论温室气体的科学特征与法律属性

潘晓滨

（天津财经大学法学院天津300222）

论温室气体的科学特征与法律属性

潘晓滨

（天津财经大学法学院天津300222）

人为原因造成的温室气体过量排放是导致全球气候变化的主要原因，为此全球已在国际法和国内法等诸多层面对温室气体排放进行管控。在科学属性上，二氧化碳是主要的温室气体的主要类型，其他类型气体都有通过全球升温潜值（GWP）换算为二氧化碳单位。在法律属性上，无论在气候变化国际法，还是在主要国家的国内法层面，尚未将温室气体作为主要的大气污染物类型。碳排放交易制度是管控温室气体排放的重要制度型工具，其有效实施有赖于在科学层面对温室气体的深入探索，以及在法律层面对这类气体法律属性的有效界定。

温室气体；科学特征；全球升温潜值；法律属性；碳排放交易制度

1 问题的提出

温室气体的界定是构建碳排放交易体系的基础性内容，界定的内容涵盖了温室气体的自然科学属性以及法律属性两个主要方面。在多种温室气体类型中，二氧化碳是最为常见和所占比例最多的温室气体，因此也是目前气候国际法和各国的管控对象，并成为实施碳排放交易的国家和地区主要的控排气体类型。其他类型的温室气体也根据不同排放交易体系中纳入实体的排放情况进行涵盖，二氧化碳成为了全部温室气体排放的计量单位，其他气体根据全球升温潜值换算为吨二氧化碳当量进行统计。随着科学技术发展和人们对气候变化问题认识的深化，针对温室气体界定的问题上，各国立法者主要遵循科学发展推动国际立法的模式，再由国际公约的缔约国将其转换为国内法。

2 温室气体的种类与科学特征探究

2.1 温室气体的定义

根据《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）的定义，温室气体是指大气中由于自然或人为原因产生的能够吸收和重新释放红外辐射的微量气体成分。这些气体在大气中浓度的变化能够直接或间接影响大气与陆地、海洋和太空的能量交换过程，进而产生大气温室效应，导致全球气候变暖。根据《公约》目标的规定，大气中的温室气体浓度应当稳定在防止气候系统受到危险人为干扰的水平上，这一水平应当足以使生态系统自然适应气候变化，确保粮食生产免受威胁，并实现经济的可持续发展。从公约目标的叙述中我们可以看到，“人为干扰”的因素被突出加以强调，由自然原因导致的气候变暖由于目前人类科技水平发展的限制是无法掌握的，因此在应对气候变化的国际法以及各国所实施的包括碳排放交易在内的控排法律制度和政策措施中所讨论的温室气体应局限于人类活动所产生并导致温室效应的气体成分上。

2.2 温室气体的分类

温室气体的种类可以通过三个层面进行划分，包括基于自然和人为共同因素直接产生温室效应的气体、完全人造温室气体和其他发挥间接作用的温室气体。第一类为大气中原有的温室气体。包括水蒸气（H2O）、二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）和臭氧（O3）是地球大气中十分重要的温室气体，这些温室气体在大气中的浓度部分是由于自然过程产生的，部分则是由于人类活动向大气中增加排放而贡献的。[1]第二类为人造温室气体，这类气体一旦进入大气环境将具有强烈的温室效应，包括人类工业生产过程中所制造的一系列具有特殊用途的含氟、含氯或含溴卤化物。《气候变化框架公约》明确规定将未列入《蒙特利尔议定书》的其他具有温室效应但并非臭氧消耗物质的气体，列入限制和减排的温室气体种类，这些物质包括六氟化硫（SF6）、氢氟碳化物（HFCs）和全氟化碳（PFCs）。第三类为具有间接温室效应的气体，这类气体包括了一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和二氧化硫（SO2），这类气体的间接作用在于直接参与或影响大气中其他一些物质发生化学反应，从而使得具有直接温室效应的气体浓度发生变化。但鉴于这类气体生命周期很短且在大气中存在形式很不稳定，因此没有被列入管控的温室气体类型。最终被列入气候变化国际法管控温室气体范围的，包括二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）、六氟化硫（SF6）、氢氟碳化物（HFCs）和全氟化碳（PFCs）共六类气体类型。这些气体具有较长生命周期、能够产生直接的温室效应，且在大气中的分布具有全球性的特点。

