論溫室氣體的科學特征與法律屬性

潘曉濱

（天津財經大學法學院天津300222）

論溫室氣體的科學特征與法律屬性

潘曉濱

（天津財經大學法學院天津300222）

人為原因造成的溫室氣體過量排放是導致全球氣候變化的主要原因，為此全球已在國際法和國內法等諸多層面對溫室氣體排放進行管控。在科學屬性上，二氧化碳是主要的溫室氣體的主要類型，其他類型氣體都有通過全球升溫潛值（GWP）換算為二氧化碳單位。在法律屬性上，無論在氣候變化國際法，還是在主要國家的國內法層面，尚未將溫室氣體作為主要的大氣污染物類型。碳排放交易制度是管控溫室氣體排放的重要制度型工具，其有效實施有賴于在科學層面對溫室氣體的深入探索，以及在法律層面對這類氣體法律屬性的有效界定。

溫室氣體；科學特征；全球升溫潛值；法律屬性；碳排放交易制度

1 問題的提出

溫室氣體的界定是構建碳排放交易體系的基礎性內容，界定的內容涵蓋了溫室氣體的自然科學屬性以及法律屬性兩個主要方面。在多種溫室氣體類型中，二氧化碳是最為常見和所占比例最多的溫室氣體，因此也是目前氣候國際法和各國的管控對象，并成為實施碳排放交易的國家和地區主要的控排氣體類型。其他類型的溫室氣體也根據不同排放交易體系中納入實體的排放情況進行涵蓋，二氧化碳成為了全部溫室氣體排放的計量單位，其他氣體根據全球升溫潛值換算為噸二氧化碳當量進行統計。隨著科學技術發展和人們對氣候變化問題認識的深化，針對溫室氣體界定的問題上，各國立法者主要遵循科學發展推動國際立法的模式，再由國際公約的締約國將其轉換為國內法。

2 溫室氣體的種類與科學特征探究

2.1 溫室氣體的定義

根據《聯合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）的定義，溫室氣體是指大氣中由于自然或人為原因產生的能夠吸收和重新釋放紅外輻射的微量氣體成分。這些氣體在大氣中濃度的變化能夠直接或間接影響大氣與陸地、海洋和太空的能量交換過程，進而產生大氣溫室效應，導致全球氣候變暖。根據《公約》目標的規定，大氣中的溫室氣體濃度應當穩定在防止氣候系統受到危險人為干擾的水平上，這一水平應當足以使生態系統自然適應氣候變化，確保糧食生產免受威脅，并實現經濟的可持續發展。從公約目標的敘述中我們可以看到，“人為干擾”的因素被突出加以強調，由自然原因導致的氣候變暖由于目前人類科技水平發展的限制是無法掌握的，因此在應對氣候變化的國際法以及各國所實施的包括碳排放交易在內的控排法律制度和政策措施中所討論的溫室氣體應局限于人類活動所產生并導致溫室效應的氣體成分上。

2.2 溫室氣體的分類

溫室氣體的種類可以通過三個層面進行劃分，包括基于自然和人為共同因素直接產生溫室效應的氣體、完全人造溫室氣體和其他發揮間接作用的溫室氣體。第一類為大氣中原有的溫室氣體。包括水蒸氣（H2O）、二氧化碳（CO2）、氧化亞氮（N2O）、甲烷（CH4）和臭氧（O3）是地球大氣中十分重要的溫室氣體，這些溫室氣體在大氣中的濃度部分是由于自然過程產生的，部分則是由于人類活動向大氣中增加排放而貢獻的。[1]第二類為人造溫室氣體，這類氣體一旦進入大氣環境將具有強烈的溫室效應，包括人類工業生產過程中所制造的一系列具有特殊用途的含氟、含氯或含溴鹵化物。《氣候變化框架公約》明確規定將未列入《蒙特利爾議定書》的其他具有溫室效應但并非臭氧消耗物質的氣體，列入限制和減排的溫室氣體種類，這些物質包括六氟化硫（SF6）、氫氟碳化物（HFCs）和全氟化碳（PFCs）。第三類為具有間接溫室效應的氣體，這類氣體包括了一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2），這類氣體的間接作用在于直接參與或影響大氣中其他一些物質發生化學反應，從而使得具有直接溫室效應的氣體濃度發生變化。但鑒于這類氣體生命周期很短且在大氣中存在形式很不穩定，因此沒有被列入管控的溫室氣體類型。最終被列入氣候變化國際法管控溫室氣體范圍的，包括二氧化碳（CO2）、氧化亞氮（N2O）、甲烷（CH4）、六氟化硫（SF6）、氫氟碳化物（HFCs）和全氟化碳（PFCs）共六類氣體類型。這些氣體具有較長生命周期、能夠產生直接的溫室效應，且在大氣中的分布具有全球性的特點。

