——从“隐藏”的温室气体到气候治理的关键抓手

　　中国能源研究会特邀首席专家、中国能源研究会双碳产业合作分会主任黄少中

　　在北极圈永久冻土带深处，气温升高导致冰层消融，一个肉眼无法看见的过程正悄然加速：数万年来封存于冻土中的甲烷（CH），正以前所未有的速度向大气释放。这些看似无形的分子，却拥有令人惊惧的力量——它们在地球大气中积聚热量，其单位质量在百年时间上的升温能力，是二氧化碳的28倍以上，在更关键的20年时间上，这个数字甚至高达惊人的84倍。这意味着，在相同的时间段内，等量的甲烷所产生的温室效应要远远强于二氧化碳。如今，甲烷这种无色无味的易燃气体，正从全球各地的农场、油田、垃圾堆和湿地中悄然逸散。它曾是煤矿工人恐惧的“瓦斯”，也曾是家庭炊事的燃料，如今却成为气候危机的关键推手。

　　2025年7月24日，第二十五次中国-欧盟领导人会晤后，双方共同发表《中欧领导人关于应对气候变化的联合声明》（以下简称《联合声明》）。《联合声明》中称，双方将致力于加强在能源转型、气候适应、甲烷排放管控、碳市场、绿色低碳技术等领域双边合作，协力推动各自绿色低碳转型进程。这也再次表明了中国对甲烷排放管控的高度重视。在全球气候治理的议题中，相较于公众更为熟知的二氧化碳，甲烷虽然知名度不及二氧化碳，但其对全球气候变暖的影响却不容小觑，甲烷减排问题同样重要紧迫。甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体，全球范围内的甲烷正在以几十年内最快的速度增长，在气候变化的严峻挑战面前，甲烷逐渐成为了一个备受瞩目的新焦点。如今，随着对其认知的深化，甲烷减排不仅成了绿色环保的主要内容，更是气候治理的关键抓手。这背后的故事，充满了人类对自然的探索与智慧。了解甲烷减排的“前世今生”，不仅能揭开气候治理的另一重面纱，更能让我们看清人类与地球达成和解的可能路径。

　　一、前世：隐藏的温室气体

　　1.早期的认知与应用

　　人类对甲烷的早期认知，最早源于沼泽中被点燃的神秘气泡。我国古代就有关于甲烷的记载，西周《易经》中关于“泽中有火”“上火下泽”的记载，描述的就是沼泽中释放的甲烷被点燃的现象。西方对甲烷的发现记载和研究发生在18世纪。1776年，意大利物理学家亚历山德罗伏打在湖底淤泥中收集到一种气体，发现其可以点燃且火焰呈青蓝色，将其命名为“沼气”，并记录了它的燃烧特性，这是人类首次对甲烷的科学描述。随着工业革命对煤炭需求的激增，让甲烷以“瓦斯”之名成为矿工的噩梦，它无色无味，却高度易燃易爆，历史上夺走了无数矿工的生命。尽管甲烷的危险性令人胆寒，但人们很快也发现了它的价值，其可燃性也让它逐渐成为一种重要燃料。19世纪，人们发现天然气的主要成分就是甲烷，开始用它点灯、烧炉子。当时的科学家虽然搞清楚了它的分子结构，却完全没意识到它的“温室能力”。直到20世纪初，才有气象学家偶然发现甲烷具有吸收红外线的能力（温室效应的核心机制），但此时它的增温效应仍被二氧化碳的“光环”完全掩盖。

