Impact of demographic dynamics on CO_2 emissions in Sichuan,China

Global climate change is one of the major environmental issues faced by humans.Existing evidence indicates that the anthropogenic push for a rise in the atmospheric concentration of greenhouse gases(GHGs)(particularly CO_2)has been a primary cause for global warming.Aside from economic and teclinological factors,demographic dynamics(including human consumption in a broad demographic sense)has been a major driver for CO_2 emissions.In this paper,we performed both nonlinear regression analysis(based on the STIRPAT model)and gray correlation degree analysis(based on gray system theory)on the impact of demographic dynamics on CO_2 emissions.Our results reveal that CO_2 emissions are positively correlated with population size and GDP per capita and negatively correlated with energy intensity.We also show that gray correlation degree with CO_2 emissions for five variables(i.e.,household consumption,urbanization rate,household size,population aging rate,population size)varies substantially:household consumptionurbanization ratehousehold sizepopulation aging ratepopulation size,with household consumption being the highest,and population size the lowest.To mitigate the impact of demographic dynamics on CO_2 emissions,it is of vital significance to nurture people's awareness of sustainable consumption and to adhere to current population control policies.     

Fuel efficiency improvement of a dual-fuel engine fuelled with Honge oil methyl ester (HOME)–bioethanol and producer gas

Renewable and alternative fuels have numerous advantages compared with fossil fuels as they are renewable and biodegradable and provide food and energy security and foreign exchange savings besides addressing environmental concerns and socio-economic issues (Yaliwal et al. 2013. International Journal of Sustainable Engineering, doi:10.1080/19397038.2013.801530. Zhu et al. 2011a, Applied Thermal Engineering 31 (14–15): 2271–2278; Zhu et al. 2011b, Fuel 90: 1743-1750; Banapurmath, Tewari, and Hosmath 2008, Renewable Energy 33: 2007-2018; Banapurmath 2009, “Performance, Combustion and Emission Characteristics of a Single Cylinder Direct Injection CI Engine Operated on Dual Fuel Mode Using Honge Oil and Producer Gas.” PhD thesis, 1–195; Banapurmath et al. 2011, Waste and Biomass Valorization 2: 1–11). In this context, the main objective of the present work is to study methods of biofuel production such as Honge oil methyl ester (HOME) using a conventional transesterification process and bioethanol from the Calliandra calothyrsus shrub using a new pretreatment method known as hydrothermal explosion. Further, experimental investigations were carried out on a single-cylinder, four-stroke, direct-injection stationary diesel engine operating in a dual-fuel mode using HOME, bioethanol and producer gas combinations to determine its performance, combustion and emission characteristics. The performance of the dual-fuel engine was analyzed at optimized engine conditions. HOME-Bioethanol (BE) blends such as HOME+ 5% bioethanol (BE5), HOME+ 10% bioethanol (BE10) and HOME+ 15% bioethanol (BE15) were prepared by adding bioethanol to HOME (on volume basis) in different proportions ranging from 5 to 15% with an increment of 5%. In this present work, the effect of different BE blends on the performance of producer gas fuelled dual fuel engine was studied. Experimental investigation on dual fuel engine using BE5-Producer gas operation resulted in up to 4–9% increased brake thermal efficiency with decreased hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO) and marginally increased nitric oxide (NOx) emission levels compared to HOME-Producer gas, BE10-producer gas and BE15-producer gas mode of operation. However, it was observed that, the overall performance of BE-producer gas operation was found to be lower compared to diesel-producer gas operation.     