二氧化碳（CO2）是溫室氣體排放的主要類型。IPCC2001報告（TAR）明確指出，當今大氣中二氧化碳濃度的增加主要是由人類活動增加的排放所引起的。而人為排放增加的主要來源是由化石燃料的燃燒所引起的，其次森林砍伐、生物質燃燒、一些非能源生產的工業過程也產生了大量的二氧化碳排放。IPCC2013報告（AR5）更加鮮明指出了，自1951至2010年的60年間，全球表面溫度的升高極有可能是由人為溫室氣體排放所引起的，而二氧化碳構成了這些人為排放總量中最為重要的組成部分，因此也成為溫室氣體的代名詞，這也是碳排放交易以“碳”命名的主要原因。值得注意的是，三氟化氮（NF3）作為一種新興的人造溫室氣體被一些發達國家納入了立法的管制范圍，該氣體生命周期長達740年，導致溫室效益的能力僅次于六氟化硫，且隨著全球液晶設備產量在21世紀初期的迅猛增長而帶來排放的顯著增加。事實上，在巴黎氣候大會召開之前，由美國、加拿大等發達國家提交的國家自主貢獻（INDCs）都將三氟化氮列為國內的溫室氣體管控類型。[2]

2.3 溫室氣體之間的換算

不同種類的溫室氣體在大氣中所產生的溫室效應是不同的，因此進行統計時不能簡單地進行加總計算，而二氧化碳在所有六類溫室氣體中占到了絕大多數比例，因此其他溫室氣體可以根據導致溫室效應貢獻程度換算為二氧化碳當量（CO2e）進行計算，這種換算的比例關系采用全球升溫潛值進行表示。全球升溫潛值（GWP），根據IPCC1996報告（SAR）給出的定義，是一種基于充分混合的溫室氣體輻射特征指數，用來衡量一個確定時間框架下，單位質量的某種溫室氣體相對于單位質量的參照氣體在大氣環境中輻射強迫數值的比率。其中輻射強迫代表了溫室氣體的溫室效應大小，參照氣體則選用二氧化碳作為標準。根據氣候變化框架公約第2/CP.3號決定，所有締約方在編制溫室氣體清單的過程中，應適用第二次評估報告（IPCC1996）中所給出的以100年水平進行計算的GWP數值。這一換算標準在國際立法確定之后并非一成不變。在科學層面，隨著人類科學認識水平的不同提高，IPCC第三、第四次報告事實上都針對GWP數值進行了局部修正。2013年，IPCC發布了第五次評估報告第一工作組報告，報告中提出了對于氣候變化問題更加綜合廣泛的科學評估意見，其中溫室氣體的GWP數值采用更新的方法對不同溫室氣體的輻射強迫數值進行了修訂，氣體的生命周期數值與先前報告相比也進行了相應調整。這一結論在2013年華沙氣候大會通過表決，并根據大會第24/CP.19號決定對GWP數值進行了調整。在法律層面，GWP數值的維持或變更取決于未來《氣候變化框架公約》締約方大會所做出的決定。采用更新的統一GWP數值標準需要決策者們綜合考慮科學的確定性和法律的穩定性之間的平衡關系，因為標準一旦更改勢必會對每個國家的排放水平和相應減排政策產生不同程度的影響。但對于特定國家或地區而言，政策制定者在編制溫室氣體清單，或實施多種溫室氣體類型的碳排放交易之時，更加傾向于一個穩定的、具有可預見性的GWP換算標準。

3 溫室氣體的法律屬性辨析

溫室氣體是否屬于大氣污染物是一個頗具爭議的問題。綜合國內環境法學界的傳統定義，[3][4][5]大氣污染物一般被認為是由于人類在生產和生活活動的過程中向大氣環境中排放的一類物質，該類物質的介入導致大氣環境的物理、化學、生物或放射性特性發生改變，從而影響了大氣的有效利用，危人類健康和財產安全，并對人類生活環境和生態環境造成損害。與環境科學的定義相比，環境法定義的大氣污染物更加具體。首先，該物質必須來源于與人類有關的活動，排除了自然活動或自然過程。其次，該物質不僅包括有毒有害物質的過量排放，也應包括一般物質，只要該物質的介入導致了大氣某種環境特性發展不利于人類和生態環境的改變。再次，該物質介入大氣環境所帶來的損害，不僅包括人體損害和財產損失，也包括對生態環境整體在一定時間內不可逆轉的影響。