　　2.工业化进程打破平衡

　　工业革命后，一切都变了。人类的生产生活成了甲烷排放的“新主力”。随着煤炭开采、油气开发和农业扩张急剧增加，甲烷作为天然气的主要成分，其“燃料价值”被无限放大，而排放问题则被视为“必要代价”，甲烷排放的趋势长期被“经济优先”的发展模式所掩盖。为保障采矿安全，煤矿普遍采用通风稀释法，这些被稀释的甲烷就这样未经任何处理排入大气，从未提及排放的环境代价。油气行业的“火炬燃烧”更是成为标志性场景。20世纪石油开采中，伴生的甲烷被当作“废气”点燃，当时的行业共识是“与其让甲烷爆炸，不如烧掉更安全”，几乎没人意识到，未充分燃烧的甲烷（约10%-30%）会直接进入大气，其温室效应是二氧化碳的数十倍。在工业化高歌猛进的百年间，甲烷排放几乎处于“无标准、无监管、无责任”的三无状态。1990年代前，全球没有针对甲烷的减排协议，虽然1990年政府间气候变化专门委员会（IPCC）指出，甲烷对全球变暖的贡献率已达15%，1997年《京都议定书》也将其列为受控气体，但各国仍将减排重心放在二氧化碳上。直到2021年《全球甲烷承诺》签署，这种被工业化进程长期忽视的气体，才真正进入全球气候治理的核心议程。此前一个半世纪里，甲烷的排放增量如同被账本遗漏的开支，在经济增长的狂欢中悄然累积。

　　3.自然循环的隐形调节

　　在人类活动介入前，甲烷已在自然界完成了亿万年的“隐形工作”。过去80万年里，甲烷浓度始终在300-700ppb（十亿分之一）的区间波动，与冰期-间冰期的气温变化完美同步：冰期湿地萎缩，甲烷浓度降至低谷；间冰期湿地扩张，浓度升至峰值。这种调节作用如此隐秘，以至于在工业革命前，没有任何文明意识到这种气体对维持地球宜居温度的关键作用。它就像地球气候系统的“暗线”，在人类毫无察觉的情况下维系着生态平衡。正是这种长期的自然平衡与人类认知的滞后，让甲烷在数百年间始终以“隐藏的温室气体”身份存在，直到工业化引发的浓度飙升，才迫使人类重新审视这个被忽视的气候变量。

　　二、今生：气候治理的关键抓手

　　1.科学研究的突破

　　增温潜能的确认。早期研究虽知道甲烷是温室气体，但对其影响力的评估严重不足。20世纪后期至21世纪初，随着气候科学研究的深入，甲烷强大的全球增温潜能被不断确认和量化。科学家们清晰地认识到，虽然甲烷在大气中的浓度远低于二氧化碳，但其单位分子捕获热量的效率极高，让甲烷成为应对紧急气候状况的“加急选项”。

　　短寿命特性的发现。科学家通过大气化学追踪证实，甲烷在大气中的平均寿命仅为12年，远短于二氧化碳的数百年。这一特性意味着只要减少排放，其对气候的负面影响会在短期内快速减弱。联合国环境规划署的模拟显示，若立即实施有效减排，20年内全球升温速度可降低约40%，这种“立竿见影”的效果是其他温室气体无法比拟的。

　　排放源的精确画像。卫星监测技术与地面观测网络的结合，使科学家能更精确地绘制全球甲烷排放的“热点图”。研究发现，35%来自化石燃料，40%来自农业活动，20%来自废弃物，其他来自生物质燃烧（不完全燃烧）、湿地等自然源（对气候变化敏感）。这种来源的“精确画像”为针对性减排提供了科学依据，使“快速见效”从理论变为可能。

　　2.政策与行动的兴起

　　国际共识的形成。2004年，美国环保局发起全球甲烷行动，倡议自愿性的多边合作计划，旨在通过国际合作自愿减少甲烷排放。目前有45个成员国和700多个项目网络伙伴，主要针对石油天然气、沼气和煤矿瓦斯三大领域的甲烷减排，中国是首批14个签约成员国之一。2019年9月，联合国环境署和气候与清洁空气联盟联合发起全球甲烷联盟（GMA），成员包括国际组织、非政府组织、金融机构、油气企业等。该组织致力于支持各国设定有雄心的油气行业甲烷减排承诺，共同实现2030年甲烷减排达到60亿吨二氧化碳当量的目标。加入GMA的国家需要设立甲烷减排绝对量目标或甲烷强度减排目标。2021年11月，在联合国气候变化大会（COP26）上，由美国和欧盟共同发起，超过100个国家共同签署了《全球甲烷承诺》，承诺到2030年将全球人为甲烷排放量在2020年的基础上减少至少30%。从国际上看，全球范围针对甲烷控排的政策与行动仍在不断演变和加强，甲烷控排议题逐渐从无到有、从边缘走向核心，成为全球气候治理领域的焦点议题，发达国家甲烷排放控制也有了较为完善的制度体系、数据基础和技术能力。

