江苏省县域农业温室气体排放:时空差异与趋势演进

农业温室气体排放占温室气体排放比例很大,对气候变暖的影响不可忽视。本文以江苏省62个县域单元为研究对象,测算了2001—2014年各县域排放量和排放强度,分析了其空间格局变动、时空差异演变,进而开展了各县域农业温室气体排放承载系数和农业经济贡献系数差异分析,根据矩阵聚类分析进行了空间区域划分,全面揭示了农业温室气体排放的时空性、差异性。研究结果显示:①全省排放量年际变化波动较大,2007年以后快速增加,年均增长4.37%,而排放强度呈明显下降趋势,年均降幅4.26%。②排放量空间分布逐步集聚,而排放强度则逐步均衡化,到2014年已经相对离散。③排放量、排放强度及ESC基尼系数较为合理,而ECC(经济水平-温室气体排放)基尼系数超过了"0.4"警戒线,仍有上涨趋势,应引起特别注意。④为凸显排放对农业发展承载贡献的区域差异性,将62个县域单元划分为四类:"高承载力-高经济贡献"型、"高承载力-低经济贡献"型、"低承载力-高经济贡献"型、"低承载力-低经济贡献"型,并提出了不同类型区的农业发展与温室气体减排策略。本文对县域水平进行时空差异分析评价与聚类,不仅为江苏省及各县市制定农业节能减排政策、实现低碳农业提供科学依据,也为从微观县域层面在时间和空间2个维度上深化温室气体排放研究提供了新思路。     

中国煤炭开采和矿后活动甲烷逃逸排放研究

甲烷（CH₄）是仅次于二氧化碳（CO₂）的一类重要温室气体,煤炭开采和矿后活动CH₄逃逸排放是中国最大的CH₄排放源。为编制高质量的国家温室气体清单以及制定针对性的控制温室气体排放措施,有必要对中国煤炭开采和矿后活动不同排放源的CH₄逃逸开展系统研究。根据《IPCC 2006年国家温室气体清单指南》方法,对中国煤炭逃逸关键排放源井工煤矿开采和矿后活动采用本国特征排放因子法,其他排放源采用缺省排放因子法,计算了2010—2016年中国煤炭开采和矿后活动CH₄逃逸排放量,分析了上述期间的排放趋势及排放构成,并开展了同其他国家隐含排放因子的对比分析。结果显示：①不考虑回收利用量时,2010—2016年中国煤炭开采和矿后活动CH₄逃逸排放量先升后降,2010年排放量为2525万t,2013年达到峰值2716万t,之后缓慢下降到2016年的2269万t,最大的排放环节为井工开采,研究期年平均占比为83%。②2010—2016年CH₄回收利用量年均上升17%,2016年回收利用量占总排放量的27%,扣除回收利用量后净排放量峰值年份前移到2011年。③不同国家本地化隐含排放因子差距较大,中国在主要产煤大国中处于中等偏下水平,与波兰相当,低于德国、俄罗斯和美国,位于IPCC缺省值下限。④从排放源范围、方法选择和排放因子等方面来看,中国煤炭开采和矿后活动CH₄逃逸排放清单在非附件I国家中属于领先水平,但同附件I国家相比还存在一定差距。建议未来进一步提升计算范围的完整性,加强活动水平数据收集,以及深入开展中国特征排放因子研究,同时从管理和技术方面加强对煤矿瓦斯的回收利用水平。     

基于生命周期评估的海、陆风电系统排放对比

为了应对气候变化、资源短缺与环境污染问题,各国都在积极开发清洁能源,风能作为可再生的清洁能源,得到了世界各国的高度重视。在实现2030年碳排放达峰的目标约束下,近年来,中国风电规模也处于快速增长的阶段。风力发电过程虽然不会排放温室气体和污染物,但从产业的生命周期角度分析,在设备制造、运输、安装、运行、废弃等环节也会带来一定量的温室气体和污染物的排放,因此风力发电并不是零排放的能源。本文利用全生命周期评价方法对比研究了100 MW海上和陆上风电系统的全生命周期的排放情况,重点分析了不同功率风机的风电场的全生命周期温室气体排放情况,并分析了一般污染物对于环境的影响。研究结果表明：①海上风电场全生命周期温室气体排放量平均为1.49 g CO₂/kWh,陆上风电场平均排放量3.62 g CO₂/kWh,均远远小于传统火力发电,比较而言,在减少温室气体排放方面,海上风电系统更具优势;②在全生命周期污染物排放方面,海上风电场全生命周期污染物的排放量要小于陆上风电场,且具有更短的能源回报时间,经济效益更高,对环境更友好;③在全生命周期中,风机的生产过程所产生的温室气体排放占到总温室气体排放的40%以上,同时风机生产所排放的污染物对于环境的负面影响最大,约占整个生命周期影响的50%以上;④配备更大功率的风机将有助于减少温室气体和污染物的排放。研究结果可为减少环境污染、实现碳排放达峰目标提供参考依据。     

