普洱有机绿茶的生命周期碳核算

收稿日期：2023-09-04

基金项目：云南省教育厅科研基金（批准号：2022J1009）。

作者简介：李莹美（1994-），女，云南玉溪，硕士，研究实习员，研究方向：产业生态生命周期评价；

通信作者：尚小宴（1984-），女，云南普洱，硕士，高级工程师，研究方向：环境污染修复。

摘要：为深入研究普洱有机绿茶的生命周期碳排放情况，了解普洱有机绿茶的生产工艺及碳排放强度，从普洱有机绿茶生命周期的各个阶段出发，以普洱有机绿茶的生命周期二氧化碳排放为研究对象，将普洱有机绿茶的生命周期划分为原料获得、制造、配送及销售、消费者使用及废弃处理五个阶段，对其进行碳足迹评估分析。结果表明：1 kg普洱有机绿茶的总碳足迹为7.68kg，其碳足迹含量主要以制造与使用阶段为主，其占比分别为45.57%、30.07%。由此建议，在有机茶制造和采用阶段使用更多的清洁能源等措施以减少碳足迹。

关键词：有机绿茶；生命周期评价；碳核算

中图分类号：X171" " "文献标识码：" A" " " 文章编号：2095-7734（2024）03-0027-05

" 我国茶文化历史悠久，种类繁多。按发酵程度不同，可分为六大基本茶；绿茶、白茶、红茶、黑茶、黄茶以及青茶（乌龙茶）。[1]在国内绿茶产量最多，有着悠久的历史文化和独有的降脂功效，汤清叶绿，滋味鲜醇爽口。践行生态文明理念，发展绿色产业，对于新发展理念的完成很重要。普洱有机茶作为绿色经济中的一个代表性产业，目前仍然保持极大的市场和较高的研究热度。对普洱有机绿茶的生命周期碳足迹展开研究，是践行生态文明理念的重要一步。

" 国外主要从有机茶的生物、经济和生态学方面展开了研究。生物方面，Rothenberg Dylan O’Neill等人[2]对研究了土壤酸化与土壤微生物群落的关系。Peik Lin Teoh等人[3]对台地茶和有机茶进行了癌细胞病变方面的作用对比分析，发现有机茶具有较高的价值。经济方面，Tian Huawei等人[4]对孟加拉国等新兴国家的有机茶消费意愿进行了调查，并对有机茶的推广提出了建议；Hang Thi Minh Bui等人[5]对越南部分地区影响台地茶向有机茶叶经营的转化因素进行了研究分析。生态方面，Mahmoudi Hashem等人[6]就有机农业在可持续发展中发挥的作用结合消费者爱好进行了调查。Azapagic等人[7]论述了肯尼亚茶叶生产和消费的碳足迹，茶叶的碳足迹为每千克干茶产生12kgCO2eq。茶叶消费阶段占影响的85%。Farshad等人[8]对伊朗绿茶生产做了全生命周期分析，研究发现，与其他步骤相比，茶叶生产阶段为环境污染物的主要贡献者（57%），在茶叶加工阶段使用天然气代替柴油，可以减少茶叶生命周期的碳排放。

" 有机茶的国内研究，基本集中在生产和病虫害防治方面。在生产方面，朱远贵等人[9]基于现有经验，在有机茶的生产方面提出了相关措施；赵玉贵等人[10]针对白云春毫有机茶种植的各个步骤进行科学化处理研究，以提高生产效率。在有机茶的病虫害防治方面，董祖祥、甘威华、侯建荣、何云春等人[11-14]提出了具体措施并申请了专利。生态环境影响方面，余豪[15]基于净碳足迹研究方法，分析雷山县茶叶产业发展现状及茶园绿色生产现状，探讨雷山县茶叶产业绿色发展中存在的问题及限制因素。Qiang Xu等人[16]选择五种茶叶产品的两个功能单位，采用生命周期评价的方法评估其碳足迹和一次能源的需求。Huayang Zhen[17]以中国武夷山为例，将有机转化茶园与传统茶园的环境经济效益进行对比，发现有机茶园和有机转换茶园具有相当的经济效益和更小的环境影响。Ming-Bao He等人[18]研究了中国绿茶的碳足迹及碳中和路径，通过生命周期评估量化了中国16个主要产茶地区（海南和台湾除外）绿茶的碳足迹和减排潜力以及碳中和途径，研究发现，四川省、湖北省和云南省的碳排放量最大，分别为6.79、6.14和5.96MtCO2eq，并提出采用低碳肥料和清洁能源将是绿茶产业实现碳中和的关键切入点。

