崇明岛中长期碳排放预测及其影响因素分析

为更好地推动崇明低碳生态岛的建设,在应用以自下而上的部门法为基础的区域范围温室气体排放评估核算方法,全面核算崇明岛能源消费及温室气体排放现状的基础上,应用LEAP模型,通过情景分析预测崇明岛中长期能源消费需求以及温室气体排放水平,并进一步应用对数平均指数法(LMDI)对影响崇明岛未来温室气体排放的主要因素进行了定量分析。研究表明:参考情景下,崇明岛能源消费总量从2010年的101万吨标煤增加到2050年的533万吨标煤,净碳足迹从2010年的238万吨CO2e增加到2050年的579万吨CO2e。崇明岛能源消费需求和碳排放增加的主要驱动因素是未来的经济发展、人口增长和生活水平的提高,但是通过一系列的优化,尤其是能源结构的变化和能耗强度的下降,减排情景下,崇明岛能源消费总量有可能在2039年左右达到峰值,并有望在2050年左右实现"零碳岛"的长期发展目标。结合定量分析的结论,进一步提出了实现崇明岛低碳发展中长期目标的可能性和重点发展领域。     

《京都》15年后:分阶段减排政策与“绿色悖论”问题

低碳经济的政策分析,通常囿于单一国家层面的局部均衡结果,较少考虑到全球整体行动的外部影响,但从《联合国气候变化框架公约》建立以来的全球一致减排行动,却产生了一些意料之外的负面效果。本文通过梳理《京都议定书》签订以来,全球低碳经济合作中遇到的新挑战,以及碳交易市场的建设状况,采用制度分析与新古典框架下的市场均衡分析方法,讨论了全球一致减排行动所触发的"绿色悖论"问题。研究发现,造成"绿色悖论"的主要原因,一方面是由于国际合作存在制度设计上的缺陷,《京都议定书》及其关键性的附件一,将重点放在如何限制发达工业国的减排设计上,但却忽视了发展中国家在协议期内有可能出现的增排问题,以及发达国家向发展中国家污染转移的碳泄漏等问题;另一方面,当对不可再生资源的使用征税、以及对其替代品进行补贴时,将会导致在当前期对于化石能源的加速开采,并可能导致对同时期的化石燃料替代品的其他可再生资源的开采速度也大幅度加快,造成了在双重加速开采下的全球绿色福利损失以及CO2排放量的急剧升高,化石能源消费与温室气体排放面临到比协议签署前更为严峻,甚至与全球合作减排框架的设计初衷相悖的结果。研究结果表明,非全局性的减排公约和分阶段的减排政策,是造成"绿色悖论"现象的重要条件,缺少了大量发展中国家和一些重要工业国的缔约,使得负面的环境外部性难以克服;同时,减排任务和责任有所区别的分阶段设计,会把在未来行动期内可预见到的更高地化石能源使用成本转嫁到当前的行动期,造成短时间内资源与环境的迅速破坏。但本文的研究也表明,社会最优经济与对可再生能源进行补贴是克服"绿色悖论"现象的两条可行路径,且需要有与其相匹配的政府政策的支持。由此,本文的主要政策建议是,中国需要加强在国际气候公约中的影响力,提升自身话语权;以碳税政策作为发展低碳经济制度设计的主要政策工具;加快技术进步、提高能源使用效率,对于可再生能源研发进行补贴;根据国情不断优化碳税税率,并适时调整与其相匹配的新能源补贴等相关政策。     

