广东省居民生活直接能源消费大气污染物与温室气体排放趋势研究

居民生活直接能源消费是重要的大气污染物和温室气体排放来源,识别其历史排放趋势是科学制定管控策略的基础.然而目前我国尚缺乏省级尺度居民生活能源消费排放趋势的研究.以广东省为研究对象,通过广泛收集居民生活直接能源消费数据和排放因子,建立了2006—2017年广东省居民生活直接能源消费大气污染物和温室气体排放清单,并采用情景分析法量化了能源结构变化对居民生活直接能源消费大气污染物与温室气体排放的影响.结果表明：①2006—2017年居民生活直接能源消费排放的大气污染物和温室气体均呈下降趋势,CO、PM_2.5、BC、OC、CH₄、CO₂和N₂O排放量分别下降70%、59%、59%、66%、77%、30%和73%;②城乡贡献上,乡村居民生活直接能源消费是大气 污染物和温室气体排放的主要来源,排放分担率分别在70%和60%以上;③空间分布上,2017年广东省居民生活直接能源消费大气污染物和温室气体排放主要集中在粤东、粤西传统燃料消费量较高的地区,以及广州、东莞和深圳等人口密度较大的城市地区;④能源结构清洁化所致的2006—2017年广东省居民生活直接能源消费大气污染物和温室气体减排比例为38%~88%;⑤以2025年为目标年,居民生活能源结构持续清洁化发展能够进一步降低居民生活直接能源消费大气污染物和温室气体排放,尤其对CO、PM_2.5、BC、CH₄和N₂O的减排比例均在80%以上.     

粤闽浙沿海重点城市道路交通节能减排路径

随着社会和经济的高速发展,能源消耗量快速增加,随之而来的污染问题也日益加剧.目前的研究主要集中于单一城市或长三角、珠三角和京津冀等中国三大经济圈的道路交通节能减排,缺乏对东南沿海经济圈的相关研究.粤闽浙三省位于我国东南沿海经济发展的核心地带,在其经济发展的同时不可避免地带来了能耗及排放问题.基于长期能源替代规划系统模型,构建了2015~2035年粤闽浙沿海重点城市道路交通基准情景（BAU）以及现有政策情景（EPS）和改进政策情景（MPS）,其中,EPS和MPS均设置了车辆结构优化情景（VSO）、提高燃油经济性情景（IFE）和年均行驶里程减少情景（RDM）.基于情景模拟,评估在各项政策和措施的作用下,粤闽浙沿海重点城市的道路交通节能减排潜力.结果表明,在一级情景中,改进政策情景对于节约能耗、碳减排以及污染物减排效果最好,相比于基准情景2035年其节能力度达75%,且对CO₂、CO、NO_x、PM_2.5和SO₂的排放削减力度分别达68%、59%、66%、70%和64%;在二级情景中,提升燃油经济性的改进情景对于节约能耗（削减30%）效果显著;车辆结构调整的改进情景（削减36%、30%、36%、26%和40%）和年均行驶里程减少的改进情景（削减37%、37%、36%、37%和36%）对于CO₂、CO、NO_x、PM_2.5和SO₂减排效果显著.     

湖南省工业领域碳减排与空气质量改善协同

气候变暖和空气污染是我国当前面临的主要环境问题.综合使用中国碳核算数据库、能源经济模型和空气质量模型,研究我国湖南省工业领域潜在碳达峰路径及其空气质量协同改善增益.基于中国碳核算数据库和相关工业/能源统计年鉴分析指出,湖南省2019年CO₂排放总量为310.6 Mt,其中工业领域排放占比超70%,主要来自于电力、蒸汽、热力的生产和供应业,非金属矿物制品业及黑色金属的冶炼和压延业等行业.综合考虑未来各工业行业经济增长速率、能源技术进步程度和能源结构优化调整等因素,使用LEAP能源经济模型设置并分析了3种潜在的工业碳达峰情景,包括趋势照常情景（2030年达峰）、中度减排情景（2028年达峰）和强化减排情景（2025年达峰）.进一步结合人为源大气污染物排放清单和区域空气质量模型WRF-Chem,以排放行业-部门的同源对应关系为桥梁,模拟分析不同碳达峰路径下空气质量改善响应.结果指出,在3种碳达峰情景中,主要大气污染物浓度均有所降低,长株潭地区尤为显著;强化减排情景力度最大,中度减排情景次之,趋势照常情景相对最弱.制造业减污降碳的协同效果最佳,在不同情景实现碳达峰时,可分别减少ρ（PM_2.5）和ρ（PM₁₀）年均值0.6~1.8 μg·m^-3和1.8~8.9 μg·m^-3.研究可为国家和区域的减污降碳协同实践提供参考和决策依据.     

