面向碳中和的地质生态环境工程建设的思考

面向碳中和的地质生态环境工程建设的思考

黄孝文

36042519831013****

摘要：目前，我国对生态文明建设和生态环境保护提出了远景目标：到2035年，生态环境基本好转，美丽中国目标基本实现；到本世纪中叶，生态文明全面提升，实现国家治理体系和治理能力现代化。

关键词：碳中和；地质生态

1 前言

统筹做好节能减排、固碳增汇等系统性工作，提高土壤、植被、海洋等碳库的碳汇作用与固碳能力，做好山水林田湖草沙一体化保护与修复、低碳土地整治工作、提升生态系统固碳能力，将是未来一段时间的主要任务。

2 碳达峰碳中和国内外形势

2.1 碳达峰碳中和的概念

碳达峰，就是某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。

碳中和，就是某个地区在一定时间内（一般是一年）人为活动直接或间接排放的二氧化碳与其通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消，实现二氧化碳“净零排放”。

2.2 国内形势

2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布，我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和，并于2020年12月的气候雄心峰会上宣布，到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。

根据PBL挪威环评机构的数据，2018年全温室气体排放量约为556亿吨二氧化碳当量，碳排放量前五的国家排放了全体62%的温室气体，依次为中国（27%）、美国（13%）、欧盟27国家（8%）、印度（7%）和俄罗斯（5%）。中国已成为世界碳排放最主要国家，提出在2060年前实现碳中和，虽然相较于欧洲和日韩等发达国家的2050年碳中和实现时点晚10年，但压力巨大。以德国、法国、英国等为代表的国家在20世纪80年代左右就已经碳达峰，以美国、加拿大、意大利为代表的国家在2007年左右就已经碳达峰，这些发达国家实现碳中和的窗口期分别为70年、45年左右的过渡期。而我国计划从2030年碳达峰到2060年实现碳中和，窗口期仅为30年，明显短于欧美等发达国家。但这将可能使全球实现碳中和的时间提前5～10年，也将对全球气候治理起到关键性的推动作用。

2.2 国际形势

为解决全球变暖问题，人类历史上先后通过了三个里程碑式的国际法律文本：一是1992年在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上通过的《联合国气候变化框架公约》，该公约具有法律约束力，终极目标是将大气温室气体浓度维持在一个稳定的水平，在该水平上人类活动对气候系统的危险干扰不会发生；二是1997年在日本京都通过的旨在限制发达国家温室气体排放量以控制全球变暖、具有法律约束力的《京都议定书》，首次为发达国家设立强制减排目标，也是人类历史上首个具有法律约束力的减排文件；三是2015年签署了《巴黎协议》，要求全球尽快实现温室气体排放达到峰值，本世纪下半叶实现温室气体净零排放。

2.4 中国面临的压力

有专家认为，我国2060年前实现碳中和的目标，将中国发展划分为了两个阶段：前40年是改革开放，那么后40年则是绿色低碳。中国实现碳中和并非易事，“3060碳达峰碳中和”目标是在中国经济持续增长、能源需求持续增加的背景下实现，这个过程的实现不仅需要中国能源结构的加速转型，更是中国经济结构的一次变革，是一场意义深远的供给侧和需求侧的革命[2]。

《中国低碳发展战略与转型路径研究》提出，中国需在2030年前执行“强化政策路径”，其后加速向“1.5℃路径”靠拢。因此，在未来的40年窗口期，我国必须从现在开始制定并严格实施绿色低碳转型方案，需要尽快进行系统性干预来避免碳锁定效应才能促使2060年碳中和目标如期实现。

3 基于碳中和的地质生态环境工程施工减排增汇措施探讨

当前，由于荒漠化、水土流失、水土资源开发利用等引起的地质生态环境问题，其既是环境地质问题，也是生态环境问题。地质生态环境建设中，按照碳达峰碳中和目标，如何从工程设计、施工方案优化、技术措施改进、绿色施工管理等方面做好碳的减排增汇，提出几点思考。