中国省际碳排放效率的空间计量

本文基于至强有效前沿的最小距离法测算了我国1998-2011年的省际CO2排放效率,这种方法的优点是效率达到生产前沿后在投入或产出方面所做出的改动最小。然后在此基础上分析了我国省际碳排放效率的区域差异性以及空间相关性,最后运用1998-2011年我国30个省份的面板数据,建立空间面板数据模型,对我国碳排放效率的影响因素进行了实证研究。研究结果表明:样本期内,我国省际碳排放效率表现出较大的省际差异性,东部沿海省份的平均碳排放效率显著高于内陆省份。分地区看,东部地区的碳排放效率走势相对平稳,全国及中西部地区的碳排放效率则呈现出"U"型曲线的走势,并且东部地区的碳排放效率明显要高于中西部地区;空间自相关Moran’s I检验显示,省际碳排放效率在空间上存在着显著的空间自相关性,具有明显的集群趋势,而空间LISA图则表明省际碳排放效率不仅具有空间依赖性的特征,同时也有空间异质性的表现;经济规模、工业结构和能源消费结构对碳排放效率造成了较大的负面影响,对外开放、企业所有制结构以及政府干预对碳排放效率有正向影响,而产业结构对碳排放效率的影响则不显著。因此,对于将来中国提高碳排放效率工作的重点应该是实现经济增长模式由粗放型向集约型的转变,着重调整工业结构和能源消费结构,同时进一步提升对外开放的质量,加强政府的碳减排工作力度。     

基于低碳经济理论视角的现代循环农业发展战略与对策

随着资源的紧张和环境的恶化,发展现代循环农业对提高资源利用率和环境保护具有至关重要的意义。因此本文从低碳经济理论的内涵与发展、现代循环农业与主要技术对策、绿色农业视野三个层面的资源循环利用来综合分析如何发展现代农业。     

Carbon sequestration and soil microbes in purple paddy soil as affected by long-term fertilization

Soil organic carbon (SOC) sequestration impacts on food security and climate change and may be affected by soil microbes in fertilized croplands. A 12-year field experiment under the rice–wheat system was used to evaluate the effect of the long-term fertilization on the SOC accumulation, culturable soil microbes, and their interaction in purple paddy soil. Results showed that varied fertilizations resulted in a significant increase of the SOC content and stock in the plow layer, as well as rise in populations of major soil microbes, including bacteria, actinomycetes, and fungi compared with no fertilization. Soil with combined application of chemical NPK fertilizer and organic amendment (pig manure or rice straw return) on average had the highest organic carbon content and stock, amounts of bacteria, actinomycetes, and fungi, which were 7.8%, 5.8%, 75.8%, 130.5%, and 16.2% higher than the NPK fertilization alone. Fertilization differentially altered populations of the functional anaerobic bacteria in paddy soil. With the combined application of chemical NPK fertilizer and organic amendment, soil displayed higher amounts of anaerobic cellulolytic bacteria, anaerobic fermentative bacteria, hydrogen-producing acetogen, methanogenic bacteria, denitrifying bacteria, and sulphate-reducing bacteria than that with the NPK fertilization alone or no fertilization. Populations of all three major soil microbes showed significantly positive correlations with the SOC content, indicating their interaction was of mutual promotion. Data suggest that the combined application of the NPK fertilizer with organic amendment especially by the rice straw return is recommended to sustain the soil biological fertility and mitigate the emission of the greenhouse gas by the SOC sequestration in purple paddy soil.     

石墨相氮化碳光催化剂的制备、改性及其在水处理中的应用

作为典型的非金属半导体光催化剂,类石墨相氮化碳(g-C3N4)由于具有物理化学性质稳定、能带结构适宜、制备成本低廉等优势,近年来受到广泛关注.本文综述了石墨相氮化碳的基本结构特性、常用制备方法以及结构改性策略,对其在水处理中的应用进行了总结,并对g-C3N4未来的发展趋势进行了展望,以期为氮化碳新材料开发及其在水处理方...     

关于焦化行业CO2排放核算方法的探讨

本文分析了适用于焦化行业通用CO₂排放核算方法,在此基础上结合我国焦化行业工艺和原料的特征,采用排放因子法和物料衡算法等两种方法对10家典型焦化企业CO₂排放进行核算。结果表明:物料衡算法能很好地反映不同类型焦化企业的排放特征;排放因子法对我国独立焦化企业存在碳排放量系统性高估的可能。为此,建议我国焦化企业可借鉴德国焦化企业的碳核算经验,采用碳平衡法对不同类型的焦化企业(单元)的碳排放量进行核算,并完善相关的统计和监测技术。     

Wood carbon content of tree species in Eastern China: interspecific variability and the importance of the volatile fraction

