基于生命周期评价的氮肥温室气体排放研究

采用生命周期评价方法研究硝酸铵、磷酸二铵、复合肥、尿素、碳酸氢铵5种不同含氮量的氮肥温室气体排放,为碳足迹标识评价提供借鉴和数据基础。分析优选有利于控制温室气体排放的氮肥种类。生命周期温室气体排放评价结果表明:硝酸铵6.3543kg CO2eq/kg,磷酸二铵14%含氮率和17%含氮率分别为2.4416kg CO2eq/kg、2.7792kg CO2eq/kg,复合肥7%含氮率和13%含氮率分别为1.9721kg CO2eq/kg、2.6473kg CO2eq/kg,尿素9.2627kg CO2eq/kg,碳酸氢铵4.0132kg CO2eq/kg;相同含氮量情况下,磷酸二铵生命周期温室气体排放相对较少,是控制氮肥生命周期温室气体排放的最优选对象。     

生命周期评价应用于温室气体排放的研究进展

致使全球气候变暖的温室气体排放问题已经全面引起了人们的广泛关注。生命周期评价作为一种评价环境负荷的评价工具,用于科学定量地估算产品、服务及工艺流程改造等方面的温室气体排放有其独特的优势。文章介绍了估算温室气体排放简化生命周期的技术框架及生命周期评价方法在第一产业(种植业、畜牧业),第二产业(硬纸板加工、橡胶生产、废塑料燃烧的能源再利用)以及第三产业(交通运输、旅游业)的应用情况,并综述了三个产业中的主要系统边界划分原则以及对温室气体排放影响的主要因素;同时,介绍了我国在节能减排方面利用生命周期评价方法的研究与应用实例。     

江苏省温室气体排放研究

根据IPCC Guidelines(1995)提供的方法,对1990年江苏省温室气体排放清单统计计算,分析该地区能源、工业及农业CO_2、CH_4等温室气体排放量的状况.江苏省年人均排放CO_2为1970kg、CH_4为22.65kg、N_2O为0.11kg,与全国平均水平接近、为全球均值一半.能源消耗是江苏省各项活动中CO_2的排放主要因素,占总排放量的91.6%;CH_4的排放主要来自水稻田,占总排放量的44.1%.     

中国核电能源链的生命周期温室气体排放研究

应用全能源链分析(PCA)和生命周期分析(LCA)方法,采用第一手调查数据和一些新的参数,对我国核电能源链的生命周期温室气体排放进行评价计算.结果表明,现阶段我国核电能源链(包括核燃料循环前段、核电站)的实际温室气体排放量为6.2g CO2,eq/(k W·h),若考虑核燃料循环后段(乏燃料后处理与废物处置)则总的温室气体排放量为11.9g CO2,eq/(k W·h).核电是低碳能源,发展核电代替一定规模的煤电提供一次能源,每1k W·h电力生产能够减排大约1kg二氧化碳.推进核电产业链的技术升级和持续节能降耗,鼓励材料再循环再利用,核电能源链的温室气体排放仍有进一步降低的空间.     

深圳市温室气体排放清单研究

根据深圳市相关统计资料收集到的活动水平数据,参照《2006年IPCC国家温室气体清单指南》温室气体核算方法,建立了深圳市温室气体排放清单,并且与其他城市的温室气体排放水平进行了对比. 结果表明:2008年深圳市温室气体总排放量(以CO₂排放当量计)为6 569.4×104 t,能源部门的温室气体排放量占总排放量的比例最大,达80.8%;工业过程、废物处理处置部门和农林和其他土地利用(AFOLU)部门排放所占比例分别为16.5%、5.1%和-2.4%. 深圳市温室气体人均排放量为7.49 t/人,单位GDP的温室气体排放量为0.84 t/104元,二者均低于北京、上海、天津和无锡的平均排放水平,但高于重庆市.      