Performance,combustion and emission characteristics of a single-cylinder,four-stroke,direct injection diesel engine operated on a dual-fuel mode using Honge oil methyl ester and producer gas derived from biomass feedstock of different origin

Renewable and alternative fuels have numerous advantages compared with fossil fuels, as they are renewable and biodegradable, and provide food and energy security and foreign exchange savings besides addressing environmental concerns and socio-economic issues. In this context, present work was carried out to investigate the feasibility of alternative and renewable fuels derived from biomass feedstock of different origin for engine applications. The present study was also extended to study the effect of producer gas composition derived from different biomass feedstock on the performance, combustion and emission characteristics of a single-cylinder, four-stroke, direct injection stationary diesel engine operated on a dual-fuel mode using Honge oil methyl ester (HOME) and producer gas induction. The performance of the engine was evaluated with a constant injection timing of 27° before top dead centre, an injection pressure of 205 bar for the diesel–producer gas combination and 230 bar for the HOME–producer gas combination and a compression ratio of 17.5. The results showed that the performance of the dual-fuel engine varies with the composition of the producer gas and depends on the type of biomass feedstock used in the gasifier. Experimental investigations on the dual-fuel engine showed that brake thermal efficiency values for the engine operated using HOME–producer gas derived from babul, neem and honge woods were found to be 17.2, 14.3 and 11.56% respectively, compared to 23.8% for diesel–producer gas operation at 80% load. However, the results showed better engine performance with lower exhaust emission levels for the operation of HOME–producer gas derived from the ordinary or babul wood compared with the operation of that derived from the neem and Honge woods. In view of this, present study reveals that use of alternative and renewable fuels for dual fuel engine can be considered as an immediate solution for the development of rural areas and emergency use in the event of severe diesel fuel shortage.     

全球绿色低碳发展与公平的国际制度建设

在可持续发展和扶贫框架下发展绿色经济与国际可持续发展制度建设及改革是当前世界可持续发展的核心和关键,也是"里约+20"峰会的两个主题。首先,绿色经济是体现经济社会与资源环境相协调和可持续发展的根本途径。绿色经济的核心是以低的自然资源消费、低排放、低污染,达到高的自然资源利用效益,实现高的经济社会发展水平,提供高的生活水平和优良的生活环境。全球绿色经济的发展潮流,将引发社会形态由"工业文明"向"生态文明"转变。虽然经济发展和消除贫困是发展中国家当前首要和压倒一切的优先任务,但也必须探索新型的绿色低碳工业化和现代化道路,在实现工业文明的过程中,努力建设生态文明,实现跨越式发展。同时积极应对全球绿色低碳转型中新的经济、贸易、技术竞争规则和格局的变动,加强先进技术创新,提升自身的低碳竞争力。其次,公平获取可持续发展的理念,应成为国际可持续发展制度建设和改革的基本原则。可持续发展要求既要促进经济社会发展与资源环境相协调,促进"代际公平",又要关注欠发达地区消除贫困,提高生活质量,改善生态环境,实现"国别公平"、"人际公平"。因此,国际可持续发展制度框架的建设和改革,要体现世界各国公平获取可持续发展的理念和原则,全面均衡地反映不同国情和发展阶段国家的利益诉求。主要表现在公平享有全球环境空间、公平获得现代优质能源服务、公平适应全球环境变化、公平承担责任义务及公平的国际制度和机制。中国需要统筹国内外两个大局,走中国特色的绿色低碳发展之路。最后,中国的国情和发展阶段特征,在可持续发展领域又面临比发达国家更多的困难和更严峻的挑战。在全球发展绿色经济,努力实现可持续发展的大背景下,中国要统筹国际国内两个大局,协调推进。在国际上积极参与国际制度的建设和改革,在促进全球经济发展,社会进步和环境保护等方面发挥积极的建设性的作用。在国内加强可持续发展战略的实施,走绿色、低碳和可持续发展的路径。主要战略对策包括加速转变发展方式,强化节能优先,控制能源消费总量和CO2排放总量的过快增长;加强能源结构的低碳化,逐步建立并形成以新能源和可再生能源为主体的可持续能源体系;加强城乡统筹,地区平衡,促进生态城市建设;适应国际可持续发展制度改革的趋势,加强绿色低碳和可持续发展的制度建设;抓住机遇,顺应世界绿色低碳发展潮流,自主实现发展方式的转变,把传统的资源依赖型、粗放扩张的发展方式转变到新型的技术创新型、内涵提高的发展方式上来,基本走上绿色低碳和可持续发展的轨道。     