二氧化碳（CO2）是温室气体排放的主要类型。IPCC2001报告（TAR）明确指出，当今大气中二氧化碳浓度的增加主要是由人类活动增加的排放所引起的。而人为排放增加的主要来源是由化石燃料的燃烧所引起的，其次森林砍伐、生物质燃烧、一些非能源生产的工业过程也产生了大量的二氧化碳排放。IPCC2013报告（AR5）更加鲜明指出了，自1951至2010年的60年间，全球表面温度的升高极有可能是由人为温室气体排放所引起的，而二氧化碳构成了这些人为排放总量中最为重要的组成部分，因此也成为温室气体的代名词，这也是碳排放交易以“碳”命名的主要原因。值得注意的是，三氟化氮（NF3）作为一种新兴的人造温室气体被一些发达国家纳入了立法的管制范围，该气体生命周期长达740年，导致温室效益的能力仅次于六氟化硫，且随着全球液晶设备产量在21世纪初期的迅猛增长而带来排放的显著增加。事实上，在巴黎气候大会召开之前，由美国、加拿大等发达国家提交的国家自主贡献（INDCs）都将三氟化氮列为国内的温室气体管控类型。[2]

2.3 温室气体之间的换算

不同种类的温室气体在大气中所产生的温室效应是不同的，因此进行统计时不能简单地进行加总计算，而二氧化碳在所有六类温室气体中占到了绝大多数比例，因此其他温室气体可以根据导致温室效应贡献程度换算为二氧化碳当量（CO2e）进行计算，这种换算的比例关系采用全球升温潜值进行表示。全球升温潜值（GWP），根据IPCC1996报告（SAR）给出的定义，是一种基于充分混合的温室气体辐射特征指数，用来衡量一个确定时间框架下，单位质量的某种温室气体相对于单位质量的参照气体在大气环境中辐射强迫数值的比率。其中辐射强迫代表了温室气体的温室效应大小，参照气体则选用二氧化碳作为标准。根据气候变化框架公约第2/CP.3号决定，所有缔约方在编制温室气体清单的过程中，应适用第二次评估报告（IPCC1996）中所给出的以100年水平进行计算的GWP数值。这一换算标准在国际立法确定之后并非一成不变。在科学层面，随着人类科学认识水平的不同提高，IPCC第三、第四次报告事实上都针对GWP数值进行了局部修正。2013年，IPCC发布了第五次评估报告第一工作组报告，报告中提出了对于气候变化问题更加综合广泛的科学评估意见，其中温室气体的GWP数值采用更新的方法对不同温室气体的辐射强迫数值进行了修订，气体的生命周期数值与先前报告相比也进行了相应调整。这一结论在2013年华沙气候大会通过表决，并根据大会第24/CP.19号决定对GWP数值进行了调整。在法律层面，GWP数值的维持或变更取决于未来《气候变化框架公约》缔约方大会所做出的决定。采用更新的统一GWP数值标准需要决策者们综合考虑科学的确定性和法律的稳定性之间的平衡关系，因为标准一旦更改势必会对每个国家的排放水平和相应减排政策产生不同程度的影响。但对于特定国家或地区而言，政策制定者在编制温室气体清单，或实施多种温室气体类型的碳排放交易之时，更加倾向于一个稳定的、具有可预见性的GWP换算标准。

3 温室气体的法律属性辨析

温室气体是否属于大气污染物是一个颇具争议的问题。综合国内环境法学界的传统定义，[3][4][5]大气污染物一般被认为是由于人类在生产和生活活动的过程中向大气环境中排放的一类物质，该类物质的介入导致大气环境的物理、化学、生物或放射性特性发生改变，从而影响了大气的有效利用，危人类健康和财产安全，并对人类生活环境和生态环境造成损害。与环境科学的定义相比，环境法定义的大气污染物更加具体。首先，该物质必须来源于与人类有关的活动，排除了自然活动或自然过程。其次，该物质不仅包括有毒有害物质的过量排放，也应包括一般物质，只要该物质的介入导致了大气某种环境特性发展不利于人类和生态环境的改变。再次，该物质介入大气环境所带来的损害，不仅包括人体损害和财产损失，也包括对生态环境整体在一定时间内不可逆转的影响。