典型城市碳达峰能源政策下空气质量协同改善效益评估

碳达峰能源政策可同时实现减污降碳,带来明显的空气质量改善及人群健康效益.本研究综合利用LEAP模型、WRF-CMAQ模型和BenMAP-CE模型,量化评估了惠州市能源政策和大气污染控制措施对二氧化碳和大气污染物排放、空气质量和人群健康的影响.结果表明, 不实施碳达峰的基准情景下惠州市CO₂排放将持续增长,而能源转型能使惠州市在2030年实现碳达峰值6906万t目标,碳减排贡献最大是 电力部门;大气污染末端控制措施叠加能源政策可从源头进一步减少SO₂、VOCs、NO_x、PM_2.5的排放,较基准年2019分别减排4695、44142、38422、12493 t.能源转型情景下惠州市2035年PM_2.5年均浓度可以从基准情景的18.25 μg·m^-3下降至14.95 μg·m^-3,小于世界卫生组织过渡期 第3阶段目标（15 μg·m^-3）,O₃年均浓度也可大幅降低至133.68 μg·m^-3;进而得到归因于PM_2.5和O₃的可避免早逝人数分别为448例（95% CI：143~737）和36例（95% CI：11~61）,相对于基准情景获得的人群健康效益为37.88亿元（95% CI：12.37~61.56）.     

能源流视角下村落尺度能源消费结构比较及环境效应研究：基于河南省邑西里村、杨家村及山东省东桥头村的调查分析

加强村落尺度能源消费活动及其环境效应研究是实现农村能源可持续转型及绿色发展精细化治理的前提。但目前该领域存在明显知识空白，其原因在于缺乏基础数据和系统化数据采集体系及集成分析方法。基于对河南省邑西里村、杨家村以及山东省东桥头村的实地调研和半结构式访谈，采用定性和定量结合的方法开展能源消费活动及环境效应比较研究。结果表明：（1）村落尺度能源消费具有显著空间分异特征。邑西里村、杨家村和东桥头村人均能源消费量分别为505 kgce、889 kgce和1139 kgce；由能源消费产生的温室气体与污染物的种类分别为CO₂、CH₄、SO₂、N₂O、NO_x和TSP，单个家庭CO₂的产生量在2000—4000 kg；CH₄、SO₂、TSP和NO_x的排放量基本在1—5 kg；N₂O的排放量均在100 g以下。（2）居民生活环境和炊事供暖是影响村域能源消费的主要因素。其在邑西里村、杨家村和东桥头村的总用能占比分别为50.10%、79.08%和77.61%。（3）能源来源及消费结构具有明显的区位属性特征。杨家村距离市区较近，天然气成为当地居民的主要来源；邑西里村和东桥头村离市区较远，则以电力和煤炭为主。未来乡村地区的发展应该与当地的地域特征相结合，构建具有地方化特征的发展策略，实现农村能源的低碳健康发展。     

中国人为源颗粒物排放现状与趋势分析

利用排放因子法,基于电力、工业、民用、交通等部门的活动水平和排放因子,建立了2000年和2005年中国分省、分部门、分粒径的颗粒物（PM）排放清单.利用情景分析法,基于能源预测,分析了在不同颗粒物控制方案下2010～2030年中国颗粒物的排放趋势.结果表明,我国2005年的总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM₁₀）和细颗粒物（PM_2.5）的排放量分别是29.98、15.30和9.79 Mt, 2000～2005年间的排放增长率分别是3.4%、4.7%和5.4%.在现有政策情景下,我国2030年TSP和PM_2.5的排放量分别是23.06和10.59 Mt,工业锅炉成为最大的颗粒物排放源.通过提高能源利用效率,2030年可在基准情景基础上TSP和PM_2.5分别减排15%和16%;通过增大执法力度,2015年可再减排25%的TSP和10%的PM_2.5排放,之后通过加严排放标准,推广高效除尘装置的应用,2030年TSP和PM_2.5可再减排21%和19%,其排放量分别达到13.81和6.88 Mt.颗粒物的综合控制措施应覆盖电厂、工业、民用等各个领域,从提高能效、保证执法、强化政策3个方面着手.     

