中国各省非二氧化碳温室气体排放的多重不等式

《Environmental Impact Assessment Review》：Multiple inequalities of non-CO 2 greenhouse gas emissions across Chinese provinces

非CO?温室气体排放责任分配存在生产与消费维度、空间与经济层面的多重不平等。中西部资源密集型地区承担高比例生产排放，东部沿海消费端主导排放责任，导致区域间经济成本倒挂（中西部单位收益排放成本是东部两倍）。研究发现非CO?减排受粮食安全制约，加剧了中西部高排放低收益困境，需构建涵盖生产-消费双向的责任分担机制，包括东部受益区的生态补偿和西部技术升级激励政策。

　　

郝王|刘丽静|李思佳|朱丽玲|华彤

北京工业大学能源与环境政策研究中心，中国北京100081

摘要

大多数关于减排公平性的现有研究都集中在二氧化碳（CO₂）上，而中国各省非二氧化碳（非CO₂）温室气体（GHG）排放的空间模式和不平等现象仍不为人所熟知。本研究采用多模型框架，结合多区域投入产出分析、空间经济不平等指数和分解方法，探讨了2017年非CO₂ GHG排放的来源、空间和经济不平等问题，为现有的碳公平性研究增添了新的视角。研究结果表明，生产活动和消费活动之间的非CO₂ GHG排放存在多重不平等现象：基于生产的排放主要集中在煤炭和农业密集型的中部和西部地区，其中山西和内蒙古贡献了30%的排放量；而基于消费的排放则主要集中在东部沿海地区，广东和江苏占20%。基于生产的排放不平等程度明显高于基于消费的排放。中部和西部省份的单位经济效益排放成本是东部地区的两倍多。与CO₂不同，非CO₂ GHG的减排受到粮食安全压力的制约，这加剧了中部和西部地区面临的低效益、高排放困境。研究结果强调了需要建立包含消费方的共同责任机制，包括东部地区的生态补偿措施，以及促进西部地区技术进步和东部地区绿色消费的差异化政策。

引言

非二氧化碳（非CO₂）温室气体（如甲烷（CH₄）和一氧化二氮（N₂O）的总排放量低于二氧化碳（CO₂）。然而，这些气体的全球变暖潜能值显著更高（Ou等人，2021；Shindell等人，2017；Winiwarter等人，2018）。目前关于其减排的学术讨论主要集中在总体排放控制上（Ou等人，2022；Rogelj和Lamboll，2024），而其背后的多维不平等问题尚未得到充分探讨。中国是主要的温室气体排放国，目标是在2030年前实现二氧化碳排放峰值，这一目标引发了人们对责任分配和不平等问题的关注（Wei等人，2024；Yu等人，2023；Zhang等人，2023）。然而，根据当前的气候政策，中国的非CO₂ GHG排放量预计将接近2005年的两倍（Yao等人，2016）。制定有效且公平的减排策略的关键前提是准确定义排放责任并理解其分布模式。本研究从不平等的角度出发，探讨中国的非CO₂ GHG排放责任，分析其来源、空间和经济不平等，以支持制定公平的非CO₂ GHG减排策略。

在来源不平等方面，差异源于基于生产和基于消费的核算方法之间的责任差异。基于生产的核算方法能够识别直接排放源（Li等人，2023），而基于消费的核算方法则追踪商品和服务的最终需求，从而更精确地分配环境责任（Liddle，2018；Malik等人，2019）。与主要来源于能源燃烧的CO₂不同，非CO₂ GHG排放深深嵌入由外部消费驱动的生产过程中，尤其是在农业部门（Gao等人，2025）。仅依赖基于生产的核算方法可能会严重低估消费导向地区的责任，导致责任分配失衡。尽管基于生产和基于消费的核算方法在二氧化碳（CO₂）方面已经成熟，但现有的非CO₂ GHG研究往往只关注单一气体（如N₂O（Song等人，2023；Xu等人，2022）和CH₄（Zhang等人，2016；Zhang等人，2018b）），或特定行业（如农业（Frank等人，2019）和废物处理（Zhang等人，2025））。缺乏一个系统性的、涵盖整个经济领域的非CO₂ GHG研究，无法揭示不同排放源之间的不平等现象。

