吴彦颉 冯相昭

※ 氧化亚氮（N₂O）是继二氧化碳和甲烷之后的第三大温室气体，也是重要的臭氧层消耗物质，其排放控制已成为国际环境治理的重要议题。工业领域是N₂O排放的主要人为来源之一，硝酸、己二酸等的生产过程贡献了N₂O工业排放的主要份额

※ 联合国环境大会推进可持续氮管理，鼓励成员国加快行动，到2030年通过改善可持续氮管理大幅减少全球氮浪费，针对N₂O减排的区域和双边合作倡议正在增加；我国政府高度重视工业领域N₂O的减排，在相关政策中提出一些针对工业N₂O排放的管控措施

※ 催化剂技术是工业N₂O减排的关键，我国在相关催化剂技术方面起步较晚，当前仍存在技术“瓶颈”，多数企业主要通过引进国外催化剂进行N₂O减排，存在依赖进口催化剂的问题。目前，国内企业、研究机构等也在积极推动N₂O减排催化剂国产化研发

※ 推进我国工业领域氧化亚氮减排的对策有：一是健全完善政策体系，构建系统性减排治理框架；二是加大催化剂研发攻关，消除关键技术“瓶颈”；三是创新金融机制支撑，拓宽减排项目融资渠道；四是加强国际减排合作，积极参与全球治理

氧化亚氮（N₂O）是继二氧化碳和甲烷之后的第三大温室气体，也是重要的臭氧层消耗物质，其排放控制已成为国际环境治理的重要议题。工业领域是N₂O排放的主要人为来源之一，硝酸、己二酸等的生产过程贡献了N₂O工业排放的主要份额。本文梳理欧盟和美国在工业领域N₂O的减排政策与实施效果，旨在为我国在“双碳”目标背景下构建完善工业N₂O排放管控体系、制定减排策略提供借鉴。

欧美工业领域N₂O减排主要进展

N₂O是《京都议定书》涵盖的非二氧化碳温室气体之一，尽管其排放量相对二氧化碳较低，但具有全球增温潜能值（GWP）高和寿命长的特点。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告显示，N₂O的GWP是二氧化碳的273倍，在对流层中的寿命超过100年。N₂O也是平流层中氮氧化物（NOx）的主要来源，这些NOx通过催化反应消耗臭氧。根据2024年11月联合国环境规划署发布的《全球氧化亚氮评估》报告，缺少额外控排措施情况下，2050年全球N₂O排放量将比2020年N₂O排放量增长30%，到本世纪末将增加约110%。

欧盟对N₂O排放关注较早，主要通过综合政策框架与市场机制相结合的方式系统推进N₂O减排，在减少己二酸、硝酸等行业的N₂O排放方面取得显著成效。以德国为例，1997年以前德国N₂O总排放中近1/3来自己二酸生产，2017年仅3%排放来自己二酸生产。其中，《综合污染预防和控制指令》（IPPC）于1996年通过，是欧盟推行工业生产环境许可的重要工具，通过排放许可证制度要求运营排放设施实施减排措施。最佳可行技术（BAT）是确定许可条件和排放限值的依据，欧盟委员会组织专家、产业界、环境组织等进行沟通交流，支持最佳可行技术的确定，相关结论以最佳可行技术参考文件（BREF）公布。应用于硝酸、己二酸和己内酰胺的BREF均已发布，但对于硝酸工厂，由于成员国执行较晚，现有装置并未执行遵守最佳可行技术N₂O排放水平。而BREF涉及己二酸和己内酰胺部分并没有对N₂O的排放做进一步具体限制。IPPC对于硝酸、己二酸和己内酰胺生产的N₂O减排效果相对有限。碳市场工具为欧盟工业领域N₂O减排提供了有效激励。欧盟碳排放交易体系（EU ETS）自2005年开始运行，覆盖电力、工业、航空等领域，是全球最大的碳交易市场。EU ETS经历多个阶段的运行，不断完善所覆盖行业范围、配额分配机制等内容。关于化学工业的主要变化发生在第三阶段（2013～2020年），EU ETS新增一些子行业，包括硝酸和己二酸生产，将N₂O纳入其覆盖范围，有效地促进了欧盟工业N2O减排。

