碳中和愿景下的污水处理厂温室气体排放情景模拟研究

污水处理厂运行过程中大量释放甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O),是重要的人为温室气体排放源。基于2005—2015年统计资料和IPCC核算方法,估算了2005—2015年中国生活污水处理厂CH4和N2O排放,分析了其排放特征和影响因素;依据碳中和愿景设定3种减排情景(低减排、中减排和高减排),并预估了2020—2050年排放趋势和时空变化。结果表明:2005—2015年间污水处理厂温室气体排放量呈稳定增长趋势,CH4从1135.37万t CO2e上升至1501.45万t CO2e,N2O从2651.08万t CO2e上升为2787.05万t CO2e,年均增速分别为2.8%和0.5%。3种减排情景下,2020—2050年CH4和N2O排放量时间上呈先增后减趋势,低减排情景下CH4和N2O排放量分别于2036年和2025年达到峰值,分别为2431万和2819万t CO2e;中减排情景和高减排情景下CH4峰值点分别出现在2027和2025年,而N2O排放峰值均出现在2025年。2050年中减排和高减排情景下CH4排放量相较于低减排情景减排率约为47%和94%;2050年低减排、中减排和高减排情景下N2O排放量相较于2015年分别减排了12%、53%和95%。CH4和N2O排放量在空间上差异显著,华东地区排放量高,西北地区排放量低,东南区域所在省份排放量整体高于西北区域省份。影响因素中的经济发展程度与温室气体排放量密切相关。

大气污染物与温室气体减排协同效应评估方法及应用

基于二维四象限图构建了一个量化大气污染控制和温室气体减排协同效应的评估指标,建立了量化评估协同效应方法;针对《大气污染防治行动计划》评估中能源结构调整和产业结构调整措施进行了协同效应量化实施效果评估。结果显示:所有实施的减排污染物的措施均有正的CO_(2)减排协同效应,应该积极鼓励和推荐。实现CO_(2)和SO_(2)减排最大协同效应的措施是减少煤炭消费总量;此外,电力替代煤炭和油品、天然气替代燃煤等也可以实现较大的SO_(2)减排,但其CO_(2)的减排效果相对较小;淘汰小型燃煤锅炉可以实现较高的NO_(2)和CO_(2)减排;淘汰落后产能和化解过剩产能等也有较高的协同效应;SO_(2)和CO_(2)协同效应评估指数最高的是能源消耗下降措施,其次是燃料替代措施;NO_(2)和CO_(2)协同效应评估指数最高的是淘汰燃煤锅炉措施,其次是天然气替代燃煤措施;烟尘和CO_(2)协同效应评估指数最大的是燃煤替代措施,其次是能源消耗下降措施。2013—2017年《大气污染防治行动计划》能源结构调整和产业结构调整部分措施的实施,实现了SO_(2)减排2264.78万t,NO_(2)减排656.1万t,烟尘减排469.18万t,同时实现了CO_(2)减排14.62亿t,具有显著的正向协同效应。

IPCC第一工作组评估报告分析及建议

2021年8月6日,政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组第六次评估报告(AR6)发布,针对气候系统变化科学领域最新研究进展和成果进行了全面、系统的评估.AR6以更强有力的证据进一步确定了近百年全球气候变暖的客观事实,人类活动对气候变暖影响的信号更为清晰.本文总结了历次IPCC评估报告,并从气候现状、未来可能的气候状态、风险评估和区域适应气候变化信息以及减缓未来气候变化4个方面对AR6进行系统梳理.结果表明:人类活动产生的温室气体对大气、海洋、冰冻圈和生物圈的影响前所未有,引发了全球许多地区的极端天气和气候极端事件.未来若温室气体排放没有显著减少,到2100年全球地表温度将至少升高2.1℃;如若人类影响得到有效改善,在最低排放情景(SSP1-1.9)中,2055年将变为负碳,到21世纪末气温开始再次下降.减少CH4等其他污染物可以为全球气候治理争取时间,并改善空气质量.建议中国应对气候变化应加强基础科学研究,聚焦模式开发和应用及与各工作组之间的衔接,加快短寿命气候强迫(SLCFs)与温室气体协同控制研究,强化应对气候变化政策措施的科技支撑等.

