焦念志院士：研发海洋“负排放”技术 支撑国家“碳中和”需求

 

目前，国际上海洋碳汇研发最多的是海岸带蓝碳，即红树林、海草、盐沼等类似陆地植被的碳汇形式。然而，我国海岸带蓝碳总量有限，无法形成碳中和所需的巨大碳汇量，因此必须开发其他负排放途径。

 

 

实施陆海统筹负排放生态工程

 

 

陆源营养盐大量输入近海，不仅导致近海环境富营养化、引发赤潮等生态灾害，而且使得海水中有机碳难以保存。尤其是陆源输入有机碳（约占陆地净固碳量的 1/4，约 0.5 Gt）大部分都在河口和近海被转化成 CO2 释放到大气，导致生态系统中生产力最高的这类海区反而成为排放 CO2 的源。如何将其恢复到汇，是一项艰巨的任务，必须陆海统筹。

 

 

基于 MCP 理论，针对中国近海富营养化情况，在陆海统筹理念指导下，合理减少农田的氮、磷等无机化肥用量（目前我国农田施肥过量、流失严重），从而减少河流营养盐排放量，缓解近海富营养化。在固碳量保持较高水平的同时减少有机碳的呼吸消耗，提高惰性转化效率，使得总储碳量达到最大化。即，谋求生物泵（BP）与MCP总量最大化 。

 

 

相应地，建立和完善对近海储碳的评价体系，尤其是在储碳指标中不仅要考虑沉积埋葬的有机碳，而且要纳入以往漏掉的 MCP 产物——惰性溶解有机碳（RDOC）。RDOC 不仅增加近海碳汇，而且可随海流输出到外海。如果到达深海则可实现长期储碳——深海 RDOC 年龄达 4000—6000 年。

 

 

对自然环境中无机氮与有机碳相关性的统计分析表明，在包括土壤、河流、湖泊、水库、河口、近海、陆架海和大洋在内的各种环境中两者之间都呈负相关趋势。这表明，如果环境中有过的营养盐，有机碳就难以储存。在河流、近海及外海的营养盐添加实验也证实了这一结论 。

 

 

据国家统计局数据，过去 50 年里我国化肥施用量增加了近 30 倍。尤其是改革开放初期，化肥产能大增，化肥施用量从 20 世纪 50 年代初的每年不足百万吨爆发式地增长到 70 年代末的每年 1 亿吨，增长了近 100 倍。此后进入稳定增长期，从 1980 年的 1.2 亿吨增长至 2015 年达到创纪录的 6 亿吨，增长了近 8 倍 。由于农业施肥量普遍高于农作物的实际需要，过量的肥料随雨水冲刷进入河流，最后输入近海，这是目前我国河口近岸海洋富营养化的主要原因。而富营养化的后果除了众所周知的“赤潮”之外，近 10 年来我国近海还发生了“绿潮”，其规模达到了惊人的程度（图 1a），所造成的环境压力和经济损失可想而知。一个鲜明的对比是加拿大东北部某森林河口的情景（图 1b）。

 

 

单从水色看，后者水质似乎很差，若按我国化学需氧量（COD）国家标准判断应属超 V 类水；然而，这是一个误区。事实上，这种森林河流水质并不差，营养盐含量很低，溶解氧充足，鳗鱼生活得很好（图 1c）。看上去似乎有害的颜色实际上是富含有机质的表象，就像人们日常喝的茶水一样。在环境条件不变的情况下这些有机质可以长期保存、形成碳汇，其浓度超过 1000 μmol/L，储碳量是我国海区海水有机碳浓度的 10 倍以上。显然，陆海统筹减排增汇是一项成本低效益高的海洋负排放途径。

 

在新认识、新理论指导下，以大江大河为主线，结合本地实际情况因地制宜采取有效措施，量化生态补偿机制，可望一举多得。通过制定有关的方法、技术、标准、规范，科学量化生态补偿机制，践行“绿水青山就是金山银山”理念，促成驱动经济与社会可持续发展的“国内大循环”新模式。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com