美国在工业N₂O减排方面缺乏全面的强制性监管框架。根据美国环境保护署数据，2022年美国工业源N₂O排放量为1750万吨二氧化碳当量，硝酸和己二酸生产排放占到63%，超过1100万吨/年。尽管相关减排技术数十年间已在许多工厂得到应用，但美国约半数硝酸工厂仍未安装N₂O减排装置，N₂O减排主要依赖自愿性措施，或仅限处于臭氧或氮氧化物空气质量不达标区域、必须进行减排的设施。目前，美国尚未形成统一的碳排放权交易体系，在区域层面建立了多个总量控制与交易体系，部分包含了对N₂O的管理。其中，加利福尼亚州政府启动的总量控制与交易计划构成美国首个碳排放交易市场，涵盖二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等多种温室气体，纳入了硝酸生产设施。

在联合国气候治理体系下，N₂O减排已被纳入多项国际协议，但具体约束机制仍待完善。1997年通过的《京都议定书》将二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等纳入减排温室气体范围。2015年通过的《巴黎协定》确定了国家自主贡献（NDCs）的参与方式，但N₂O在NDCs中的地位相对边缘化，目前大多数国家的NDCs缺乏具体的氧化亚氮减排目标和措施。

联合国环境大会也在积极推进可持续氮管理。2019年3月，联合国环境大会第四届会议通过了可持续氮管理决议，支持探索更好地管理全球氮循环以实现可持续发展目标。2022年3月，联合国环境大会第五届会议续会召开，鼓励成员国加快行动，到2030年通过改善可持续氮管理大幅减少全球氮浪费。

针对N₂O减排的区域和双边合作倡议正在增加。德国政府在2015年发起硝酸气候行动小组，通过技术、资金等方式支持伙伴国家硝酸厂安装N₂O减排技术装置，旨在促进全球范围的硝酸厂实施有效的N₂O减排技术。中国和美国作为N₂O排放大国，也在积极开展合作促进N₂O减排。2023年11月，中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明，指出两国计划就各自管理N₂O排放的措施开展合作。2024年5月，中美“21世纪20年代强化气候行动工作组”会议达成共识，双方将围绕其他非二氧化碳温室气体（包括工业领域N₂O）的测量和减排方案开展技术合作与能力建设。

我国工业领域氧化亚氮减排面临的挑战

根据《中华人民共和国气候变化第四次两年更新报告》数据显示，2020年我国N₂O排放量（包括土地利用、土地利用变化和林业）为197.9万吨/年，其中工业生产过程和产品使用排放48.9万吨/年，占比约25%。工业部门的N₂O排放或成为未来关注的重要领域。我国工业N₂O排放量主要来自于己二酸和硝酸生产，占工业N₂O排放的70%~90%。在清洁发展机制（CDM）的激励下，一些硝酸和己二酸企业如辽阳石化、河南神马、安徽淮化等曾采用催化分解技术进行N2O减排，并申请减排项目。但2013年国内申请CDM项目后，这些减排设施由于缺少法律规范和经济激励，处于时开时停状态。

我国政府高度重视工业领域N2O的减排，在相关政策中提出一些针对工业N₂O排放的管控措施。《工业领域应对气候变化行动方案（2012～2020年）》提出改进化肥、已二酸、硝酸、己内酰胺等行业的生产工艺，采用控排技术，减少工业生产过程氧化亚氮的排放。《“十四五”工业绿色发展规划》提出有序开展对氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫等其他温室气体排放的管控。今年5月，由生态环境部等部门联合印发的《国家应对气候变化标准体系建设方案》提出逐步开展N2O等其他温室气体监测技术指南制定，研究制定工业领域氧化亚氮排放标准。

不过，相关N₂O减排的政策呈现碎片化，尚未出台针对N₂O排放的总体管控行动方案；己二酸、硝酸等行业的N₂O排放核算方法学和排放标准亟待研究制定，缺少对硝酸、己二酸等生产排放N₂O限值规定。此外，针对工业N₂O减排项目的核证自愿减排量CCER方法学尚未出台，导致企业无法通过碳市场获得减排收益，一定程度上影响了己二酸、硝酸等工业企业对减排技术投资和开展改造的积极性。

工业N₂O减排技术长期由欧美企业主导，形成以高温催化分解为核心的解决方案。如德国科莱恩开发的EnviCat™ N₂O-S催化剂是典型代表，已在全球50多个硝酸和己二酸生产装置中应用。该技术采用贵金属催化剂，在450摄氏度以上高温下实现N₂O分解率90%以上。我国在相关催化剂技术方面起步较晚，多数企业主要通过引进国外催化剂进行N₂O减排，存在依赖进口催化剂的问题。如辽阳石化曾引进巴斯夫的催化分解技术建设了己二酸尾气减排装置，河南神马曾经引进了英威达催化剂分解技术用于己二酸尾气处理，安徽淮化集团采用雅苒的二级催化剂处理硝酸生产的N₂O排放。