“地球工程”作为减缓气候变化手段的几个关键问题

减缓气候变化可以在大的地理尺度上以工程技术手段来实施。地球工程包括所有能源生产和消费以外的、不涉及工业生产过程管理的,在较大的地球尺度或规模上,去除大气中的CO2或直接控制太阳辐射而降温的各种人为的工程技术手段,主要包括三大类:绿色生物技术手段、碳捕获与埋存技术和太阳光辐射额度控制管理技术。这一类地球工程手段有着一系列经济、技术、环境、伦理、安全和不确定性含义。本文就近年来国际上关于地球工程作为减缓气候变化可能技术选择的几个关键问题开展了分析和讨论,涉及概念界定、技术特点、可能影响、治理构架等。作者认为,对于直接作用于碳的地球工程手段,如绿色生物技术手段和碳捕获与埋存技术,风险小、可操控;太阳光辐管理技术,通过人为排放到大气的SO2和气溶胶等的降温效应,来控制地球气温的上升,尽管使用的经济成本可能不高,具有实际操作可能,但其巨大的不确定性和可能的安全含义,需要引起足够的重视。从伦理上看,当代人是否有权来开展太阳光辐管理技术这类具有巨大科学不确定性的地球工程存在争议,在科学不确定的情况下采取任何行动,就失去了伦理学基础。从法律上看,人工干预太阳辐射,即使是科学实验或研究,由于其影响超出了国界,超出了当代人,也超出了人类社会,如果有人采取行动,也存在法律依据上的质疑。人工干预太阳辐射的研究和实施,需要一个国际治理构架。为了防止其他国家单独行动,需要"相互约束"的治理构架——"自我约束"以换取他国同意"自我约束"。鉴于气候变化和光辐管理在科学上的不确定性,目前不宜实施,短期内也不会提上议事日程。太阳光辐管理技术影响的复杂性和气候变化风险的迫切性,需要我们加大科学研究力度,为科学决策提供依据。中国作为一个新兴经济体,世界第一大CO2排放国,地域空间气候条件存在巨大差异性。从减排成本的角度,从气候影响的空间差异性,开展地球工程的科学研究,有着科学、政策和国际气候外交的积极意义。但是,相关的科学研究需要国际制度构架。由于气候变化框架公约及其谈判尚未涉及,需要开展系统科学、技术、经济、法律和国家安全等方面的相关研究,提高科学认知度,为国际谈判和政策选择提供决策依据。     

中国低碳发展的国际比较研究——基于历史和经济发展阶段的审视

随着近年来我国碳排放总量的增加,一些西方国家开始把碳减排责任的矛头指向中国。为了明确中国碳排放的国际地位,运用历史唯物主义观点,从经济发展阶段视角进行了国际比较研究。首先运用IEA2011年公布的碳排放数据分析了我国2009年面临的碳排放形势,继而研究了工业革命以来中国碳排放的总体贡献情况,最后从经济发展阶段视角进行了国际比较研究。认为:①尽管我国当前的碳排放总量巨大,但人均碳排放量低于世界前10名的主要碳排放国家,碳排放强度与世界主要碳排放国家相比还存在一定差距;②我国的历史累计碳排放贡献及人均碳排放均较低,发达国家和地区的累计碳排放量达到世界累计碳排放量的近3/4;③与发达国家相同经济发展阶段相比,我国的人均碳排放和碳排放强度远低于主要发达国家和地区;④世界主要发达国家和地区在快速推进工业化的经济发展阶段普遍伴随着高碳排放。鉴于此,我们认为应该辩证地看待中国的碳排放,一方面中国当前的确产生了较大的碳排放,另一方面中国的经济发展阶段决定了这种碳排放规模和水平。发达国家的经济发展轨迹和碳足迹也表明,在工业化快速推进的过程中,一定程度的高碳排放是世界经济发展的客观规律。     