3.1 提高蓝绿工程的减排碳汇能力

蓝绿工程即城市蓝绿基础设施（Urban Green and Blue Infrastructure，简称GBI)），通常包括开放空间、公园、绿地、人工湿地、建筑物绿色屋顶、街树、绿色墙壁、城市农业等。通过研究GBI生态系统的碳储存机理、途径和能力，建立、维护或修复并提升GBI系统的碳减排和碳汇能力，减缓及适应气候变化，促进城乡宜居环境实现碳中和目标。主要措施有：

（1）充分利用绿色植被的生物固碳作用，可以减缓气候变化，调节微气候。同时，提高绿色植被产生的生物质转化为能源能力，减缓城市能源压力。

（2）提高建筑绿色覆盖度设计。建筑绿色屋顶或者绿色墙体夏季降温和冬季保温，调节室内气温，减少空调制冷和供暖需求，节约能源。

（3）进行屋顶光伏（PV）板改造设计。建筑屋顶光伏（PV）板可以进行太阳能发电，将建筑物从能源消费者转变为能源生产者，间接为城市能源产量做贡献。

3.2 低碳土地整治

根据研究成果，可借助土地整治充分发挥土壤的固碳功能，可尝试采用以下措施：

（1）研发低碳土地整治工程技术

通过研发低碳土地整治工程技术，探索开展低碳型全域土地综合整治试点，保护土壤有机碳库，培育土壤固碳的细菌群落和微生物群落。同时，开展土地整治全过程碳收支评价，研究土地整治工程的减排固碳效果。

（2）农业保护性耕作

施用有机肥可改善土壤结构，使用多种管理方法（如少耕种、秸秆还田、种植覆盖作物、轮作、施肥、更多地结合种植固氮豆科作物），促进增加土壤中的有机质含量，使更多的碳返回土壤，不仅有助于提高土壤碳储存，还可提高生产率。因此发展有机农业，固碳贡献率非常可观。

（3）发展转基因农业

抗除草剂是转基因作物的主要性状之一，种植该类作物，可以利用除草剂除草，避免了传统的翻耕除草，可以减少农田扰动，大幅减少由于机械作用而产生的CO2和其他温室气体。

3.3 露天矿山的生态修复

3.3.1 生态沟渠

传统沟渠不利于物种生存和生物多样性发展。而如果采用生态衬砌方式，在生态卡扣护坡砖上预留生态孔，只衬砌至设计水位，设计水位以上采用草皮护坡。这种生态衬砌方式，相对于传统衬砌方式，有以下优点：一是为水生生物提供了栖息场所；二是卡扣护坡砖预留孔能够排除场地渍水，是解决土场潜育化的有效工程措施；三是减少了混凝土的使用量，降低了碳的排放和能源消耗[3]。

3.3.2 生态道路

矿区内修复后，区域内道路修建采用泥结碎石路面，既能满足交通需求，也为矿区内不同生态景观内动植物提供栖息和通行的廊道，也避免了采用混凝土路面引起的能源消耗。

3.3.3 场地渍水净化系统

将矿区场内积水、渍水引进生态净化系统，经过生态净化池中石菖蒲、千屈菜、芦苇等水生植物的吸收、分解、同化作用和生态池的净化作用及代谢作用，降低水中氨氮磷或重金属含量，避免水质富营养化，从而达到积水循环利用、自我净化的效果。

4 结语

目前，碳达峰碳中和的目标已经锁定，国家已开始研究实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措，以及“十四五”期间要做好的重点工作。作为地质生态环境工程建设，重点依托绿色建筑、矿山修复、国土整治、污染土壤修复、水环境治理等方面，紧密结合地质环境工程特点，因地制宜，做好施工期低碳生产和绿色施工，做好修复后矿山碳养护和评价，为国家碳达峰碳中和做出应有的贡献。

参考文献

[1]何建坤．强化实现碳达峰目标的雄心和举措[N]．中国财经报，2020-11-17（002).

[2]潘家华．建设美丽城市要突出碳中和取向[N]．经济日报，2020-11-27（11).

[3]王浩，李文华，李百炼，等．绿色青山的国家战略、生态技术及经济学[M]．江苏凤凰科学技术出版社，2019.

[4]杨基春．新能源在建筑节能领域中应用的思考[J]．应用能源技术，2008（3).

[5]住房和城乡建设部办公厅．关于印发绿色建造技术导则（试行）的通知[Z]．北京：住房与城乡建设部，2021.