目前，国内企业、研究机构等也在积极推动N₂O减排催化剂国产化研发。重庆华峰化工有限公司研发的己二酸生产过程氧化亚氮低温催化分解消除技术，实现自主减排技术的首次工业化应用，N₂O分解率可以达到99%。四川蜀泰化工科技有限公司研发的N₂O炉内分解催化剂也在硝酸生产装置上实现了工业应用。尽管部分国内企业在N₂O催化剂方面取得突破，但整体技术水平仍有提升空间。

我国已在多项政策文件中提出要对N₂O进行管控，但对N₂O的限制排放要求和减排项目缺乏行政命令或经济激励。工业N₂O减排项目普遍面临投资回报机制不明确的问题。由于缺乏完善的碳定价体系和环境外部成本内生化机制，企业难以通过减排活动获得相应的经济效益，投资积极性不足。

低碳减排投资对工业N₂O减排支持力度有限，现有的公共低碳减排投资主要流向节能、可再生能源等领域，面向非二氧化碳温室气体减排的资金配置相对有限，导致N₂O减排项目长期处于资金短缺状态。此外，现行的低碳减排投资体系依赖财政手段，主要通过财政补贴、税费减免等方式提供支持。这种单一的资金来源模式难以满足庞大的减排资金需求，因此未能充分激发社会资本和金融机构的参与积极性。此外，金融市场对N₂O减排项目的风险评估体系尚不完善，银行等传统金融机构对此类项目的技术经济性认识不足。

推进我国工业领域氧化亚氮减排的对策

一是健全完善政策体系，构建系统性减排治理框架。建立健全工业N₂O减排政策体系是推进减排工作的根本保障。要加快构建工业N₂O减排政策框架，制定国家层面工业N₂O减排行动方案，明确N₂O阶段性减排目标与分阶段实施路线图，将工业N₂O减排深度融入“双碳”工作框架。完善相关标准体系建设，加快制定硝酸、己二酸等行业N₂O排放限值标准，为行业减排提供技术规范依据。充分借鉴欧盟碳市场建设经验，推动工业N₂O纳入全国碳市场体系。同时，加速研究并发布N₂O减排项目方法学，适时推动N₂O减排项目纳入自愿减排机制。

二是加大催化剂研发攻关，消除关键技术“瓶颈”。催化剂技术是工业N₂O减排的关键，当前我国在催化剂研发方面仍存在技术“瓶颈”，亟须通过系统性攻关来提升减排效果。要强化基础研究支撑，加快自主研发N₂O减排催化剂技术进程，逐步摆脱对国外催化剂技术的依赖。建立产学研协同创新机制，支持龙头企业与高等院校、科研院所建立联合实验室，培养专业技术人才队伍，形成从基础研究、应用开发到产业化的完整创新链条。推进N₂O减排国产催化剂技术产业化应用，完善催化剂性能评价体系和中试平台，缩短技术从实验室到工业应用的转化周期。

三是创新金融机制支撑，拓宽减排项目融资渠道。发展多元绿色金融产品，创新N₂O减排专项债券、绿色信贷等金融产品，为减排项目提供长期稳定的资金支持。推出N₂O减排保险产品，分散企业技术风险和运营风险。提高金融机构精准支持识别和管理能力，积极推动绿色金融支持目录及银行绿色信贷指引将工业N2O减排项目明确纳入支持范围，鼓励金融机构为N₂O减排技术改造项目提供优惠贷款。完善项目评价和风险管理体系，建立N2O减排项目技术经济评价标准，为金融机构提供科学的投资决策依据。

四是加强国际减排合作，积极参与全球治理。加强与发达国家在N₂O减排技术方面的交流合作，引进先进技术和管理经验。支持国内机构与国际化工巨头、知名研究机构等建立联合实验室或研发中心，共同开发下一代减排技术。积极参与联合国气候变化框架公约等关于N₂O减排的规则讨论，提升我国在全球气候治理中的话语权和影响力。推动构建区域减排协作网络，依托“一带一路”、中国—东盟等合作机制，探索区域协同减排项目合作，共同应对跨区域环境影响。

第一作者系中国电子信息产业发展研究院节能与环保研究所助理研究员、博士