" 过去大多生命周期评价、碳足迹等相关研究，多面向工业性或与工业制品相关的产品展开研究，鲜有茶叶资源相关研究及有机茶碳足迹方面的报道，故本研究利用碳足迹核算方法，估算普洱有机绿茶的生命周期碳排放，将对普洱市有机茶的生产经营管理起到极大的推动作用。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本文以普洱市某有机茶园为例展开研究，该茶园位于世界茶树源生地和普洱茶原产地的普洱市。该茶园以可持续发展为原则，致力于打造生态茶园，现有两千多亩的有机茶园。是云南较早、具规模的重点有机茶示范园区，也是普洱市大型有机茶园的代表。

" 根据实地考察及现场调研得知，该茶园以有机茶生产为主，主要生产白茶、红茶、黄茶、绿茶、普洱茶、调味茶。每年的茶叶产量约500吨，其中绿茶占25%、白茶18%、红茶25%、黄茶5%、普洱茶25%、调味茶2%。

" 作为生态有机茶园，在种植过程中，主要以羊粪、菜籽油枯为原料加工成茶园天然绿肥；采用生物或物理的方法防治病虫害，主要以生物药、粘虫板、人工抓虫、生物防治等方式防虫；以自然农耕为主，不使用任何化学合成农药和化肥。

1.2 碳足迹计算方法

" 本研究的计算参考ISO 14067-1，将产品生命周期中所有发生于原料、制造与废弃阶段的活动数据乘上其相对应的碳排放系数，并累积加总得出其生命周期的碳排放总量，公式如下：

" CF =∑（Zr×EFr）" " " " " （1）

" 其中：CF为碳足迹；Zr为物质或活动的数量或强度数据；EFr为碳排放因子。[19]碳排放因子见表1。

表1" 各阶段碳排放系数

1.3 目标与范围

1.3.1 功能单元

笔者以1kg有机绿茶干茶为功能单元，采用碳足迹核算方法来评估每公斤普洱有机绿茶的生命周期CO2排放量。使用碳足迹国际标准PAS 2050-2011对普洱有机绿茶的生命周期CO2排放进行量化分析。

1.3.2 系统边界

" 普洱有机绿茶的整个生命周期为原料取得、制造、配送及销售、消费者使用及废弃处理 5个阶段，是从茶树种植作为生命开始，到最终消费者贮存或泡茶饮用完毕再到茶渣为生命结束，是由“摇篮到坟墓”的生命周期过程。[20]其生命周期流程如图1。

" 系统边界范畴则为生产从原料取得至废弃阶段整个产品生命周期，能源输入至各制造阶段中，再经过使用后，不同阶段分别向大气中排出不同的CO2量的边界过程。系统边界如图2所示。

1.4 投入产出清单分析

" 有机茶在生产过程中的投入主要有有机肥、电力、柴油、液化气和包装，包装包括编织袋、绵纸、铝箔、塑料、铁罐、纸盒和布袋。投入量清单如表2。

" 根据表2的投入要素及投入量，计算出有机茶各阶段的碳排放量。如表3所示，在有机绿茶的五个工艺阶段中，有机绿茶制造阶段CO2排放3.5kg，碳排放量最大，然后依次为使用阶段2.31kg，原料阶段1.65kg，运输阶段0.19kg，废弃阶段碳排放为0.03kg。制造阶段的CO2排放量最高（45.57%），然后依次为有机绿茶使用阶段（30.07%）、原料阶段（21.48%）、运输阶段（2.47%）与废弃阶段（0.39%）。

2 结果与分析

" 通过实地调查获得产品原物料选用与使用量、耗用能源、制造过程阶段及最终废弃物排放等数据，运用碳足迹排放公式计算，得到普洱有机绿茶整个生命周期的碳足迹。1kg有机绿茶生命周期总碳足迹为7.68kg。

2.1 有机茶各阶段CO2排放量分析

" 根据图3，在整个有机茶的生命周期过程中，制造阶段的碳排放量最高，主要原因是在制造阶段从茶叶的杀青到最后包装的工序较为繁琐且投入消耗量较大。翻炒过程中柴油和液化气的使用增加了CO2的排放量，加工过程和包装过程中的机械设备使用耗电量较大，加上塑料袋、铁罐和布袋等各种包装的制造和使用，更加提高了该阶段的CO2排放量。而废弃阶段的碳排放量最低，主要是因为该阶段的投入量较少，能源和水电的消耗量较少，且掩埋和焚化是两种废弃物处理的方式，这个过程中碳排放系数较低。