在空间不平等方面，排放的地理分布存在差异。非CO₂ GHG排放源与自然条件和生产模式密切相关，因此其空间异质性比二氧化碳（CO₂）更为明显。例如，Zhang等人（2016）发现2010年中国各省份的甲烷（CH₄）排放量存在显著差异，这些差异与煤炭储备和区域农业结构的地理分布密切相关。同样，畜牧业产生的N₂O排放也主要集中在少数几个农业大区（Xu等人，2022）。最近的一项研究估计了所有行业的非CO₂ GHG总排放量（Zhang等人，2018a），但未考虑省际间的排放转移。由于非CO₂ GHG排放主要与基本的食品和能源需求相关（Montzka等人，2011），它们更容易从生产区转移到消费区，可能加剧空间不平等。现有研究主要集中在碳不平等上（Wei等人，2024；Zhang等人，2023），而对非CO₂ GHG的不平等分析相对较少，难以明确排放密集区和消费导向区之间的责任分担不平衡。

在经济不平等方面，排放责任与经济利益之间的不匹配显而易见。省际贸易不仅推动了气体排放的空间转移，还伴随着经济附加值的流动。例如，Zhang等人（2018c）和Wang等人（2020）分别从省级和国际贸易的角度分析了空气污染物排放与贸易附加值之间的联系，揭示了经济收益与环境成本之间的差异。类似的方法也被用于研究由碳排放转移引发的经济不平等（Wei等人，2020；Zhang等人，2023）。然而，关于非CO₂ GHG排放转移引发的经济不平等的研究仍然较少，难以解决“谁受益、谁承担责任”这一核心问题。

总之，现有研究不仅缺乏从生产和消费双重角度系统分析主要非CO₂ GHG的视角，也未能彻底揭示其背后的多维不平等现象。本研究的贡献有二：首先，通过将来源、空间和经济维度的不平等因素整合到一个统一的框架中，我们建立了一个完整的逻辑链条，从不清晰的责任定义（不平等的根源）到不均衡的区域负担（空间不平等），再到反映经济不平等的成本效益失衡。这种方法系统地揭示了非CO₂ GHG排放不平等的形成机制，克服了以往研究仅关注孤立不平等问题的局限。其次，通过构建包含高度细分农业部门的多区域投入产出模型，填补了现有经济范围内基于消费的非CO₂ GHG核算的空白。我们发现，非CO₂排放导致的不平等更为严重，因为它们与初级产品贸易密切相关。这种更深入的整合使得省际转移的强度更高，环境与经济之间的不匹配也比二氧化碳（CO₂）更为明显。

方法

为了系统地阐明中国非CO₂ GHG排放的分布模式及其背后的不平等机制，本研究采用了一个多模型框架，该框架整合了能源环境投入产出模型（EE-MRIO）、基尼指数（Gini index）、环境不平等指数以及多区域对数平均迪维西亚指数（MR-LMDI）分解方法，如图1所示。在数据处理阶段，我们将甲烷（CH₄）和一氧化二氮（N₂O）的网格化排放数据与MRIO表格进行了整合，并通过部门匹配等方式进行处理。

非CO₂ GHG排放的来源不平等

为了解析非CO₂ GHG排放的来源不平等，本节首先探讨了“谁在排放？”这一基本问题。通过建立涵盖生产和消费的双重视角，我们在部门层面分析了排放源的构成，以揭示区域资源禀赋和产业分工如何塑造不同的排放特征。与通常集中在电力和重工业领域的二氧化碳（CO₂排放不同

结论

本研究结合生产和消费视角，揭示了中国各省非CO₂ GHG排放在来源、空间和经济维度上的显著不平等，以及与二氧化碳（CO₂排放不平等的差异。

• (1)
  研究发现，“生产-消费空间不匹配”现象明显，且“西部较高、东部较低”的模式普遍存在。在生产方面，非CO₂ GHG排放主要集中在资源依赖型和农业内陆地区

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们感谢国家自然科学基金（项目编号：72474021、72293605、72488101和72104022）和国家社会科学基金（项目编号：23VRC019）的财政支持。