数字化转型背景下基层治理现代化发展

基层治理对民生保障、社会治理有着至关重要的作用。基层治理数字化是补齐当前基层治理短板的有效手段,也是实现国家治理体系和治理能力现代化的重要途径。文章依据数字化转型的具体路径为感知智能化、治理过程数据化、服务智慧化、评估及时化,合理配置基层有限资源来分析,推动多元主体更加积极地参与到共建共治共享的基层治理格局中来。

密云水库周边小流域大气氮磷沉降特征研究

大气沉降是氮磷元素进入水体的重要途径之一,为了解密云水库水源地周边大气氮磷沉降特征,选取土门西沟小流域为研究区域,设置降水、降尘自动采样器进行为期一年(2019年9月—2020年8月)的大气沉降收集,分析大气干、湿沉降中不同形态氮磷通量逐月和季节变化及其影响因素,估算大气氮磷沉降对小流域及密云库区氮磷输入的贡献.结果表明:①土门西沟小流域大气氮、磷年沉降通量分别为38.393和1.952 kg/(hm^(2)·a),氮磷干湿沉降通量季节性变化显著.②湿沉降受气象(降雨量、温度、降雨时间间隔)等因素影响,氮磷沉降通量表现为夏季>春季>秋季>冬季,温度升高、降雨时间间隔变长均会使氮磷湿沉降浓度增大,而降雨量大小与大气湿沉降通量直接相关.③干沉降受物质来源及气象等因素影响,氮磷沉降通量呈夏冬季高、春秋季低的特点,其中风向、风速是影响大气氮磷干沉降的重要因子.④经计算,土门西沟小流域大气氮、磷沉降贡献分别为1339.90和1.50 kg/a,分别占其氮、磷输出贡献的28.57%和0.39%,若不考虑空间差异性,预计大气沉降直接落入密云水库总氮(TN)和总磷(TP)的沉降量分别为551.18和28.02 t.研究显示,大气沉降是密云库区周边面源污染综合管理的重要一环,未来应引起足够关注.

循环经济领域国际可持续碳认证的启示与建议

2020年9月,中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标。国务院在2021年2月印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,其中强调健全循环发展经济体系的重要作用,提出加快发展壮大农业、林业、服务业循环经济,构建废旧物资循环利用体系以及提升产业园区和产业集群循环发展水平。

生活垃圾无害化处理大气污染物排放清单

为全面评估中国大陆地区生活垃圾处理大气污染物排放状况,系统收集和整理全国31个省市基础统计信息,采取排放因子法建立了2016年中国大陆地区生活垃圾无害化处理大气污染物排放清单.结果表明,2016年,全国生活垃圾填埋处理排放气态污染物的CH_(4)、VOCs、NH_(3)、TSP、PM_(10)和PM_(2.5)总量分别是3 472 084.50、185 117.10、66.45、54.94、25.99和3.92 t,焚烧处理排放气态污染物的CH_(4)、SO_(2)、NOx、NH_(3)、VOCs、CO、TSP、PM_(10)、PM_(2.5)和BC总量分别是25 389.10、6 419.30、70 923.84、221.36、435.33、3 025.19、221.36、221.36、2.21和2.86 t.通过对固体废弃物处理源、大气污染物时空分布特征以及对各省市焚烧厂在生活垃圾无害化处理厂数量的占比分析,确定生活垃圾焚烧源和填埋源处理排放的气态污染物总量在2010~2016年期间呈现上升趋势,2016年生活填埋处理是我国最主要的垃圾处理方式,主要集中在中部和西部等人口密度适中和土地资源较多的地区,生活垃圾焚烧处理主要集中在长三角、珠三角和京津冀等地区的发达城市.

基于系统动力学模型的城市生活污水处理系统的甲烷排放特征及减排潜力分析

为全面了解我国城市生活污水处理系统的甲烷排放现状及未来趋势,根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)清单计算方法核算了2000—2015年我国生活污水处理系统的甲烷排放量。基于嵌入中国生活污水处理系统甲烷排放IPCC清单计算方法的系统动力学(SD)模型,模拟分析了2015—2050年基线情景和7种减排情景下的甲烷排放达峰和减排潜力。结果表明:我国生活污水处理系统甲烷排放总量从2000年的32.15×10^(4)t升至2015年64.78×10^(4)t,其中,污水处理过程中的甲烷排放量增长迅速,生活污水直接排入自然水体及经过处理后排放的甲烷排放量无明显增长;在模拟时段(2015—2050年)内,基线情景、节约用水情景、污水回用情景和节水回用情景中未出现生活污水处理系统甲烷排放峰值,在污水产生源头采取减排措施只能减缓增长速度,无法达到甲烷排放峰值;不同情景下的甲烷排放达峰时间及峰值不同,单一减排情景下的甲烷排放峰值出现在2035年后,而组合减排情景的峰值出现在2035年前,其中全程减排情景峰值出现在2024年;单一减排情景中污水回用减排潜力较好,可将其作为减排重点方向;而组合减排情景中全程减排情景具有最大减排潜力。本研究表明,未来生活污水处理系统甲烷排放量仍呈不断上升趋势,采用多手段协同减排可实现预期时间内污水处理系统甲烷排放达峰.