　　我国甲烷管控的政策演变。长期以来，我国在应对气候变化方面主要以控制二氧化碳排放为主，但同时也对甲烷管控给予了高度重视，并制定了一系列相关政策。2021年3月，“十四五”规划纲要中首次将甲烷与其他温室气体如氢氟碳化物、全氟化碳等一同列为控制对象。2021年11月《中美格拉斯哥联合宣言》明确将甲烷纳入减排计划。2023年10月，生态环境部进一步发布了《温室气体自愿减排交易管理办法(试行)》，将甲烷减排正式纳入中国核证碳减排（CCER）机制，为其提供了更为明确的政策支持。2023年11月，生态环境部、国家发改委等11部委联合发布了《甲烷排放控制行动方案》（以下简称《甲烷方案》），明确了今后5—10年我国控制甲烷排放的目标和重点任务。《甲烷方案》是我国第一份全面、专门的甲烷排放控制政策性文件，是对未来一段时期我国甲烷排放控制工作的顶层设计和系统部署，不仅对进一步控制甲烷排放具有重要指导意义，而且也必将对促进经济社会高质量发展产生深远的影响。

　　行业与企业行动的落地实践。在能源领域，煤炭行业是我国甲烷逃逸排放的最大来源之一。在源头治理方面投入大量的财力和物力，开展各项技术、理论和装备的研发，以减少瓦斯的逃逸排放。在油气领域，2021年5月，中国油气企业甲烷控排联盟成立，成员单位包括中国石油、中国石化、中国海油、国家管网、北京燃气等。在农业领域，积极探索改进饲料配方（如添加海藻提取物）、优化粪污管理（推广覆盖和沼气回收）、改进水稻灌溉方式（如间歇灌溉）等技术。在行业智库和研究方面，中国能源研究会自2022年起发起建立“能源甲烷减排圆桌机制”，联合政府、企业、科研机构、国际组织，连续召开多次会议，探讨油气、煤炭行业甲烷减排路径，取得很好的效果。

　　3.技术创新的加速

　　监测技术的突围。卫星遥感监测在甲烷控排领域飞速发展，包括美国环保协会去年发射MethaneSAT卫星，以及加拿大最早发射了多颗卫星，欧洲也构建了多星协同的监测模式。无人机方面，许多国家都在政策驱动下使用空中监测技术进行连续监测。光学气体成像使用红外相机（OGI）可直观“看见”肉眼不可见的甲烷羽流，极大方便了泄漏检测。这项技术在北美油气田巡检中已广泛应用。

　　减排技术的升级。能源领域的“零泄漏”技术堪称典范。泄漏检测与修复（LDAR）程序自动化、更换低排放设备（如气动控制器）、消除放空燃烧、改进压缩机密封、应用“绿色完井”技术（在钻井后立即捕获气体而非燃烧或排放）。煤炭领域则加强煤矿通风瓦斯利用（发电或供热），推广煤层气开采。农业领域研发和推广新型饲料添加剂（如3-NOP），优化牧场管理，大规模推广沼气工程（覆盖粪污处理、发电/产气、生产有机肥）。废弃物领域完善填埋场覆盖和气体收集系统，推广有机垃圾源头分类和厌氧消化处理。

　　新兴技术的发展。将甲烷从“污染物”转化为“能源”的技术创新，可消除排放，创造经济价值。甲烷直接空气捕集与转化方面探索将低浓度甲烷直接氧化为二氧化碳和水（其温室效应大大降低）或更有价值的产品（如甲醇）的技术，但成本和经济性是巨大挑战。精准农业与数字化管理方面利用大数据、物联网、AI优化农场管理，减少排放。

