木材的碳足迹计算及其对环境的影响分析文献综述

 2022-05-22 08:05

  1. 前言

随着经济的发展带来的全球气候变暖和环境的污染，人们逐渐意识到了低碳经济的重要性，减少以二氧化碳为代表的温室气体排放已成为全球尤其是中国关注的重大问题。从木材的出生到消亡，整合性的评价木材的碳流动对环境的影响，也成为了绿色木材物流评价研究的重点内容。木材是森林经营的主要产品，也是世界公认的三大原材料中唯一绿色、可再生的原材 料，越来越受到各国政府和民众的青睐，需求日益增长 。林业发展“十三五”规划中提出了“一圈三区五带”的林业发展新格局，明确提出了要加快引导林业产业区域集聚以及传统木材加工业转型升级的要求[1]。另一方面，随着气候问题的日益恶化，全球化的“低碳革命”正在兴起，人类也将因此进入低碳新纪元，即以“低能耗、低污染、低排放”为基础的全新时代。木材的生产和供应与森林经营计划密切相关，更是与低碳经济、生态建设密切相关[2]。本文旨在围绕环境友好的木材理念，根据木材生产整个过程中的温室气体排放量，依据产品碳足迹角度，研究全生命周期的木材碳足迹，并运用生命周期评价的思想对木材的碳足迹进行量化分析与客观评价，作为目前环境友好的木材碳足迹评价方法的补充，进而减少木材在温室气体排放的环境影响。

  1. 国内外现状研究
  2. 国内研究现状

赵涛等[3]计算分析了1996年以后年间中国能源消费碳足迹生态压力的变化，并分析了中国能源碳足迹生态压力的各方面影响因素，并对能源碳足迹生态压力与人均GDP进行脱钩分析；屈晓龙等[4]通过建立排放模型，分析碳排放的影响效果；游达明等[5]综合考虑价格和非价格因素，对市场需求研究，将产品低碳度和商誉（品牌形象）作为状态变量，构建微分博弈模型，分析不同决策下供应链的反馈均衡策略；在木材固碳方面，林卓[6]认为木龄越老平均固碳能力越小，及时对熟木的砍伐有利于稳定森林碳汇功能；基于低碳理念，孙昆[7]对竹家具的低碳设计、生产构建计算模型，给出降低碳足迹的举措；时兰翠等[8]对木材碳汇效应研究，认为木制林产品拥有巨大的碳汇能力，对气候变暖起着积极作用；黄圣游等[9]计算分析了木制家具碳排放，结合家具企业进行碳减排分析；沈建[10]基于LCA对锯材产品进行研究，将SimaPro评价软件运用于银材产品的采伐、运输及生产这几大过程中，通过软件汁算得出各过程对人类健康、生态系统化及自然资源几种评价指标的贡献值比较，最后对全文进行总结的同时给予相应的建议评价，并通过对银材产品的生命周期评价，对我国整个木材工业的清洁生产能够产生积极的意义；曹宁[11]在碳汇计测领域，构建整株及器官碳汇方程，采用该方程可由胸径、树高直接计算出含碳量值，与传统方法相比省去了中间测定生物量及含碳率的过程，提高了碳汇调查的工作效率；郭颖涛等[12]对黒龙江省兴安落叶松人工林的碳储量成熟进行了研究，构建了单木碳储量相容性模型和林分碳储量预估模型，对其得出了较为准确的平均碳储量和连年碳储量结论，并总结出了不同立地条件、不同林分密度下碳储量成熟龄的变化。

  1. 国外研究现状

国外碳足迹的研究比较成熟、研究角度种类繁多。Li等[13]以单位运输周转量的二氧化碳排放量为优化目标研究了多点对多点的甩挂运输车辆路径问题，建立了问题模型并设计了求解模型的混合启发式算法；Yu等[14]提出一种基于碳足迹的激励绿色供应商选择模型，研究以总利润最大化、绿色因子最大化以及碳排放最小化等为决策目标的绿色决策；Nowka等[15]将采集的数据扩增至6个州28个城市并且采用最新的城市占地面积与城市树木覆盖率数据估算得到当下精度较高的全美城市的森林碳储量数据，为城市植被在降低大气中的CO2含量方面的潜力评价提供数据支持；Li等[16]利用模型估算我国毛竹林现有碳储量为611.15 Tg C，并且估算出毛竹林潜在碳储量能够达到1331.4 Tg C；David Bonilla等[17]通过采用9个部门的数据集和环境投入产出表，对欧盟各部门的碳排放水平进行了分析，得出电子工业和纺织工业的碳排放量最高；Troch J等[18]学者针对改造和拆除(CRD)行业回收的木质材料，提出了环境政策下的逆向物流网络(RLN)设计问题，并证实逆向物流网络的调整可以降低木材回收成本；Marika[19]认为，森林生物能源和碳封存是森林生态系统服务价值的主要表现；Richard等[20]更进一步的研究了森林碳汇，证实可以利用森林碳汇来满足一国的二氧化碳和其他温室气体的减排要求；Saif等[21]利用双目标混合整数规划模型对冷链物流网络进行建模，目标包括最小化包含节点固定成本、变动成本以及网络中的运输成本在内的供应链网络总成本以及最小化供应链物流网络中的总二氧化碳当量排放；Jianhua Yang等[22]通过理性假设和参数设计，同时考虑低碳资源的配置，提出了一种新的碳税限制型城市物流配送网络规划模型，为了验证模型的有效性，对北京的城市物流运营商和流行的商业优化套件进行了实证研究；Jia等[23]人参考循环经济的思想，提出了一种优于传统环境性能的秸秆制浆方案。相比一次纤维纸浆，废纸浆的生产较为简单，因此其生命周期的评估往往与造纸联系在一起；Ma等[24]针对制造企业的订单量和供应商的选择决策进行研究，设计动态规划模型，研究碳税对计算最优订购量的影响；Chen等[25]研究了碳交易机制下企业在库存管理中如何运用碳足迹管理，计算出最优采购量，并且分析了碳交易、碳价格和碳上限对订单决策、碳排放和总成本的影响

三、总结

综合国内外碳足迹方面的研究可以得出，国外碳足迹的研究方法多而详细，研究的角度多种多样，可以从大的宏观角度去研究各个区域的碳足迹现状，也可以从微观研究个人消费、企业的碳足迹动态，从时间及空间多种唯独研究碳足迹的动态变化。国内碳足迹的研究相对而言偏少，所覆盖的数据库也不够全面，这需要进行不断地完善，才能够推动碳足迹的研究。

在低碳约束的木材方面，也主要集中在木材的经济效益，虽然有些人已开始将目光投向对环境的影响上，但仍然没有将环境、资源因素作为木材绿色供应链的内生变量来考虑研究，木材的能源消耗和碳排放的文献相对比较少[26]。

综上所述，针对木材碳足迹研究，有必要考虑木材运送方式优化、木材运送设备的环保、以及木材在生产使用中以及作为废料的木材处理等情况，从木材使用情况的方方面面进行循环保护考虑，从而促进木材在发展过程中，实现绿色、生态、无污染的理念。本文针对木材碳足迹，基于生命周期的角度分析木材的碳流动情况，将提出一些有针对性的建议，希望有助于木材的科学合理的可持续发展。

参考文献

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  7. 孙昆.基于低碳理念的竹材料家具设计研究[D].北京:北京服装学院,2016.
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资料编号：[249328]

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