江苏省二氧化碳减排政策对空气质量改善增益

碳排放达峰和空气质量达标是当前大气环境研究的热点问题.利用排放因子法建立2010~2019年江苏省城市级温室气体排放清单,进一步结合温室气体-大气污染物协同关系分析和WRF-Chem空气质量模型模拟,量化不同碳减排情景下空气质量改善的协同增益.结果表明,2010~2019年江苏省CO₂年均排放量为701.74~897.47 Mt,其中苏州、徐州和南京排放量最高（91.19~182.12 Mt ·a^-1）,扬州、宿迁和连云港排放量最低（13.19~32.54 Mt ·a^-1）,大部分城市CO₂排放呈持续上升趋势.能源活动为CO₂排放的主要来源,贡献率占比近90%,工业生产过程贡献率约10%.依据减排侧重点的不同设计3类CO₂减排情景,分别为全部门协同减排、优先能源减排和优先工业减排,每类减排情景包含不同的CO₂减排力度（10%、20%和40%）.情景模拟结果指出,以2017为基准年,全部门协同、优先能源和优先工业减排中PM_2.5年均浓度下降幅度分别为6.7~21.1、3.1~12.0和3.4~14.3 μg ·m^-3.全部门协同减排对PM_2.5污染改善最为显著,在全部门减排情景为40%下,除徐州和宿迁外其它城市PM_2.5年均浓度值均能达到国家Ⅱ级标准（35 μg ·m^-3）.PM₁₀、SO₂、NO₂和CO的变化响应与PM_2.5类似,但O₃污染在优先能源和优先工业情景下呈现出不同程度的上升趋势.     

工业园区能量梯级利用节能减排效益分析及其对城市空气质量影响评估

工业园区由于资源能源消耗和污染排放总量大,能量梯级利用水平普遍较低,在我国推进生态文明建设的过程中受到了重点关注.本研究以河南省一个典型的高能耗工业园区（永城经济技术开发区）为研究对象,对能量梯级利用措施带来的节能效果和大气污染物减排效益进行了定量的研究,并且结合CALPUFF模型分析园区能量梯级利用措施对周边城市大气环境质量的影响.结果表明：①通过应用能量梯级利用措施,有效地提高了能源的使用效率,并减少了SO₂、NO_x以及颗粒物等主要大气污染物的排放量.园区12条能量梯级利用链条的节能总量为10000 TJ, SO₂和NO_x排放量分别减少为611 t和1407 t, PM₁₀ 和PM_2.5分别减少为82 t和45 t.②CALPUFF模拟结果显示园区采用能量梯级利用措施在一定程度上改善了城市大气环境的空气质量.永城市2017年4种污染物的最大1 h平均浓度在有能量梯级利用措施情景（S2）下和无能量梯级利用情景（S1）相比均有所降低,其中NO_x降幅最为明显,在春秋两季为70 μg·m^-3左右.     

太原市“十四五”规划大气污染防治政策的CO2协同效益评估

为量化评估太原市“十四五”大气污染防治政策的减污降碳协同效益,使用京津冀温室气体-空气污染相互作用与协同模型（GAINS-JJJ）,模拟评估13项大气污染防治措施的减排潜力,CO₂的协同减排效益.2025年政策情景下一次PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO_x、VOCs和NH₃分别减排1.8（5%,相对于基准情景减排比例,下同）、2.5（2%）、3.7（16%）、20.0（27%）、13.6（15%）和0.0 kt（0%）,CO₂减排9.0 Mt（13%）,CH₄排放增加203.3 kt（相对于基准情景增加25%）.SO₂、NO_x与VOCs减排主要发生在电力、工业燃烧与溶剂使用部门,CO₂减排主要发生在工业燃烧部门,CH₄排放量增加是由于煤矿开采活动水平升高.限制“双高”行业的能源消耗,严禁新增产能以及可再生能源发电比例提升措施的CO₂协同减排效益最高.VOCs具有优异协同减碳效益.建议太原市进一步推进终端电气化政策,同时需加大提升电力行业清洁能源比重和可再生能源发电的消纳能力.     

“双碳”目标下中国省域碳排放核算分析

对各省域CO₂排放量进行核算能够确定中国CO₂排放的主要贡献者,为碳减排决策提供相关信息.以往的研究表明,核算视角的不同会导致碳排放水平的差异.在多区域投入产出分析框架的基础上,基于不同能源类型,量化中国由生产、需求和供给驱动的省级CO₂排放量,构建能源-碳排放关系模型,对我国CO₂排放进行综合分析.结果发现：①由煤炭导致的CO₂排放占比57.2%（生产视角）、60.7%（消费视角）和58.2%（收入视角）.②各产业部门中,电力、热力、燃气及水的生产和供应部门CO₂排放占比49.1%（生产视角）、70.2%（消费视角）和14.2%（收入视角）.③河北、内蒙古、河南和辽宁等高度工业化省份的碳减排政策应侧重生产侧;东部沿海发达省份和矿产资源丰富省份的政策应分别侧重需求侧和供给侧.④以往被忽略的第三产业在收入视角下贡献了大量的CO₂排放.因此各省份及产业部门需要在生产、需求和供给侧制定差别化且具有针对性的碳减排政策才能减少CO₂的排放,实现"双碳"目标.     