咸阳市温室气体排放的动态分析及等级评估

通过采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》和中国《省级温室气体编制指南》推荐的方法,分析了咸阳市温室气体排放的动态变化,并提出基于全球标准的温室气体排放等级评价方法,对咸阳市温室气体进行了排放等级评估.结果表明:1995—2011年,咸阳市温室气体排放量从1253.21×104t上升为5531.06×104t,年均增高9.72%,呈快速上升趋势.工业(年均增高21.34%)为增幅最高的部门,其次依次为能源(9.62%)、废弃物(7.90%)、农业(2.45%).从温室气体构成看,能源占84.73%~91.81%,工业占1.46%~8.55%,农业占3.11%~9.32%,林业碳减排占-0.53%~-2.36%,废弃物处理占1.31%~8.39%.由此可见,咸阳市温室气体排放增长的主要原因是能源消费的增加以及工业生产的大幅增长.万元GDP温室气体排放量波动下降,年均降低4.53%;人均、单位面积温室气体排放量和温室气体排放指数快速升高,年均增幅分别达9.31%、9.72%和9.48%.16年间,咸阳市温室气体排放等级从较低(Ⅰc)持续升高至中上等级(Ⅱc),已高出应对全球气候变暖目标(Ⅰb)4个亚级,温室气体减排工作刻不容缓.     

中国畜牧业全生命周期温室气体排放时空特征分析

运用生命周期评价方法,选取家畜胃肠道发酵、粪便管理系统、畜禽饲养环节耗能、饲料粮种植、饲料粮运输加工和畜禽产品屠宰加工6大环节,采用面板数据测算和分析1990~2011年中国及2011年国内各地区畜牧业温室气体排放特征.研究表明,22年间,中国畜牧业全生命周期及各个环节的CO2当量排放量均呈现上升趋势,尤其是畜禽饲养耗能、饲料粮种植、饲料粮运输加工和畜禽屠宰加工环节的增长更为显著,但历年饲料粮运输加工和畜禽屠宰加工环节占畜牧业全生命周期CO2当量排放总量的比重均低于1%和0.05%;家畜胃肠道发酵和粪便管理系统环节占畜牧业全生命周期CO2当量排放总量的比重呈下降趋势;22年间,反刍家畜的CO2当量排放量占55.25%,非反刍畜禽占44.75%.2011年,国内省域间内蒙古、辽宁和云南的畜牧业全生命周期CO2排放当量和排放强度均位居全国前10位;西部地区畜牧业全生命周期CO2当量排放量所占比重最大,并且西部地区的排放强度最高;农区畜牧业全生命周期CO2当量排放量占63.88%,牧区占14.07%,但牧区的排放强度最高,农区最低.     

蒙古的温室气体排放源研究

根据ＩＰＣＣ／ＯＥＣＤ指南关于二氧化碳、甲烷、氮氧化物和一氧化碳等温室气体放清单的编制方法。我们在１９９０年财政年度编制了蒙古的温气体排放清单，计算了ＣＯ２的清除。人为的活动包括能源的消费与生产，农业活动牲畜存栏数的增加，森林砍伐及其它因素造成的土利用变化、工业生产和固体、液体废物的排放引直敢温室气体的排放和清除。估计１９０年上述部门的总计净排放量为：ＣＯ２、１８．５Ｍｔ；ＣＨ４，０．３Ｍｔ；ＮＯ     

温室气体排放环境监管制度研究

本文分析了主要经济体温室气体排放监管的法律依据、管理体制以及减排的主要路径。结果表明,主要经济体一般将温室气体排放监管纳入现有环境管理体系中,各相关政府部门分工协作,其中环保行政主管部门在跨领域综合管理、统一管理温室气体监测、统计和清单编制、统筹制定应对气候变化的计划等方面发挥了重要作用。1990—2007年间,非能源活动、非CO2类温室气体减排是主要经济体完成京都目标的关键途径。为此,建议国家尽快明确环保部在应对气候变化管理体制中的具体职责,发挥环保部门在温室气体与污染物减排协同控制中的优势,以最小行政管理成本实施温室气体排放监管。     

