）采用過程分析法，范圍3 排放（運(yùn)營成本和投資）采用多區(qū)域投入產(chǎn)出分析（Alvarezet al.，2019）。

3 結(jié)語與展望

通過對國內(nèi)外木竹產(chǎn)品碳足跡研究文獻(xiàn)的系統(tǒng)梳理和深入剖析發(fā)現(xiàn)，國外碳足跡評價研究起步較早，已在鋸材、改性材、人造板、木質(zhì)地板、木質(zhì)門窗、結(jié)構(gòu)用集成材以及膠合木等主要木竹產(chǎn)品領(lǐng)域開展了系統(tǒng)研究，積累了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，形成了系統(tǒng)的方法體系，并取得了豐碩的研究成果。而我國木竹產(chǎn)品碳足跡評價研究尚處于起步階段，還存在一定不足。未來應(yīng)從以下4 個方面重點(diǎn)開展研究：

1） 研制木竹產(chǎn)品延遲碳排放效應(yīng)的評估方法。眾所周知，森林生長過程中通過光合作用吸收的二氧化碳，隨著森林采伐加工成產(chǎn)品而儲存于木竹產(chǎn)品中，但在木竹產(chǎn)品生命末期，依據(jù)不同處理方式，儲存的生物碳會不同程度地返回大氣中。目前國際上對于木竹產(chǎn)品儲存的生物碳是否計入碳足跡評價結(jié)果和計入方式還未形成共識，建立統(tǒng)一、科學(xué)木竹產(chǎn)品延遲碳排放效應(yīng)的評估方法是未來研究重點(diǎn)。

2） 制定適于木竹產(chǎn)品碳足跡評價的國際統(tǒng)一的產(chǎn)品種類規(guī)則。木竹產(chǎn)品是森林資源自然利用的延伸，屬于天然生物質(zhì)復(fù)合材料，不同于普通工業(yè)產(chǎn)成品，碳足跡評價更為復(fù)雜。目前國際上普遍采用通用的產(chǎn)品碳足跡評價指南（ISO/TS 14067、GHG Protocol、PAS 2050）開展木竹產(chǎn)品碳足跡評價研究，導(dǎo)致不同研究人員核算同一木竹產(chǎn)品的碳足跡結(jié)果存在差異，不同國家同一木竹產(chǎn)品碳足跡評價結(jié)果可比性較低。未來應(yīng)依據(jù)ISO/TS 14067，制定一套契合木竹產(chǎn)品特點(diǎn)的、具有較強(qiáng)操作性的、國際統(tǒng)一的產(chǎn)品種類規(guī)則。

3） 建立木竹產(chǎn)品全生命周期的回溯跟蹤體系。木竹產(chǎn)品種類較多，涉及面廣，部分產(chǎn)品屬于中間產(chǎn)品，如人造板、鋸材等，部分產(chǎn)品屬于終端產(chǎn)品，如木質(zhì)地板和木質(zhì)門窗等。受限于木竹產(chǎn)品生命周期各階段的數(shù)據(jù)不全，目前木竹產(chǎn)品碳足跡評價研究多為部分生命周期的碳足跡評價，少部分全生命周期的碳足跡評價也是建立在一定的假設(shè)基礎(chǔ)上，研究結(jié)果尚無法準(zhǔn)確反映木竹產(chǎn)品碳足跡的全貌。今后應(yīng)建立一套全生命周期數(shù)據(jù)的回溯跟蹤體系，助力木竹產(chǎn)品全生命周期碳足跡的精準(zhǔn)計量。

4） 構(gòu)建木竹產(chǎn)業(yè)碳排放因子數(shù)據(jù)庫。木竹產(chǎn)品碳足跡核算需要各類能源、原輔材料的碳排放因子支撐，碳排放因子的準(zhǔn)確性決定碳排放碳足跡核算結(jié)果的可靠性。目前，我國木竹產(chǎn)業(yè)常用各類原輔材料的碳排放因子匱乏，一定程度上制約我國木竹產(chǎn)品碳足跡核算工作的開展，影響其碳足跡評價結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確度。今后，應(yīng)構(gòu)建契合我國木竹產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的全國統(tǒng)一的碳排放因子數(shù)據(jù)庫，為準(zhǔn)確計量木竹產(chǎn)品碳足跡提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。