以此类推，以二氧化碳为主的温室气体应当被列为“有限制条件的大气污染物”范畴。温室气体属于大气污染物理由有二：第一，关于物质类别的定义，即使属于非有毒有害物质，如果过度排放到大气环境中，造成大气环境的物理、化学或放射性特征发生改变，既具备了被纳入大气污染物的第一个要件；第二，关于损害的定义，传统损害定义仅仅包括基于人类中心主义的人体健康损害和财产损失，但随着人类环境理念的发展，由人类中心主义向生态中心主义的过渡是环境法学发展的必然趋势，[6]因此对于生态环境的损害也应该纳入到损害概念的范围内。而温室气体的过度排放首先导致了影响生态系统的气候变暖，虽然对于人类社会的负面影响仍然有待分析，即使暂时不会带来人体损害和财产损失，仍然符合作为大气污染物的第二个要件。温室气体属于有限制条件的大气污染物，理由在于温室气体排放必须来源于人类的发展型排放：一方面，温室气体气体必须来自人类活动，非人类生命体的生存活动需要排放的温室气体不能纳入大气污染物的范畴；另一方面，人类活动产生的温室气体排放也可以分为生存型排放和发展型排放两种类型。生存型排放属于人类与生俱来的自然权利，不应纳入到环境法的调整范畴，[7]其既包括了单个自然人为了生存而排放的温室气体，也包括人类社会整体处于管理需要而通过各种非盈利组织必须排放的温室气体，该类排放具有不可替代性。发展型排放则必须是人类出于发展需要，而从事化石燃料燃烧、或其他生产加工过程而产生的温室气体排放。因此，并非全部温室气体都属于大气污染物的范畴，只有人类发展型排放所产生的温室气体应当被纳入环境法律大气污染物的规制范畴。

在立法实践层面，《气候变化框架公约》、《京都议定书》和《巴黎协定》虽然奠定了人类共同应对气候变化的国际法律基础，但是国际法层面并没有对温室气体的法律属性做出明确界定，而只是在议定书附件中以列举形式明确了六种类型的温室气体。在国内外立法实践中，一些专门进行应对气候变化立法的国家，如英国《气候变化法2008》，并没有将温室气体作为大气污染物，而美国在2007年马萨诸赛州诉美国联邦环保局一案中根据联邦最高法院判决，将温室气体作为《清洁空气法》中规定的大气污染物。我国最新修订的2015版《中华人民共和国大气污染防治法》并没有对大气污染物进行明确界定，而是采用了列举的方式认定大气污染物的主要类型，其中并没有明确涵盖温室气体。

[1]【美】威廉姆·J·博拉夫著，李宁译.气候变化—多学科方法[M].高等教育出版社，2010:156-158

[2]史学瀛等.碳排放交易市场与制度设计[M].南开大学出版社，2014:154

[3]韩德培等.环境保护法教程[M].法律出版社，2007:221

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

[5]史学瀛等.环境法学（第二版）[M].清华大学出版社，2010:171

[6]曹明德.生态法原理[M].人民出版社，2002:2

[7]韩良.国际温室气体排放权交易法律问题研究[M].中国法制出版社，2009:29-30

本文是教育部社科基地重大项目“低碳社会发展环境法制保障研究”（项目号：13JJD82001）和中国清洁发展机制基金赠款项目“关于进行碳强度减排、将天津滨海新区建成低碳经济示范区的试点方案与配套政策研究”（项目号：2012023）的阶段性成果。

潘晓滨（1983-），男，天津市人，汉族，法学博士，天津财经大学法学院讲师，主要研究方向为国际环境法、应对气候变化法、碳排放交易制度。