基于混合生命周期评价的不同坝型温室气体排放对比分析

为了研究不同坝型对环境造成的影响,采用混合生命周期评价方法定量分析并比较同规模的重力坝和堆石坝水电枢纽布置在全生命周期内的温室气体排放.研究基于糯扎渡工程实例,生命周期考虑材料设备生产阶段、运输阶段、施工阶段和运行维护阶段.结果表明:重力坝方案和堆石坝方案生命周期温室气体排放量分别为1145.49×104和815.85×104t(以CO2当量计),重力坝比堆石坝多排放40.4%.其中,重力坝在生产、运输和运行阶段的碳足迹比堆石坝大,但堆石坝在施工阶段的碳足迹比重力坝大.运行阶段的温室气体排放量占全生命周期碳足迹的比例最大,其次是材料设备生产阶段、施工阶段和运输阶段.糯扎渡水电工程的碳排放因子明显低于火电碳排放因子,合理开展水电建设,是实现我国"十二五"规划碳减排目标的有效途径.     

电动与内燃机汽车的动力系统生命周期环境影响对比分析

以国内某两款同一车型的电动与内燃机汽车的动力系统为研究对象,通过生命周期分析软件GaBi建立生命周期评价(LCA)模型,在清单数据分析的基础上,采用CML2001模型对两种动力系统分别进行了定量的生命周期环境影响评价.评价结果表明,电动汽车动力系统的全生命周期综合环境影响比内燃机汽车动力系统高60.15％,并分别通过回收阶段分析、电能结构分析和敏感性分析对这一结果进行了解释:回收阶段中酸化、富营养化和光化学臭氧合成3种环境影响类型的直接排放大于回收得到的环境效益;电动汽车动力系统的环境影响随着火力发电比例的下降而减小,增大水能、风力和核能发电在电力系统中所占比例能有效降低电动汽车对环境的影响;动力系统重量对电动汽车动力系统的环境排放影响最为敏感,电池充电效率次之,制造阶段能耗的敏感度最小.将动力系统使用阶段的环境影响分配到整车,则电动汽车的生命周期环境影响比内燃机汽车低0.14％,且主要环境影响类型是全球变暖、酸化和富营养化.     

铅酸蓄电池生命周期评价

铅酸蓄电池是世界上产量最大、用途最广的一种二次电池。铅酸蓄电池生命周期过程中每一个环节都有可能对环境带来不利影响,评估从生产到废弃处理关键过程中对环境的影响,可以为制定有效的管理政策提供科研支撑。目前,尚缺乏针对我国特色的铅酸蓄电池行业全生命周期评价的研究,造成此行业的污染防治无据可依。因此,本研究针对铅酸蓄电池的生命周期进行评价,通过设定研究目的与范围、收集数据与分析清单、获得影响评价和解释结果,研究了铅酸蓄电池对环境的影响,结果表明铅酸蓄电池在生产环节的板栅浇铸过程和废弃处理环节的脱硫过程应属于管理中着重控制的部分。     

基于全生命周期评价理论的EREV/BEV/ICEV环境效益及减碳经济性评估

为完善增程式电动汽车（Extended range electric vehicle,EREV）全生命周期环境影响和经济效益评价研究,对EREV、纯电动汽车（Battery electric vehicle,BEV）和内燃机汽车（Internal combustion engine vehicle,ICEV）进行了对比分析.基于生命周期评价理论和生命周期成本分析方法,构建了车辆生命周期资源消耗、能源消耗、环境影响和成本评价模型,针对不同汽车各阶段材料消耗、能源消耗和环境排放三大特性,识别EREV、BEV和ICEV的环境负荷差异,并从初始购置成本、使用维护成本和报废回收成本3个方面评价了EREV、BEV和ICEV的生命周期成本差异.综合碳排放特性和经济属性,进一步提出减碳经济性评价指标,科学评价EREV和BEV的环境效益和减碳经济性,并讨论了不同电力结构下EREV、BEV和ICEV的生命周期温室气体排放情况和减碳经济性变化.对增程式电动汽车进行全生命周期内综合评价研究,进一步明确EREV在多种能源类型汽车技术路线中的环境效益和减碳经济性.结果表明,相比于ICEV,BEV和EREV在运行使...     