欧盟研究质疑传统生物燃料可持续性

欧盟委员会一份名为《欧盟交通温室气体排放：到2050年路线》的新报告草案指出：生物柴油等传统生物燃料会增加温室气体排放．而且造价昂贵．不适合作为替代燃料。该研究估计,不考虑间接影响．生物燃料的减排成本将达每吨二氧化碳100—300欧元。     

科教大事

正北京大学李本纲研究组首次全面评估了中国对全球气候变化的贡献及其时间变化趋势。研究对目前已知的10种气候胁迫因子模拟分析结果(1750-2010年)表明,中国排放对全球辐射强迫的相对贡献为10%±4%,远低于中国近年来人为活动排放的全球占比。全球气候变化的胁迫因子主要包括长生命周期的温室气体、短生命周期的大气组分以及土地利用变化。     

广东省电力生产活动碳排放特征研究

通过收集整理广东省电力生产分品种燃料消费量和排放因子,计算得到2005—2016年全省电力CO_2排放量,探析电力生产CO_2排放特征,结合Tapio脱钩理论量化其与电力消费、经济发展及火力发电量的同期变化情况,并分析单位发电碳排放量与单位用电产出经济效益的变化情况。结果显示,2005—2016年间,广东省电力生产活动CO_2排放量与火力发电量变化趋势基本一致,呈先波动上升后缓慢下降态势;煤炭消耗仍是电力生产温室气体(GHG)排放的主要来源。因此,广东省应从机组改造、优化能源结构和落后产能淘汰等环节入手控制电力生产CO_2排放。     

中国低碳试点省份经济增长与碳排放关系研究

应对全球气候变化,减少二氧化碳为主的温室气体排放是当前可持续发展的热点。目前中国已成为全世界最大的二氧化碳排放国,如何在保持经济稳定增长的同时降低碳排放是中国面临的严峻挑战。本文以中国国家发展和改革委员会公布的首批低碳试点省份:陕西、广东、辽宁、湖北、云南5省为研究对象,基于IPCC国家温室气体排放清单编制指南核算5省份1995年-2008年能源消费产生的二氧化碳排放,并通过经济增长与二氧化碳排放关系的脱钩分析,探讨5个省份1995年-2008年经济增长与碳排放变化的相关关系。研究显示,5个省份在1995年-2008年间经济快速增长的同时碳排放迅速增加,经济增长与碳排放均呈现"弱脱钩"态势;预计伴随经济进一步增长,碳排放在未来很长一段时间内仍将呈增长趋势;如何实现碳排放总量减排而又达到经济增长与碳排放的"绝对脱钩",是中国低碳经济战略的首要难题。     

基于能源内部替代的降低煤炭消费比例对ESCEC的灵敏度分析

以能源综合碳排放系数表示基于低碳的能源消耗结构的变动,在解析降低煤炭消费比例对ESCEC影响原理的基础上,通过构建能源替代计量模型分析降低煤炭消费比例对ESCEC的灵敏度。结果显示,1980—2011年,石油、电力、天然气等可以有效替代煤炭,但这种替代对降低能源综合碳排放系数的贡献率变化较平缓;2011—2020年,煤炭产出弹性不断提高,使得石油、电力、天然气等与煤炭的替代弹性不断下降,导致ESCEC的降低率上升。     

低碳发展背景下中国温室气体排放变化及其对全球减排的贡献

为明确中国温室气体峰值排放变化及其对全球减排的促进关系,本文通过从行业终端出发的温室气体排放模型,利用联合国相关组织、世界银行、国际能源署等机构的数据,结合中国能源战略规划目标设置了由弱到强的三种减排政策支持力度,分析了当前至2060年的中国温室气体排放特征与达峰时间和累积排放量变化,以及中国对全球温室气体减排的贡献。主要结论有:(1)中国在应对气候变化的既有能源政策支持下,将于2030年达到温室气体排放峰值(144.28±7.48)亿t CO_2eq,2020—2060年累计排放量将比无减缓政策情景减少约2243.82亿t CO_2eq;(2)加快能源目标的实现有助于尽早达峰,如中国在2025年达成2030年能源规划目标,温室气体排放达峰时间将提前到2027年,其峰值(133.88±6.03)亿t CO_2eq,2020—2060年累计排放量较2030年达峰的情景减少约517.46亿t CO_2eq,尽早达峰可使排放总量显著下降;(3)在各国国家自主决定贡献(INDCs)承诺顺利实现的情况下,如果中国达峰时间从2030年提前至2027年,不太可能改变全球排放达峰的时间(2031年),但可使全球排放峰值从534.89亿t CO_2eq下降为523.54亿t CO_2eq左右,2031—2060年的全球排放量下降速率从4.26亿t CO_2eq/a提高到4.38亿t CO_2eq/a。     