以此類推，以二氧化碳為主的溫室氣體應當被列為“有限制條件的大氣污染物”范疇。溫室氣體屬于大氣污染物理由有二：第一，關于物質類別的定義，即使屬于非有毒有害物質，如果過度排放到大氣環境中，造成大氣環境的物理、化學或放射性特征發生改變，既具備了被納入大氣污染物的第一個要件；第二，關于損害的定義，傳統損害定義僅僅包括基于人類中心主義的人體健康損害和財產損失，但隨著人類環境理念的發展，由人類中心主義向生態中心主義的過渡是環境法學發展的必然趨勢，[6]因此對于生態環境的損害也應該納入到損害概念的范圍內。而溫室氣體的過度排放首先導致了影響生態系統的氣候變暖，雖然對于人類社會的負面影響仍然有待分析，即使暫時不會帶來人體損害和財產損失，仍然符合作為大氣污染物的第二個要件。溫室氣體屬于有限制條件的大氣污染物，理由在于溫室氣體排放必須來源于人類的發展型排放：一方面，溫室氣體氣體必須來自人類活動，非人類生命體的生存活動需要排放的溫室氣體不能納入大氣污染物的范疇；另一方面，人類活動產生的溫室氣體排放也可以分為生存型排放和發展型排放兩種類型。生存型排放屬于人類與生俱來的自然權利，不應納入到環境法的調整范疇，[7]其既包括了單個自然人為了生存而排放的溫室氣體，也包括人類社會整體處于管理需要而通過各種非盈利組織必須排放的溫室氣體，該類排放具有不可替代性。發展型排放則必須是人類出于發展需要，而從事化石燃料燃燒、或其他生產加工過程而產生的溫室氣體排放。因此，并非全部溫室氣體都屬于大氣污染物的范疇，只有人類發展型排放所產生的溫室氣體應當被納入環境法律大氣污染物的規制范疇。

在立法實踐層面，《氣候變化框架公約》、《京都議定書》和《巴黎協定》雖然奠定了人類共同應對氣候變化的國際法律基礎，但是國際法層面并沒有對溫室氣體的法律屬性做出明確界定，而只是在議定書附件中以列舉形式明確了六種類型的溫室氣體。在國內外立法實踐中，一些專門進行應對氣候變化立法的國家，如英國《氣候變化法2008》，并沒有將溫室氣體作為大氣污染物，而美國在2007年馬薩諸賽州訴美國聯邦環保局一案中根據聯邦最高法院判決，將溫室氣體作為《清潔空氣法》中規定的大氣污染物。我國最新修訂的2015版《中華人民共和國大氣污染防治法》并沒有對大氣污染物進行明確界定，而是采用了列舉的方式認定大氣污染物的主要類型，其中并沒有明確涵蓋溫室氣體。

[1]【美】威廉姆·J·博拉夫著，李寧譯.氣候變化—多學科方法[M].高等教育出版社，2010:156-158

[2]史學瀛等.碳排放交易市場與制度設計[M].南開大學出版社，2014:154

[3]韓德培等.環境保護法教程[M].法律出版社，2007:221

[4]蔡守秋等.環境保護法教程（第二版）[M].法律出版社，2010:227-228

[5]史學瀛等.環境法學（第二版）[M].清華大學出版社，2010:171

[6]曹明德.生態法原理[M].人民出版社，2002:2

[7]韓良.國際溫室氣體排放權交易法律問題研究[M].中國法制出版社，2009:29-30

本文是教育部社科基地重大項目“低碳社會發展環境法制保障研究”（項目號：13JJD82001）和中國清潔發展機制基金贈款項目“關于進行碳強度減排、將天津濱海新區建成低碳經濟示范區的試點方案與配套政策研究”（項目號：2012023）的階段性成果。

潘曉濱（1983-），男，天津市人，漢族，法學博士，天津財經大學法學院講師，主要研究方向為國際環境法、應對氣候變化法、碳排放交易制度。