生命周期评价方法在氧化钴生产中的应用

氧化钴生产是锂钴氧二次电池全生命周期重要阶段之一。本实验是以粗氢氧化钴为原材料,利用生命周期评价方法对氧化钴生产进行综合分析,全面评价氧化钴生产中资源、能源消耗以及环境污染物排放,并对由此产生的环境影响潜值进行量化估算。结果显示,氧化钴生产中环境潜在影响大小依次是富营养化、粉尘和烟尘、酸化、全球变暖、固体废弃物负担,其相对值依次是:24.04、22.88、4.30、3.29、1.49。根据评价结果,提出对氧化钴生产过程进行技术改造及相关材料使用更换来降低氧化钴生产对环境的影响。     

人工湿地温室气体排放研究进展与减污降碳优化

全球气候变暖问题越来越受到重视,随着人工湿地广泛应用于水处理,人工湿地温室气体排放也受到关注。采用文献计量学方法,筛选分析了Web of Science（WoS）核心数据库中人工湿地温室气体排放相关文献,聚类统计了其中216篇研究文献关键词,总结了主要研究方向及进展。结果表明：1）人工湿地温室气体排放研究相关文献数量于2003年开始逐年增加,文献被引频次同样逐年上升;主要研究热点关键词聚类为四大研究方向,即基质和曝气对温室气体排放的影响、植物对温室气体排放的影响、一氧化二氮（N₂O）产生及去除路径、甲烷（CH₄）产生及去除路径。2）人工湿地基质种类及配置均会影响人工湿地温室气体排放;而曝气可改变人工湿地内部氧化还原条件导致温室气体排放发生变化;植物能够减少人工湿地温室气体排放总量,且不同植物因通气组织及生物量的差异引起人工湿地温室气体排放差异。3）人工湿地N₂O产生于硝化/反硝化、厌氧氨氧化、硝酸盐异化还原成铵等多条路径,但N₂O去除路径仅有反硝化;人工湿地CH₄产生于有机物厌氧氧化过程,其去除则包括好氧氧化和厌氧氧化2条路径。基于上述综述,提出人工湿地工艺/运行方式优选、内部配置优化、外部条件强化等方面的优化模式,并提出未来需深入研究人工湿地内部N₂O 及CH₄ 转化机制,优化调控人工湿地温室气体排放,以实现人工湿地减污降碳。

     

氢燃料电池汽车动力系统生命周期评价及关键参数对比

发展氢燃料电池汽车被认为是解决能源安全和环境污染问题的理想解决方案之一,为量化探究氢燃料电池汽车动力系统的化石能源消耗和排放情况,运用GaBi软件建模,以新能源汽车相关技术路线为参考,构建我国氢燃料电池汽车动力系统的数据清单并对其全生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值情况进行定量评价计算和预测分析,对不同类型的双极板、不同能量控制策略和不同制氢方式对环境的影响分别进行了对比研究,并对关键数据进行了不确定分析.结果表明,预计到2030年我国每台氢燃料电池汽车动力系统生命周期的化石能源消耗量（ADP_f）、全球变暖潜值（GWP,以CO₂ eq计）和酸化潜值（AP,以SO₂ eq计）分别为1.35×10⁵ MJ、9108 kg和15.79 kg.动力系统生产制造阶段的化石能源消耗和全球变暖潜值均高于使用阶段,主要原因是燃料电池堆栈和储氢罐的制造过程.金属双极板、石墨复合双极板和石墨双极板的制造工艺中石墨复合双极板的综合环境效益最好.能量控制策略的优化会使得氢能消耗降低,当氢能消耗降低22.8%时,动力系统的生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值分别降低10.4%和8.3%.相比于甲烷蒸气重整制氢,基于混合电网电解水制氢的动力系统生命周期全球变暖潜值高出53.7%[KG-*6],而基于水电电解水制氢降低39.6%.降低动力系统生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值的措施包括优化能量控制策略降低氢能消耗、规模化发展可再生能源发电电解水制氢产业和聚焦突破燃料电池堆栈关键技术实现性能提升.     

