中国松香生产的全生命周期碳足迹评估与碳中和潜力分析

本研究针对中国松香生产缺乏系统碳足迹数据的现状，采用生命周期评估（LCA）方法，量化了从松林管理到松香加工的温室气体排放。研究发现松香生产碳排放为850.212 kgCO2eq/t，但通过碳封存可实现2241.415 kgCO2eq/t的净负排放，凸显其作为自然气候解决方案的巨大潜力，为林业低碳转型提供科学依据。

　　

随着全球对可持续生物基材料需求的日益增长，松香作为一种可从松树树脂中提取的天然树脂，正逐渐成为甲醛基家具粘合剂的重要替代品。中国作为全球松香生产大国，占全球产量的65%以上，2022年产量达124万吨。然而，尽管松香具有可再生、可生物降解等环保特性，其生产过程中的温室气体排放情况一直缺乏系统评估，这阻碍了对该行业环境影响的准确量化，也制约了相关碳核算标准的制定。

为了解决这一知识空白，中南林业科技大学生态环境学院的研究团队在《Industrial Crops and Products》上发表了一项开创性研究，首次对中国不同地区松香生产的全生命周期碳足迹进行了全面评估。研究团队收集了松林管理、松脂采集和加工环节的一手数据，考虑了树脂可获得性和物流的区域差异，建立了从“摇篮到大门”的碳足迹模型。

研究人员采用生命周期评估（LCA）方法，遵循ISO 14040、ISO 14044和PAS 2050标准，使用SimaPro软件作为评估工具。研究范围涵盖松林种植到松香生产的全过程，包括能源和物料输入输出。功能单位为1吨松香产品，考虑了区域差异，模拟了10个主要松香生产省份（广西、广东、云南、江西、安徽、湖北、湖南、贵州、海南、河南）的生产情况。数据来源包括实地访谈、行业调查、中国产品碳足迹数据库（CPCD）、Ecoinvent数据库和中国统计年鉴等。

研究结果揭示了松香生产的碳足迹特征：松香生产的全生命周期碳足迹为850.212 kgCO₂eq/t（不包括生产过程中的碳封存）。其中，松脂采集和运输阶段贡献了83.65%的碳排放，是最大的排放源；松林管理阶段占8.80%；而传统认为高排放的树脂加工阶段仅占7.55%。

通过分析排放源构成，发现复合肥料使用是最大的排放来源，占总排放的71.13%。其中，肥料生产和使用过程中的直接与间接N₂O排放分别占98.910 kgCO₂eq/t和505.820 kgCO₂eq/t。能源使用是树脂加工阶段的主要排放源，占该阶段排放的98.53%，其中电力和柴油消耗分别贡献54.760 kgCO₂eq/t和24.889 kgCO₂eq/t。

研究还评估了松香生产的环境毒性影响，发现加工过程中会排放氮氧化物（NO_X，0.0454 kgCO₂eq/t）、挥发性有机化合物（VOC_S，0.0407 kgCO₂eq/t）、颗粒物（PM，0.0552 kgCO₂eq/t）和二氧化硫（SO₂，0.0338 kgCO₂eq/t）等污染物，对空气质量和生态系统构成威胁。

省级差异分析显示，松香生产的碳足迹强度从海南的839.533 kgCO₂eq/t到安徽的871.396 kgCO₂eq/t不等。广西作为最大的松香产区，年产量272,840吨，占全国产量的40.59%，年排放22.666×10⁴ tCO₂eq。南部地区（广西、广东、云南） collectively contributes 81.07% of emissions。

最重要的发现是，考虑到松香产品的碳封存能力（3.08 tCO₂eq/t rosin），中国松香生产系统实际上能够抵消2241.415 kgCO₂eq/t，年减排潜力达1.51 TgCO₂eq，表现出显著的碳负性特征。

与合成树脂相比，松香显示出明显的低碳优势。丙烯酸树脂（4.6 tCO₂eq/t）、C5烃类树脂（3.505 tCO₂eq/t）和酚醛树脂（PF，2.582 tCO₂eq/t）的碳足迹远高于松香的-2.115 tCO₂eq/t（包括碳封存）。

研究结论强调，松香生产具有作为自然气候解决方案的巨大潜力。为了减少环境影响，研究提出三项关键策略：用缓释或有机肥料替代传统复合肥料；优化肥料用量和施用方法；实现柴油动力采集设备和运输车辆的电气化。这些发现为推进林业部门可持续松香生产提供了可操作的策略，也为制定行业碳核算标准提供了科学依据。

该研究的重要意义在于首次建立了中国松香生产的全生命周期碳足迹数据库，揭示了松香作为生物基塑料和绿色溶剂的巨大低碳潜力，为相关产业向低碳、可持续和环境友好型未来转型提供了理论和实践指导。随着中国“十四五”塑料污染控制规划对可生物降解替代品的强制要求，松香基产品有望在减少石油基塑料污染方面发挥重要作用。