不同负荷CNG/汽油两用燃料电控发动机排放物对环境影响研究

CNG/汽油两用燃料发动机的开发是交通运输领域解决能源危机和环境污染的问题最为便捷和有效的途径.基于一台4RB2电控汽油机加装顺序喷射天然气系统,在完成动力性标定的基础上,开展了发动机在不同负荷CNG/汽油两种燃烧模式下,能量消耗和NOx、HC、CO等有害排放物对环境影响研究.结果发现,各测试负荷工况下,发动机燃用CNG的能耗比燃用汽油的低,NOx、HC、CO三种有害排放物亦优于汽油燃烧模式,说明了CNG作为点燃式发动机燃料对保护环境的优越性.     

瓦楞纸箱全生命周期环境影响评价研究

分析了瓦楞纸箱从原材料生产、产品加工到使用后的废物处置整个全生命周期的物耗、能耗及向环境中的排放;根据ISO14040系列标准制定的技术框架,建立了全生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)模型,采用Eco-indicator 99方法,对瓦楞纸箱进行了整体和基于流程的全生命周期环境影响分析,得出其全生命周期和原料生产、产品加工、废物管理3个流程的主要环境影响类型和对应指标值,以及造成各流程主要环境影响类型的原因.为改善瓦楞纸箱的环境性能,针对其设计、生产加工、使用、废物处理等方面提出了改进建议;并对全生命周期环境影响评价研究中存在的不足进行了总结.      

城市污水污泥焚烧处理环境影响分析

以城市污水污泥为研究对象,应用生命周期评价方法分别对干化焚烧、污泥与煤混燃发电、污泥与生活垃圾掺烧发电3种焚烧处理方式的生命过程进行清单分析,以获得各处理方式的能耗及其对环境的影响.结果表明,处理1.0 t湿污泥,填埋处理的能耗和总环境负荷均最低,分别为2.24kg （以标准煤计）和46.55×10-3标准人当量(PET).污泥直接干化处理能源消耗最大,达到了111.12 kg（以标准煤计）.污泥与垃圾或者与煤掺烧发电由于利用固体废弃物化学内能,降低了化石燃料消耗.这两种掺烧处理方式的环境排放都以酸化和富营养化为主,对局地性的影响占据首位,因此,污泥焚烧处理仍需加强尾气净化设备的投入,以减少酸性气体及二噁英的排放.     

中国居民能源价格扭曲的家庭消费效应

以电力能源为研究对象,选取2014—2018年中国家庭追踪调查（CFPS）与能源价格扭曲指标的匹配数据,从微观家庭层面经验考察了居民能源价格扭曲对家庭消费的影响及其作用机制。结果表明：（1）普遍存在负向扭曲的居民电力价格提升了居民家庭消费水平,特别是增加了居民家庭的电能、食品、衣着鞋帽、设备及日用品、交通通信、文教娱乐及其他分项消费支出。（2）居民能源价格扭曲通过收入效应与互补效应影响居民家庭消费水平及其结构。（3）居民能源价格扭曲的家庭消费效应在城乡家庭之间、城乡各收入组家庭之间存在异质性。居民能源价格扭曲对农村家庭消费水平的促进作用比城镇家庭更大,同时,居民能源价格扭曲对城乡家庭消费的促进作用都体现在提高各自高收入组家庭消费。这些结论可为推进能源市场化改革并建立公平与效率兼容的能源价格机制提供决策参考。     

河南省大气污染现状及其控制对策分析

河南省近年大气污染问题突出,灰霾天气频发,已经影响到居民正常生活。通过调查河南省2012年环境空气质量现状及2003—2012年变化趋势、2012年能源消费结构现状及2005—2012年能源消费结构变化趋势,分析河南省能源消费结构对环境空气质量的影响,根据河南省目前环境空气质量和能源消费结构存在的问题,提出推进产业结构调整、加快能源结构调整、实施大气污染物协同控制、严格节能环保准入条件等措施。     