中国城市温室气体清单研究

介绍城市温室气体排放特征和国际城市温室气体清单研究进展,研究了全球城市化和城市CO2排放的强正相关性,以及中国城市清单方法研究起步较早但发展缓慢的特点。分析了城市温室气体清单相对国家清单的特征,即城市清单编制往往采用消费模式,区别于国家清单的生产模式;国际城市清单中往往包括了由于外调电和供暖产生的CO2排放,同时城市温室气体清单编制灵活性和针对性更强。针对我国城市温室气体清单研究的不足,提出了我国城市温室气体清单方法,强调中国城市采用尺度1+尺度2的范围,暂不考虑尺度3的范围,即生产+消费的混合模式,并且在城市市域温室气体排放研究的基础上,加强狭义城市温室气体排放水平的研究。选择北京市和纽约市,对比分析了两个城市CO2排放特征,结果显示,在确定的清单体系下,北京市和纽约市具有较好的可比性。纽约市的总排放量(尺度1+尺度2)略低于北京市排放量,人均排放量略高于北京市。     

中国西北寒旱区农牧民生活碳排放评估

围绕碳排放权开展的气候谈判愈来愈关注贫困人口与弱势群体的生存权与发展权,一方面由于受制于其薄弱的社会经济水平,贫困人口与弱势群体在气候变化实践中表现出更高的脆弱性,另一方面则因气候变化减缓与适应行动而造成的贫困人口生活成本的增加以及生活水平的下降。然而,对这些地区和人口的排放权判断主要基于国家层面和地区层面宏观数据的分析,其结果掩盖了国家和地区内部不同社会经济水平下的人口排放差异,不能准确揭示贫困人口和脆弱群体的低碳排放事实。本文基于国际碳排放评估对人口生活排放的需求,结合IPCC参考方法,利用投入产出分析模型构建了人口生活碳排放评价指标体系,并用于对甘肃、青海和宁夏干旱-高寒地区农牧民生活碳排放的样本调查和分析。评估表明,中国西北干旱—高寒区人口生活碳排放仅为1.85tCO2/人,其中用于满足基本生活需要的碳排放量达到87.25%。研究发现,生活在更冷(海拔更高)区域内的人口生活排放量更高;随着家庭收入的增长,人口生活排放量也随之上升;家庭成员数量越多,家庭的人均碳排放量就会越低。     

含外来电的崇明县能源碳排放核算研究

能源消耗是中国最主要的碳排放源,而地方政府是碳管理的基层行政单元,因此,有效控制区域的能源碳排放是碳减排工作的重中之重。区域消耗的能源中,外来电是缓解当地用电压力的重要措施,但一般外来电引起的碳排放易被忽视。将外来电导致的碳排放纳入区域能源碳排放核算体系内,利用部门分析和范围分析法建立了包含外来电分析的能源碳排放核算系统,以上海市崇明县为例进行了应用。研究表明：（1）2000～2009年崇明的能源碳排放增长较快,由181万t增至477万t（CO2当量）;(2）碳排放总量的8212%来自3个部门：工业、建筑业和生活部门;(3）2009年,购买电力导致的间接碳排放达2316%,体现了实施碳管理时考虑外来电力的必要性     

基于适应性管理的水污染控制体系构建——以太湖流域为例

从规划内容与目标、规划方法及方案实施和评估3方面对太湖近20年水污染物控制历程进行综合分析,认为太湖水污染物控制正处面源污染、生活污染及新型污染问题凸显且更难处理,更为广泛的利益相关者和科研队伍积极参与的转型期.这种变化将导致污染治理面临更难应付的动态性和复杂性,使得当前以环境容量为总量为指导通过自上而下分配排污量和削减量的控制方案面临极大挑战.结合太湖水污染现状,通过与现行治理方法在管理假设、适合对象、协调管理手段、管理目标、规划方法、公众参与程度以及规划的优劣势等方面的比较发现,适应性管理可以积极有效应对由于环境趋势和管理协调对象变化所带来的系统不确定性和复杂性,将是一个积极有效的补充方法.同时,本文基于适应性管理提出了太湖水环境污染物排放控制体系的构建框架,突出适应性管理平台、科学研究及公众与基层单位参与在污染物控制中的重要作用.