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隨著經濟全球化和貿易自由化進程的加快，環境問題逐漸成為全球共同關注的問題。同時貿易與環境的相互影響也在加劇，有關氣候變化等國際環境問題的探索日益成為理論與政策研究的熱點，隨著2009年哥本哈根第十五次締約方大會的召開，CO2等溫室氣體的控制減排已不再是個純科學議題，而成為國際政治經濟關系的重要話題，貿易中隱含碳的排放成為研究的焦點?，F在國外在天然石材生產、建筑應用與貿易上的碳影響也已成為科研的熱門話題。
為此，蘇格蘭SISTech研究所和Heriot-Watt University合作進行了一項相關研究，以了解用于建筑工程和蘇格蘭建筑物修復中所使用的天然石材的隱含碳（embodied carbon）（注1）問題。在這兩個機構合作研究做出的最終報告中，將天然石材的隱含碳和其他建筑材料的隱含碳做了對比，并將使用天然石材對環保的優勢做了量化。這里將研究結果介紹如下，以供業內人士參考。
1.研究方式
研究工作使用的是蘇格蘭和英國礦山開采出的天然石材——砂巖、花崗石和板巖樣品，內容是通過研究石材在開采、加工和運輸過程中的碳排放量，以及將天然石材從西班牙、波蘭、印度、中國運輸到蘇格蘭和英國的碳影響，以確定各種天然石材在各個運作階段的隱含碳量。所執行的標準是BSIPAS（Publicky Available Standard）2050。
2.研究結果
2.1天然石材的隱含碳
表1列出的是在英國石材礦山和加工廠生產出的砂巖、花崗石和板巖產品的隱含碳。為算出每一種石材全部數值，所調研的每一種運作的所有碳足跡數值，都是以這些石材噸位計。
表1 石材產品生產過程和從產品生產到
建筑施工過程中的隱含碳

表中“從原材料開采到生產出產品過程中”的數值反映的是石材開采和加工使用的能量，而“從開采、加工產品到建筑施工過程中”的數值則反映的是石材在蘇格蘭運輸和在英國國內英國石材的運作量。
所研究的3種石材中，板巖在兩種過程中的碳足跡（注2）最高。“從原材料開采到生產出產品過程中”板巖的碳足跡高的原因是板巖在開采和加工過程中的廢石材量非常大，大約占85%，產生這么大量的廢板巖，其原因是礦床層狀稀疏，并且板巖本身的性質是易碎的。而砂巖和花崗石的廢石材產生量分別約占29%和47%。
“從開采、加工產品到建筑施工過程中”的數值是主要在英國國內將石材運輸到建筑工地的平均隱含碳。
研究表明每一種石材的碳足跡的主要構成都集中在生命周期中的加工階段，因為加工分為幾個加工工序（初切、二次切割、終修研磨拋光），以及每一加工工序都使用著多種機械設備。驅動石材初切機器、石粉提取裝置以及水泵機器所使用的電能是生命周期的加工階段大量碳排放根源。
2.2 和天然石材進口相關的隱含碳
這里所分析的國家西班牙、波蘭、印度和中國都是石材的主要出口國。根據從每一個國家內各個石材生產地區到蘇格蘭的假定目標的平均碳影響，得出對每一個國家的分析結果。表2列出了各種石材從各個原產國家進口運輸對石材隱含碳的影響。
表2 天然石材從各個原產國家運輸時對“從開采、加工產品
到建筑施工過程中”隱含碳數值增減百分比