广东省种植业能源消费温室气体排放影响因素分析

分别利用能量分析法、LMDI分解方法分析1993—2013年广东省种植业能源消费温室气体排放的变化特征、结构特征和主要影响因素。研究结果表明:1993—2013年广东省种植业能源消费温室气体排放具有较为明显的增长;化肥的使用是广东省种植业温室气体的主要排放源,农业经济水平和能源强度分别是主要的增排因素和减排因素;能源强度对广东省种植业能源消费温室气体排放的减排作用不稳定,且具有较大提升空间。     

中国人造板行业的生命周期碳足迹和能源耗用评估

降低温室气体排放是应对气候变化的重要措施,基于生命周期分析的碳足迹评估被广泛应用于量化产品的温室气体排放。在减排承诺背景下,林业部门在应对气候变化中具有重要贡献。中国作为世界最大的人造板生产和出口国,人造板行业的碳足迹和能源耗用问题,是评价林业产业环境影响的重要领域。本文依据ISO 14067标准,测度了中国胶合板、纤维板和刨花板行业“从摇篮到大门”系统界限的碳足迹,通过对比国内外人造板行业的能源耗用,评估了中国人造板行业的节能潜力,结合量化改进方案的减排效果,提出了人造板行业减排和市场结构改善的建议措施。研究发现：①中国现有人造板行业的碳足迹结构中,纤维板最大（708.74 kg CO₂e）,胶合板最小（312.08 kg CO₂e）,刨花板居中（410.79 kg CO₂e）。其中原材料获取对碳足迹贡献最大,化工材料如脲醛树脂胶的生产和使用是最主要的温室气体排放源;②对标国际标准和技术进步要求,中国人造板行业的能源耗用可减少13.27%~47.99%;③用木质燃料替代化石能源,对人造板行业的温室气体减排可实现11.53%~42.30%的提升空间。     

警惕大气污染和碳排放向西北迁移

大气污染物与温室气体有极强的同源性,且与化石燃料燃烧密切相关。我国东部地区高强度的能源消耗导致这一区域一度成为二氧化碳排放和大气重污染问题集中爆发的热点区域。自《大气污染防治行动计划》执行以来,产业结构的调整和末端治理技术的完善,驱动着我国大气污染关键物种的演替和温室气体时空分布格局的变化。为此,文章分析了2013—2020年我国不同区域主要大气污染物和温室气体浓度的演变态势,揭示了大气污染与碳排放从东部向西北地区迁移的现象,厘清了我国大气污染物和温室气体时空分布演变的成因,并提出了相应对策建议,以期为减污降碳协同增效目标的实现提供科学支撑。     

中国城市生活垃圾处理的温室气体排放现状与预测-以广州市为例

广州是中国最富庶的城市之一,城镇化率达86%,生活垃圾处理所排放的温室气体已经成为城市重要的温室气体排放源。本文对广州市2010年至2018年城市温室气体排放清单进行了持续跟踪研究,发现温室气体排放增量的主要来源从能源活动逐步过渡到废弃物处理,占2018年温室气体排放增量的70%,而废弃物处理排放的90%以上来源于生活垃圾处理。研究表明：广州生活垃圾处理所产生的温室气体排放逐年上升,与2010-2018年排放量平均增速为5.16%,后期增速大于前期。人均生活垃圾处理量维持在0.7-1.1kg/人/天。生活垃圾处理方式以垃圾填埋为主。本文以城市常住人口、人均垃圾产生量、垃圾焚烧电厂的日处理能力、甲烷回收率几个参数设置了三个情景预测广州到2035年城市生活垃圾处理量及产生的温室气体排放。预测发现：2035年前广州市垃圾产生量不会出现增长拐点,垃圾处理能力缺口将于2033年前后出现。2019年垃圾排放量出现增长拐点,到2035年,减排情景下的垃圾排放将较政策情景降低31%,强化减排情景较政策情景降低48%。     