　　三、挑战与未来：道阻且长，行则将至

　　（一）主要问题：制度性障碍突出

　　1.监测核算体系不健全

　　底数不清：国家层面缺乏统一监测网络，地方试点（如云南、湖南）虽探索“空天地一体化”监测，但卫星遥感精度不足，地面监测点覆盖有限，农业分散源排放无法精准量化。

　　核算标准割裂：企业自主报告数据质量参差，地方排放因子研究滞后（如湖南要求制定本地化标准），跨区域数据可比性差。

　　2.政策协同不足

　　约束机制缺位：全国碳市场未纳入甲烷，地方试点（如上海）仅“研究纳入”，缺乏强制减排目标；部分行业（如农业）依赖自愿减排，企业动力不足。

　　激励政策碎片化：财政补贴（如畜禽粪污利用）与碳市场脱节，气候投融资项目（EOD模式）推广缓慢，山西、云南等地尝试整合但未成体系。

　　3.区域能力与责任失衡

　　煤炭大省（山西）和农业大省（湖南）面临减排与能源安全、粮食安全的矛盾，而技术资金支持不足；

　　国际合作集中于试点省份（云南依托澜湄合作），排放大国（俄、印）未加入全球承诺，跨境碳权互认停滞。

　　（二）措施建议：构建四维政策框架

　　1.完善顶层制度设计

　　强制纳入碳市场：参考上海制定的方案目标，2026年前将石化、煤炭行业甲烷排放纳入全国碳市场配额管理，设定泄漏率上限；2028年扩展至公共机构。

　　建立中央-地方协同机制：省级政府（如辽宁、云南模式）制定实施细则，明确多部门分工的联席制度，强化考核问责。

　　2.创新政策协同工具

　　财政-金融联动：

　　扩大气候投融资试点，将甲烷项目纳入绿色债券支持范围（湖南已试点）；

　　探索“甲烷减排量质押融资”，借鉴上海“碳资产入担保品”模式。

　　差异化补贴：对减排成本高的行业（如畜牧业）实施奖补，反哺技术应用（云南计划制定水稻种植区补贴政策）。

　　3.深化区域与国际协作

　　国内区域补偿：建立“东技西输”机制，沿海省份（上海、北京）向中西部（山西、新疆）输出监测技术，换取减排指标共享。

　　推动国际规则互认：依托“一带一路”甲烷伙伴关系（云南倡议），输出卫星监测标准，争取热带国家支持全球监测网络。

　　4.分领域精准施策

　　能源：强制油气企业应用泄漏检测与修复（LDAR），配套绿色贷款贴息（北京、克拉玛依模式）。

　　农业：推广“绿肥轮作-粪污能源化”组合政策，建立种养循环补贴（湖南、鞍山实践）。

　　废弃物：垃圾填埋场改造与焚烧发电补贴挂钩，严控新建填埋场（山西要求2025年资源化率60%）。

　　5.政策实施目标路径

　　甲烷减排需以“制度约束-市场激励-区域协同”为核心有序实施：

　　1.短期（2026年前）：完成甲烷纳入碳市场立法，建立省级部门协作细则；

　　2.中期（2030年前）：实现监测网络省域全覆盖，推广财政-金融组合工具；

　　3.长期（2030年后）：深度参与全球甲烷治理，推动发展中国家标准互认。

　　甲烷减排时间紧、任务重，唯有通过制度刚性约束与经济激励相容，才能破解“监测难、成本高、协同弱”困局，将甲烷从气候威胁转化为绿色治理抓手。

　　结语

　　阿曼荒漠中，合成甲烷工厂的太阳能板阵列正吸收炙热阳光；法国农场里，牛粪经厌氧消化转化为注入天然气管网的生物甲烷；中国煤矿区，曾引发爆炸的瓦斯驱动着燃气轮机发出清洁电力。从被遗忘在矿井深处的“瓦斯”，到如今全球气候行动舞台中央的焦点，甲烷走过了漫长而曲折的道路。科学认知的深化让我们看清了它巨大的破坏力，也发现了它蕴含的独特机遇。当加拿大航空的航班未来使用阿曼合成的绿色甲烷燃料翱翔天际时，那些曾被排空的温室气体，终将完成从威胁到能源的救赎之旅，甲烷减排的“前世今生”折射出人类对气候变化认知的深化。甲烷减排，不再只是环保主义者的理想，更成为一项兼具科学必要性、技术可行性和经济性的紧迫行动。当我们修复管道上微小的裂缝，当我们在牧场中调整饲料配方，当我们回收垃圾填埋场中升腾的气体——这些行动都在为地球争取宝贵的时间。每一次对甲烷的有效控制，都在减缓当下气候变暖的速度，都在为人类应对更艰巨的长期挑战创造喘息之机。这不仅是科学的选择，更是我们对未来的一份关键承诺。

　　责任编辑：于彤彤