*這里的數值是這項研究中使用的將石材運到假定建筑工地的數值。
由此可以得出結論，進口石材運輸的碳影響的增長是隨著離原產地的距離增大而增長的：從印度和中國進口石材時，從中國進口砂巖的碳足跡增長了550%，碳的影響非常大。而從西班牙進口，石材的隱含碳，板巖的和花崗石的只分別增長了7%和2%，只相當于從英國一端運到另一端的增長量。
在從西班牙和波蘭進口石材時，大部分運輸碳足跡產生于在每個國家內從料場到港口的道路行程中，在某些情況下雖然海運的行程最多是陸路行程的4?5倍，但碳影響還是低的，因為海運的（噸-公里）碳影響非常低。而從印度和中國進口石材，則是特別漫長的海運行程造成了大比例的碳足跡。
3. 結論
3.1 天然石材是最低碳建材
研究表明，和其他建筑材料相比，天然石材是低碳建筑材料。在英國和石材有關的碳影響，與石材加工、石材運輸到建筑工地、廢石材產生量相關聯。和其他建筑材料—如粘土磚和混凝土—相比，砂巖和花崗石的開采和加工不是能耗密集產品。從表3可以看出，與石材相關的碳排放要低于其他建材。
而板巖的碳足跡的這么大，原因是板巖礦山和料場產生的廢石料量非常大。有時候，這一廢石料的噸量遠遠超過這種作業所生產出的成品建筑板巖量，這樣在加工大量板巖毛料以生產出規格板巖產品時所使用的能耗當然是很高的。
表3 天然石材與普通建材的隱含碳對比

注：表中所有數字都是“從原材料開采到生產出產品過程中”的數字。
如果使用再生能源電能還會有進一步降低石材生產中的碳排放潛力。例如砂巖“從原材料開采到生產出產品過程中”的隱含碳（64KgCO2e/噸），包含了大約為116kWh/噸的電能。當前英國電網排放因數為0.52公斤CO2e/kWh。如果這些都換成低排放因數的再生能源，砂巖的碳足跡可降低到15公斤CO2e/噸。
關于石材廢料，英國現在已經找到了利用的途徑。 例如用大塊廢石料生產當地農田圍擋墻磚，而用小塊的生產混凝土骨料。而板巖廢料則可以用來生產景觀材料等等。
3.2 進口石材的碳影響
在進口石材上，如前所述，石材碳足跡是隨著從進口國家運輸的距離增大而增長的，也就是說進口來源國家越遠，碳足跡量越大。例如從印度和中國運輸石材到蘇格蘭，碳足跡分別增長90%到550%。即使石材“從原材料開采到生產出產品過程中”隱含碳排放會降低到零，運輸到蘇格蘭的碳影響還是很大的。
還有一種情況值得注意：向中國出口石材荒料的國家主要有意大利、埃及、伊朗、巴西和印度。這些石材在中國加工后，再回頭出口到歐盟國家和美國。這種出口石材荒料到遠東只為進行加工，然后進口加工石材成品到歐盟和美國，這種特殊走勢在全球石材貿易中長期以來是非常穩定的，這種趨勢結果就是大大增加了與進口石材相關的碳影響。
研究所得出的結論是英國當地天然石材也是低碳的，可替代高隱含碳的建筑材料 — 如粘土磚和混凝土 —以及從印度和中國進口的石材?？傊梢哉f，石材只要是當地或國內產的，其碳排放量是低于其他建筑材料的。但板巖的碳足跡則與粘土磚和混凝土的一樣。而使用綠色能源作為加工石材的能量，石材工業會進一步降低碳足跡，這種情況如果擴大到整個建筑工業，還會降低整個國家的碳足跡。
（本文編譯自英國《天然石材專刊》2010年第6期“天然石材是綠色建材”和蘇格蘭研究報告“蘇格蘭天然建筑石材的隱含碳”。）
注1：丹麥“國際貿易和可持續發展中心”出版的報告“氣候變化和貿易— 通往哥本哈根之路”中，給隱含碳下的定義是“產品生產過程中的碳排放”?！吨袊丝凇⑵鹪磁c環境》雜志2008年第18卷第3期中齊曄等文章“中國進出口貿易中的隱含碳計算”中的定義是“為了得到某種產品，在整個生產鏈中所排放的二氧化碳，稱之為“隱含碳””，也就是說，為在一種產品的制造過程中，由原材料開采到最終產品的運作消費各階段所排放的二氧化碳。
注2：《聯合國氣候變化框架公約》將碳足跡定義為：衡量人類活動中釋放的或是在產品或服務的整個生命周期中累計排放的二氧化碳和其它溫室氣體的總量。碳足跡通過全球變暖潛值GWP（Global Warming Potential）來量化。

來源：石材雜志