Data on the mass density and carbon content of tree organs, and in particular stem wood, are essential for accurate assessments of forest carbon sequestration. However most available data, including that for East Asia, has neglected the volatile C fraction. Wood samples were collected and assayed for C content from 14 native tree species in Jilin Province, NE China. C content showed statistically significant variation among species, ranging from 48.4% to 51.0%. The volatile C fraction was non-negligible, averaging 2.2%, and showed high variation among species. As found in prior studies, wood C content was appreciably higher in conifer than hardwood (angiosperm) species (50.8+/-0.1% vs. 49.5+/-0.2%, respectively). Wood carbon density (gC/cm(3)) showed very high inter-specific variation, due mainly to differences in wood specific gravity. Our analyses, in conjunction with recently published data from North America, indicate a global mean value of 47.5+/-0.5% wood C content exclusive of volatile C; the widely used 50% figure corresponds more closely to total wood C inclusive of the volatile fraction. Failure to include volatile C or to use species- or higher-taxon-specific C content values in forest C assessments is likely to introduce biases on the order approximately 4-6%. In addition, the stocks and flows of the volatile C fraction in wood are in themselves an important and sorely neglected aspect of forest C processes likely to be strongly impacted by harvests and other management practices.     

碳中和时代下我国能量自给型污水处理厂发展方向及工程实践

基于碳中和背景及污水处理可持续、低碳运行理念,分析了我国污水处理厂不同水质、工艺类型、规模等条件下的能源消耗及能源回收特点,提出了以“碳改向技术+低耗高效复合脱氮技术+污泥厌氧共消化技术+污水热能回收技术+节能降耗技术”的污水处理新模式是实现我国能源自给型污水处理厂的关键,并提出我国污水处理厂实现碳中和应分为“完全能源自给”及“能源供应工厂”两个目标.此外,对基于此背景下建设的北京某再生水厂的理论能源自给情况进行了分析,结果表明,通过节能降耗、引入外源有机物、污水源热泵回收等措施,北京某再生水厂能源自给率由12.2%分别提高至17.1%、21.6%、84.7%.     

农业土地利用转变对土壤团聚体组成及碳、氮含量的影响

为探究农业土地利用转变对土壤团聚体组成、稳定性及有机碳（SOC）、全氮（TN）含量变化的影响,选取玉米地、玉米地转变为姜地、稻田和稻田转变为姜地4种农业土地利用类型为研究对象,对土壤水稳性团聚体的组成、稳定性及SOC、TN含量进行测定与分析.结果表明： ①玉米地转变为姜地后,>0.25 mm粒级的大团聚体减少21.48%（p<0.01）,>0.25 mm稳定性团聚体的含量（DR_0.25）显著降低53.39%;稻田转变为姜地后,大团聚体差异不显著,<0.053 mm粒级的粉黏团聚体增加8.93%（p<0.01）;冗余分析和相关分析表明,土壤含水量是团聚体组成和 稳定性的重要影响因素;②玉米地转变为姜地后,0.25~1 mm粒级团聚体中SOC、TN含量分别减少52.68%、50.98%,粉黏团聚体（<0.053 mm）中SOC和TN含量增加约2倍（p<0.01）;稻田转变为姜地后,>0.25 mm的大团聚体和0.053~0.25 mm的微团聚体中的SOC、TN含量均减少（p<0.05）,其中,大团聚体碳氮比与团聚体组成和稳定性存在相关关系（p<0.05）;③所有处理均为大团聚体SOC、TN贡献率最高,转变后的姜地较玉米地、稻田的土壤粉黏团聚体的SOC、TN贡献率显著增加,尤其是较玉米地的粉黏团聚体SOC、TN贡献率增加3倍（p<0.01）;④平均质量 直径（MWD）和几何平均直径（GMD）与大团聚体的SOC、TN含量呈显著正相关（p<0.05）,分形维数（D）与MWD及1~2 mm粒级大团聚体的SOC、TN含量呈显著负相关（p<0.01）,DR_0.25与大团聚体的SOC、TN含量呈显著正相关（p<0.01）.总体上,玉米地和稻田两种用地转变为姜地后,土壤团聚体的组成发生较大变化,团聚体稳定性变化虽不显著,但大团聚体中SOC、TN含量降低,粉黏团聚体中SOC、TN含量增加.本研究的开展对农田科学管理和可持续生产具有重要的指导意义.