2.2 有机茶各阶段CO2排放量占比分析

" 根据图4，可明显地看出制造阶段的二氧化碳排放占比最大，为45.57%，是由于在杀青、烘干、筛选等工艺环节中的过程复杂，能源输入消耗较多从而碳排放量也比较大；使用阶段的CO2占比第二大，为30.07%，是由于使用阶段即售卖后消费人群的浸泡饮用阶段，需要较多的电力和用水量，所以碳排放量较大；原料阶段的碳排放占比为21.48%，此阶段用水灌溉培育茶叶，使用有机生态肥，污染较小，碳排放量处于中等阶段；运输和废弃阶段的占比为2.47%和0.39%，这两个阶段的资源输入消耗量很少，所以碳排放量占比最低。

3 小结与讨论

" 本研究基于全生命周期分析方法对普洱有机绿茶的碳足迹进行评估，通过现场实地调研，参考国内茶产品分类标准，依照PAS 2050指引搜集活动数据。从原料取得、制造、运输、使用、废弃物处理5个阶段分析了普洱有机绿茶的产品生命周期全过程，通过碳足迹核算得到有机绿茶生命周期各阶段的碳足迹结果。

" 以1kg普洱有机绿茶的全生命周期为功能单位，进行生命周期各阶段碳排放评估，研究发现，1kg普洱有机绿茶的总碳足迹为7.68kg，对比Azapagic等人对肯尼亚茶叶生产和消费的碳足迹研究，每千克干茶产生12kgCO2eq，[9]普洱绿茶的有机化生产中对碳减排的贡献较大。其中碳排放量最高的是制造阶段，碳排放量为3.5kg，占比为45.57%，主要原因为该阶段中的碳排放因子较多，包括柴油、液化气消耗，用于茶叶的烘干、翻炒等工艺过程，绵纸、铝箔纸、塑料袋、铁罐纸盒等各种包装的使用，使得茶业制造阶段碳排放量最高。使用阶段的碳排放量为2.31kg，占比为30.07%，由于使用过程即售卖后消费人群的茶叶浸泡饮用阶段，需要较多的电力和用水量，所以碳排放量较大。

" 由此建议在有机茶制造和使用阶段采取更多的节能减排措施，降低该阶段的碳排放量。具体可以为：减少柴油的使用、将液化石油气换为液化天然气、将机械烘干和翻炒尽量改变为人工作业、尽量减少各种包装材料的使用、避免过度包装等。本研究方便了人们对普洱有机茶的生产工艺过程及碳排放环境影响度有更好地了解，同时也更明确了有机茶叶产品在未来市场中的发展优势，即更加的环保和生态。对普洱有机茶生命周期碳足迹的分析，是践行生态理念必不可少的一步。总结普洱思茅区在茶叶产品生产工艺中的生态可持续发展管理的经验，助力普洱生态茶叶的发展，也可为全国茶叶的生态发展建设提供一定借鉴。

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Life Cycle Carbon Accounting of Pu'er Organic Green Tea

LI Yingmei， SHANG Xiaoyan*， LUO Zhaojie， MA li， ZHAO Xuchun

（1. School of Biology and Chemistry， Pu 'er University， Pu 'er 665000， Yunnan;2. Pu 'er Pulan Environmental

Consulting Co.， Ltd.， Pu 'er 665000， Yunnan; 3. Pu 'er Nationalities Middle School， Pu 'er 665000，Yunnan，China）

Abstract： In order to further study the life cycle carbon footprint of Pu 'er organic green tea and understand the production process and carbon emission intensity of Pu 'er organic green tea， this paper researched the life cycle carbon footprint of Pu 'er organic green tea from each stage of the life cycle of Pu 'er organic green tea. The life cycle of Pu 'er organic green tea was divided into five stages： raw material acquisition， manufacturing， distribution and sales， consumer use and waste treatment. The results showed that the total carbon footprint of 1 kg Pu 'er organic green tea was 7.68 kg， and its carbon footprint content was mainly in the manufacturing and use stages， accounting for 45.57% and 30.07%， respectively. Therefore， it is recommended to use more clean energy and other measures in the production and use of organic tea to reduce the carbon footprint.

Key words： organic green tea; Life cycle assessment; Carbon accounting.