基于1 km网格的天津市二氧化碳排放研究

中国城市建制及地理边界特征使得国际城市CO2排放的关键问题在中国难以深入研究.例如,城市排放占比,城市与周边区域排放差异等.本文基于天津市CO2排放的1 km网格,分析天津市CO2排放的空间特征,探讨天津市不同城市范围的CO2排放水平,并与纽约市进行对比分析.结果显示,2007年天津市市域内CO2排放总量为12599万吨,人均排放11.30 t.天津市市域CO2排放的空间格局是从中心6个城区向外单位网格排放量逐渐降低.CO2排放在空间上具有显著的正空间自相关性,中心6个城区、滨海新区及郊区县中心镇的CO2排放对其周边区域CO2排放影响显著,天津市狭义城市人均CO2排放量为4.71 t,低于纽约市的6.33t;狭义城市范围1排放占总排放的比例为69.26％,略高于纽约市的59.70％.以狭义城市为城市范围时,天津城市及周边区域人均CO2排放的空间特征与发达国家城市的排放特征研究结论一致,都是从城区—郊区—周边区域,人均排放水平逐渐升高;在此范围下,天津城市CO2排放仅占全市域的14.00％.     

中国交通领域的低碳政策与行动

迄今为止，中国尚未出台系统的低碳交通战略，而且也鲜有政策直接是针对交通领域二氧化碳减排的，即狭义低碳交通政策发展滞后。但从实践效果来看，中国为缓解城市交通拥堵、改善城市空气质量、保证交通用能安全以及推动交通可持续发展制定的许多相关政策都对中国交通领域的碳减排起到了非常积极的作用，即中国并不缺乏广义的低碳交通政策。     

垃圾龄对填埋场好氧修复供氧和加速稳定化效果的影响

填埋场好氧处理是一种有效的填埋场修复手段。采用模拟填埋反应器,搭配水气联合控制系统,探讨不同填埋龄垃圾好氧稳定化过程最佳氧气控制范围和污染物去除情况。结果表明新鲜垃圾和填埋龄分别为1,3,7年的垃圾最佳氧浓度调控范围分别为11%~14%、8%~14%、7%~15%和6%~17%。垃圾耗氧速率随填埋龄增加而降低。经过180~220 d的好氧处理,新鲜垃圾渗滤液BOD5和COD去除率均达到92%以上;而老龄垃圾渗滤液COD降解慢。处理后期各反应器ρ(BOD_5)/ρ(COD)<0.1,垃圾基本稳定。     

城市大气污染物排放路径对于碳达峰的借鉴

基于可获取的城市SO₂和CO₂排放清单数据,从数据挖掘的角度去探究两者排放趋势的相似性或差异性,分析这种趋势之间的相互关系对预测CO₂今后趋势的借鉴意义。利用DTW算法实现SO₂和CO₂在时间轴上的匹配关系,将城市按照滞后型、同步型、超前型进行分类,对于各类城市进行碳达峰年预判,最后根据研究结果对碳减排行动提出了建议。     

北京地区人工景观生态服务价值估算

以生态系统服务价值定量评价的现有成果为手段,针对北京市的具体问题,对北京市人工草地与人工林木、人工景观水面与人工湿地的生态服务价值进行了估算和对比分析.结果显示北京地区的人工草地和人工景观水面的生态服务价值皆为负值,而人工林木和人工湿地的生态服务价值较高,所以种草不如种树,造水面不如建湿地.     

中国电力行业CO2减排技术及成本研究

在"双碳"目标提出的背景下,电力行业作为首要的碳排放行业,将承担起更大的减排份额及减排责任.筛选了13种电力行业的关键减排技术,评估并比较了各减排技术在碳达峰年前后的减排潜力及减排成本的变化趋势,以每5年为1个时间节点,对边际碳减排成本曲线进行分析,最终从技术选择的角度确定电力行业情景年的最优减排成本方案.结果 表明:筛选的13种电力行业技术在2020,2025,2030,2035年的总碳减排潜力为4.7亿,7.0亿,5.0亿,5.4亿t,对应平均碳减排成本为8,67,242,464元/t.其中,2020年技术的边际减排成本为-295～376元/t.从技术类型而言,各项减排技术在边际减排成本曲线(MACC)上表现出特异性,相较于系统灵活性提升和技术升级改造,电源结构优化具有更高的碳减排潜力及更低的碳减排成本.研究为电力行业在选择最优减排技术方案时提供了成本角度的数据参考.     

中国10km二氧化碳排放网格及空间特征分析

基于全国第一次污染源普查数据中150多万家企业数据等,"自下而上"建立中国2007年10km×10km CO2排放网格数据.结果显示,中国CO2排放空间格局的特点是基本沿着我国人口胡焕庸线分为东部和西部,东部地区明显高于西部地区.全国CO2排放明显受城市活动影响,网格排放高值区域都是以北京、上海、广州等大型城市为核心的区域.京津冀、长江三角洲、珠江三角洲地区是我国CO2排放空间格局的重点地区.全局Moran指数表明,中国CO2排放空间格局在10km空间分辨率水平上具有显著的正空间自相关性,即空间上存在显著的集聚效应,而非随机杂散分布.局部Moran指数显示中国CO2排放在空间上具有显著集聚效应的区域面积并不大,主要集中在北京、上海、广州等重点城市核心区周边.基于这些重点城市采取CO2减排政策和措施,由于带动效应,其实际减排效果要远大于直接减排效果.     