近20年我国虚拟水、能消耗及耦合和需求预测

基于我国1997~2018年投入产出表及水资源和能源消耗数据,运用投入-产出模型计算了三大产业虚拟水、能的消耗量.在此基础上,通过构建虚拟水-虚拟能系统综合评价指标体系,对虚拟水、能系统发展状况进行了综合评价.与此同时,运用耦合协调度模型,测算了虚拟水、能系统的耦合协调水平.最后,利用指数平滑模型,预测了我国2022~2032年虚拟水、能消耗总量.结果表明：（1）近20年来,三大产业虚拟水、能消耗量均呈上升趋势,但第一、二产业的虚拟水、能消耗占比呈波动下降趋势,而第三产业的呈上升趋势,其中,GDP和第三产业完全用水（能耗）系数是影响我国虚拟水（能）消耗量的重要因素;（2）三大产业直接用水（能耗）系数、完全用水（能耗）系数呈下降趋势,水资源和能源利用效率不断提高;（3）通过间接消耗大量水资源和能源,第二、三产业的用水和能耗乘数较高,是“隐形”的高耗水、高耗能产业;（4）虚拟水-虚拟能系统处于高水平耦合,但仅达到初级协调发展阶段;（5）未来10年,我国虚拟水、能及实体能消耗量仍呈上升趋势,但实体水消耗量呈下降趋势.为此,应通过优化产业结构,提高产业链各环节水、能资源利用效率,改善消费结构,提升虚拟水-虚拟能系统耦合协调度,以缓解我国水资源和能源危机.     

环境效应系数矩阵法及其在城市能源污染最优控制策略研究中的应用

本文详细描述了能够表示能源和环境相互作用的环境效应系数矩阵的使用方法,它的定义以及矩阵的生成。通过哈尔滨市能源污染对环境影响的综合评价专题研究,说明了它在能源转换和消费导致大气污染的最优控制策略中的应用。     

生态足迹理论在能源消费评价中的缺陷与改进探讨

生态足迹从生物生产力的角度定量测度人类消费活动对生态环境的综合性影响,是目前应用范围最广、关注程度最高的可持续发展评价方法,具有简明易懂、便于操作、易与其他指标结合等优点。论文在总结国内外主要研究成果与进展的基础上,针对现有评价结果较为悲观、难以真实反映人类消费对生态环境影响等问题,系统归纳和分析了生态足迹理论在能源消费评价中的5项缺陷:①参数选取面临两难;②度量标准存在矛盾;③互斥假设有违事实;④研究内容涵盖不全;⑤评价结果部分失真。据此提出了有针对性的改进建议,并认为前三项缺陷必须尽快修正,后两项缺陷需要逐步克服。还应通过学科交叉引入更多经济社会指标进行综合判断,以促进区域可持续发展评价这一系统性工程的不断完善。     

环境容量使用权：为节能减排立法

20世纪90年代以来,中国经济发展进入了快速增长阶段,同时也付出了巨大的资源和环境代价。节能减排,成为评价经济发展、考验环境自净能力的约束性指标和必然的政策选择。环境容量使用权理论表明,可转让的环境容量使用权有利于外部性内部化。节能减排立法的重点是权利安排,本文借鉴环境容量使用权理论,并结合国内外环境容量使用权的交易机制以及节能减排的国际行动等实践经验,提出水、土、气等基本要素环境容量总量控制与节能减排目标分解设想,旨在为建设资源节约型、环境友好型社会,应对全球气候变化提供相应的政策选择,为今后的法律行动提供框架性建议。     

中国采煤沉陷区空间格局与治理模式

大面积的采煤沉陷区引发严重的社会和环境问题,得到政府和学术界的广泛关注。与传统以自然条件为基础的沉陷区复垦研究不同,考虑采煤沉陷区自然生态因素和区域经济发展条件,从综合治理的角度出发,分析中国采煤沉陷区整体格局和面临的社会经济风险,深入研究各地采煤沉陷区综合治理路径。结果表明：中国采煤沉陷区面积预计超过60000 km²,其中与城乡建设用地和耕地叠压的面积分别达到4500 km²和26000 km²,涉及人口达2000万左右,其中山西和山东两省采煤沉陷区的影响最为严重;从区域特征来看,中国采煤沉陷区有开发利用、环境修复、民生保障、异地搬迁四大主要治理导向,进一步结合社会经济和空间特征,可以将沉陷区分为环境适应发展型、基础设施完善型、特色产业带动型、环境修复型、民生保障型、异地搬迁型六个治理类型。