倡导绿色设计 推动低碳经济

所谓低碳经济,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。绿色设计就是基于低碳经济下而进行的一种设计思维的创新、意识的革命。就是以低能耗、低污染、低排放为基础,尽量增加和延长产品生命周期的全新设计。     

中国各省区城乡居民消费碳足迹格局研究

随着居民生活水平的提高和生活方式的转变,居民消费所产生的温室气体排放引起越来越多的关注.利用环境投入产出生命周期分析方法(EIO-LCA),基于中国2007年投入产出表,核算了中国省域层次城乡居民消费所产生的直接和间接碳排放.研究结果表明:1)省域层次居民消费的碳足迹,总体呈现从东南沿海向西北内陆逐渐递减的趋势;2)各省域城镇居民消费的碳足迹明显高于农村居民,其中城镇居民消费的间接碳排放是居民消费碳足迹中主要贡献因子;3)省域之间人均消费碳足迹城乡差距较大,省市的经济发展水平越高,其城乡人均间接碳排放差异越小.     

环境工程

正不同国家和地区对全球气候强迫的贡献北京大学城市与环境学院李本纲研究组最新评估表明,中国对全球变暖的影响不足美国的40%。相关成果发表于PNAS。气候强迫分为正辐射强迫(致暖)和负辐射强迫(制冷),在气候强迫的构成上,发达国家和发展中国家差异显著。其中,发达国家主要以其排放的温室气体的致暖效应为主,而发展中国家的短生命周期大气污染物的制冷效应则会抵消大部分温室气体的致暖效应。     

我国各省区碳排放量状况及减排对策研究

温室气体导致全球气候变暖已为世界所公认,其中又以CO2气体的排放为主。本文针对主要排放源——能源消费导致的碳排放进行核算,并在省级尺度上对中国1995—2006年的碳排放进行对比发现,碳排放较高的省份集中在消费结构以煤为主的地区,如山西;以及第二产业比重较大的地区,如山东、河北、江苏等省。而一些经济发达、科技领先的省市,如北京和上海碳排放有明显下降趋势。     

中国南方旱田转水田后温室气体减排年限预测

农业生产活动是大气温室气体的主要来源之一,不同作物栽培体系和管理方式都会影响农田温室气体的排放。国内外已有大量关于农业温室气体排放规律和控制机理的研究,但关于土地利用方式转变对温室气体排放规律和影响机制的研究相对较少。本文以中科院千烟洲红壤丘陵综合开发试验站为研究平台,通过对新（刚从旱田转为稻田）老（过去20余年一直为稻田）稻田进行连续4年（2013—2016）观测,分析稻田温室气体排放规律及影响因子。在此基础上预测稻田温室气体排放量的动态变化。研究表明,旱田转变为稻田后,前4年新稻田CH₄排放通量显著低于老稻田,但随着耕作年限的延长新稻田的CH₄排放速率呈增加趋势,而老稻田的CH₄排放速率没有明显变化趋势;耕作年限对CO₂和N₂O的排放速率影响不显著;新稻田的pH值和土壤有机碳含量低于老稻田。模型模拟结果表明缩短稻田轮作（水-旱轮作）期（小于7年）能够有效降低稻田CH₄和总温室气体排放量。该结果表明利用老稻田的CH₄排放系数可能会显著高估新稻田的CH₄排放量。研究结论可为准确评估土地利用方式变化对农业温室气体排放的影响提供新的视角,同时为区域农业温室气体管理和减排政策的制定提供科学依据。     

广东省种植业能源消费温室气体排放影响因素研究

利用能量分析法研究了1993-2013年广东省种植业能源消费温室气体排放的变化特征和结构特征。运用LMDI分解方法分析了1993-2013年广东省种植业能源消费温室气体排放变化的主要影响因素。结果表明,1993-2013年广东省种植业能源消费温室气体排放具有较为明显的增长。化肥的使用是广东省种植业温室气体的主要排放源。农业经济水平和能源强度分别是主要增排因素和减排因素。能源强度因素对广东省种植业能源消费温室气体排放的减排作用不稳定且具有较大提升空间。     

我国农业应对气候变化的发展策略研究

近几十年来,随着工业化进程的加快和温室气体排放的增多,全球气温呈现出显著的上升趋势,在此背景下,我国的气候变暖趋势也越来越明显。气候变化无疑会对农业造成影响,气候变暖影响农作物的生长发育和品质、导致高温伏旱和海平面上升,是我国农业可持续发展的重大挑战。为此。我国应控制温室气体排放、发展节水农业、推行生态农业、加强科技开发、促进全球合作,积极应对气候变化带来的挑战。