中国城市污水处理厂甲烷排放因子研究

污水处理厂CH4排放因子主要取决于处理工艺。根据污水处理厂处理工艺及其对CH4排放的影响,污水处理工艺可分为厌氧工艺、好氧为主处理工艺和非生物处理工艺。经调查和统计分析,中国污水处理厂78.48%的COD是经过好氧为主处理工艺去除,9.78%是经过非生物过程去除,仅11.74%的COD经过完全厌氧工艺处理。因而,针对不同处理类型建立适合中国的排放因子非常重要。根据现场实测和理论分析,建立中国污水处理厂不同处理类型的排放因子,其相比IPCC专家经验建立的排放因子整体偏低。生活和工业的好氧为主处理工艺的排放因子基本都在IPCC缺省范围的低值区间内。厌氧工艺排放因子要明显低于IPCC的缺省值,但和国内国际的实测数据更加接近,主要原因是IPCC的排放因子基于专家经验,基本接近最大产CH4能力,而实际情况很难达到。根据不同工艺排放因子及该工艺在全国COD去除量比例,加权得到中国全国平均排放因子,分别为生活污水处理厂排放因子为0.007 8 kg CH4/kg COD,工业废(污)水处理厂排放因子为0.035 4 kg CH4/kg COD。同时根据各省不同处理工艺COD去除比例,建立中国各省污水处理厂CH4排放因子体系,从而便于各省和国家直接采用COD去除量得到相对准确的CH4排放水平。对于生活污水处理厂,西藏、湖北等省较高,主要是西藏的生活污水处理厂全部采用厌氧工艺,而湖北的生活污水的厌氧工艺处理比例达到了41%。辽宁、福建的工业污水处理厂排放因子较高,因为辽宁工业污水处理厂都采用了厌氧工艺,而福建的工业污水的厌氧工艺处理比例达到了93%。     

中国城市产业结构与CO_2排放的耦合关系

产业结构与CO_2排放量之间的相互作用形成产业结构与CO_2排放量的耦合关系。本文基于2012年中国1 km高空间分辨率网格CO_2排放数据(CHRED),运用耦合度模型,分析了中国288个城市产业结构与CO_2排放量的耦合特征。研究发现,中国产业结构和CO_2排放量之间正处于中度耦合一致性阶段,以资源型为主的城市产业结构和CO_2排放量处于极度耦合一致性阶段;工业型城市耦合度和一致性均高于服务业型城市;其他类型城市则分布比较分散没有呈现一定的规律性,而在其他类型的城市中,工业占比相对较高的城市耦合度和一致性往往高于农业和服务业占比较高的城市。根据产业结构和CO_2排放量的耦合度和一致性关系,将现有的城市分为4种类型,分别是产业结构与CO_2排放耦合一致性相关关系极强的城市,产业结构与CO_2排放耦合一致性相关关系较高的城市、产业结构和CO_2排放耦合一致性相关关系一般的城市以及产业结构和CO_2排放耦合一致性相关关系较弱的城市。通过对4种类型城市进行特征分析,4种类型城市在空间分布上具有明显的聚集效应,而且第二产业与碳排放之间的耦合一致性较高。     

中国城市CO_2排放数据集研究——基于中国高空间分辨率网格数据

城市CO_2排放数据的可获取性和质量直接影响了城市碳排放的科学研究、低碳战略制定及公众对于城市低碳发展的监督和参与。数据缺乏和多源数据的不确定性大是中国城市CO_2排放核算和低碳城市规划面临的重要问题和挑战,而这些问题同时也导致中国低碳城市研究水平参差不齐。本研究使用自下而上建立的中国高空间分辨率网格数据(空间分辨率为1km),采用统一数据源和规范化、标准化数据处理方法,建立中国城市CO_2排放数据集,供研究者和决策者参考。城市CO_2排放计算借鉴国际上较为成熟和应用广泛的核算方法,包括范围1和范围2排放。以北京、上海、天津、重庆和广州5个典型城市的能源统计数据自上而下计算其CO_2排放作为参考水平,检验数据集的数值质量,结果显示5个城市的数据差异均不超过10%。中国城市CO_2排放整体呈现北方大于南方,东部高于中部和西部的空间格局。CO_2排放量较高的城市大多处于华北、东北以及华东沿海地区,西部地区城市CO_2排放量则较低。城市CO_2排放8个部门(工业能源、工业过程、农业、服务业、城镇生活、农村生活、交通、范围2排放)之间的相关性中,城镇生活和交通排放的相关性最高,并且呈现显著性(p0.001),工业过程排放和服务业排放的相关性最弱且没有显著性。基于中国高空间分辨率网格数据的中国城市CO_2排放数据集的不断完善和发展,为中国城市CO_2排放研究奠定了重要的数据基础,为城市CO_2排放横向比较和对标工作提供了重要依据。