建筑物生命周期评价初步

应用生命周期评价的理论与方法对建筑物整个生命周期的各阶段进行了初步分析 ,通过Athena模型比较了不同结构建筑物环境影响因子 ,找出建筑结构与环境影响之间的关系 ,得到了有意义的结果 ,从而为优化建筑结构及推行新型环保材料提供理论依据。     

面向2035的节能与新能源汽车全生命周期碳排放预测评价

发展节能与新能源汽车是降低交通运输行业碳排放的重要技术路径.为量化预测节能与新能源汽车的全生命周期碳排放,利用全生命周期评价方法,以汽车相关技术路线和政策为参考,选取燃油经济性、整车轻量化水平、电力结构碳排放因子和氢能碳排放因子为关键参数,构建传统燃油汽车(ICEV)、轻度混合动力汽车(MHEV)、重度混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)和燃料电池汽车(FCV)的数据清单并对其全生命周期碳排放进行量化预测评价,对电力结构碳排放因子和不同制氢方式碳排放因子进行了敏感性分析和讨论.结果发现,2022年ICEV、 MHEV、 HEV、 BEV和FCV的全生命周期碳排放量(以CO₂-eq计)分别为208.0、 195.5、 150.0、 113.5和205.0 g·km^-1.到2035年,BEV和FCV相比于ICEV具有较为显著的减碳效益,分别降低69.1%和49.3%.电力结构的碳排放因子对BEV的全生命周期碳排放的影响最显著.关于燃料电池汽车的不同制氢方式,短期应以工业副产氢提纯为主供应FCV氢能需求,长期以可再生能源电解水制氢和化石能源...     

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.     

Modeling effects of temperature and precipitation on carbon characteristics and GHGs emissions in Abies fabric forest of subalpine

Abies fabric forest in the eastern slope of Gongga mountain is one type of subalpine dark coniferous forests of southwestern China. It is located on the southeastern edge of the Qinghai-Tibet plateau and is sensitive to climatic changes. A process-oriented biogeochemical model, Forest-DNDC, was applied to simulate the e ects of climatic factors, temperature and precipitation changes on carbon characteristics, and greenhouse gases (GHGs) emissions in A. fabric forest. Validation indicated that the Forest-DNDC could be used to predict carbon characteristics and GHGs emissions with reasonable accuracy. The model simulated carbon fluxes, soil carbon dynamics, soil CO2, N2O, and NO emissions with the changes of temperature and precipitation conditions. The results showed that with variation in the baseline temperature from –2℃ to +2℃, the gross primary production (GPP) and soil organic carbon (SOC) increased, and the net primary production (NPP) and net ecosystem production (NEP) decreased because of higher respiration rate. With increasing baseline precipitation the GPP and NPP increased slightly, and the NEP and SOC showed decreasing trend. Soil CO2 emissions increased with the increase of temperature, and CO2 emissions changed little with increased baseline precipitation. With increased temperature and decreased baseline temperature, the total annual soil N2O emissions increased.With the variation of baseline temperature from –2℃ to +2℃, the total annual soil NO emissions increased. The total annual N2O and NO emissions showed increasing trends with the increase of precipitation. The biogeochemical simulation of the typical forest indicated that temperature changes strongly a ected carbon fluxes, soil carbon dynamics, and soil GHGs emissions. The precipitation was not a principal factor a ecting carbon fluxes, soil carbon dynamics, and soil CO2 emissions, but changes in precipitation could exert strong e ect on soil N2O and NO emissions.