动态省级电力CO_(2)排放因子对区域碳达峰路径的影响

电力CO_(2)排放因子是精准核算消费端间接排放的重要参数,也是准确量化消费端CO_(2)排放路径的核心指标。本文首次探究了2020—2035年省级电力CO_(2)排放因子的时空特征并与官方来源因子进行对比,全面整合了历史直接排放数据以及精准量化电力消费间接排放的重要性,详细预测了不同情景下2020—2035年省级电力消费间接排放及各省排放路径并量化不同时空精度电力CO_(2)排放因子对各省排放路径的影响。研究表明:(1)2020—2035年,各省电力CO_(2)排放因子呈现持续下降趋势,而现有公开的电力CO_(2)排放因子与本研究省级水平相比存在差异;(2)2010—2020年,电力净调入省份的电力消费间接排放及其占比逐渐增加,北京、上海、浙江等省份占比最高;(3)在情景1和情景3(全国、省级维度因子固定不变情景)下,各省的电力消费间接排放和总排放显著高于情景2和情景4(全国、省级维度因子动态变化情景)的估算结果;情景1和情景2(全国维度因子固定不变、动态变化情景)与情景3和情景4(省级维度因子固定不变、动态变化情景)中的估算结果差异较大;对于如北京、上海、广东等电力消费间接排放占比较大的省份,选取不同空间精度的电力CO_(2)排放因子对其排放总量影响较为明显,进一步导致相关达峰年的偏移。研究结论对支撑各省碳达峰路径规划、降低电力消费间接排放预测的不确定性具有参考价值。

开展多领域多层次减污降碳协同创新,助力美丽中国目标实现

减污和降碳有着内在联系与协同客观规律,包括机理协同、目标协同、路径协同。应将污染物和温室气体减排的实践路径相结合,统筹污染物和温室气体排放量双下降目标,实现“双碳”目标和美丽中国建设目标的有机统一。当前,减污降碳工作已取得阶段性进展,各部门协同推进,在重点领域开展协同治理、协同创新,取得了显著成效。然而,我国对减污降碳协同增效的理论认识有待深化,产业结构绿色低碳转型任务艰巨,协同治理路径仍在探索阶段,协同政策措施缺少系统融合。我国要以开展多领域多层次减污降碳协同创新为突破口,在具体实践中解决当前存在的问题,加强区域、城市、园区多层次和重点领域减污降碳协同创新,鼓励减污降碳科技创新,助力美丽中国目标实现。

中国交通二氧化碳排放研究

评述了中国全国及区域水平交通领域CO2排放研究的不足和困难,提出了道路运输、铁路运输燃油消费量的估算方法、参数及区域分配方法,并根据文献研究和公开资料进行校对,采用中国交通领域CO2排放因子,计算中国2007年全国和各省道路运输、铁路运输、航空运输和水路运输的CO2排放。中国2007年交通领域CO2排放量为4.36亿t,占2007年全国能源利用CO2排放的7%,低于2007年全球交通部门23%的排放比例。中国道路运输CO2排放占交通领域绝对主体,为86.32%。

中国城市污水处理厂甲烷排放因子研究

污水处理厂CH4排放因子主要取决于处理工艺。根据污水处理厂处理工艺及其对CH4排放的影响,污水处理工艺可分为厌氧工艺、好氧为主处理工艺和非生物处理工艺。经调查和统计分析,中国污水处理厂78.48%的COD是经过好氧为主处理工艺去除,9.78%是经过非生物过程去除,仅11.74%的COD经过完全厌氧工艺处理。因而,针对不同处理类型建立适合中国的排放因子非常重要。根据现场实测和理论分析,建立中国污水处理厂不同处理类型的排放因子,其相比IPCC专家经验建立的排放因子整体偏低。生活和工业的好氧为主处理工艺的排放因子基本都在IPCC缺省范围的低值区间内。厌氧工艺排放因子要明显低于IPCC的缺省值,但和国内国际的实测数据更加接近,主要原因是IPCC的排放因子基于专家经验,基本接近最大产CH4能力,而实际情况很难达到。根据不同工艺排放因子及该工艺在全国COD去除量比例,加权得到中国全国平均排放因子,分别为生活污水处理厂排放因子为0.007 8 kg CH4/kg COD,工业废(污)水处理厂排放因子为0.035 4 kg CH4/kg COD。同时根据各省不同处理工艺COD去除比例,建立中国各省污水处理厂CH4排放因子体系,从而便于各省和国家直接采用COD去除量得到相对准确的CH4排放水平。对于生活污水处理厂,西藏、湖北等省较高,主要是西藏的生活污水处理厂全部采用厌氧工艺,而湖北的生活污水的厌氧工艺处理比例达到了41%。辽宁、福建的工业污水处理厂排放因子较高,因为辽宁工业污水处理厂都采用了厌氧工艺,而福建的工业污水的厌氧工艺处理比例达到了93%。

中国污水处理厂甲烷排放研究

基于实测排放因子矩阵和排放源(污水处理厂)层面的活动水平,较为彻底地自下而上核算了中国2012年所有污水处理厂的CH_4排放量.结果表明,中国污水处理厂总CH_4排放为52642t,其中生活污水处理厂排放39921t,占75.84%,工业污水处理厂排放12721t,占24.16%.福建、江苏、浙江等省的CH4排放量最高,宁夏、青海、西藏等省的排放量最低生活污水处理厂的CH_4排放占主体,主要原因是全国生活污水处理厂去除的COD量远高于工业污水处理厂的去除量.全国仅福建和江苏两省的工业污水处理厂的CH4排放量超过了生活污水处理厂的排放量相比国家信息通报2005年排放结果,本研究的结果比其低庄要是由活动水平和排放因子的差异造成.中国99.93的城市污水处理厂年平均COD进口浓度都低于1000mg/L,85.94%的工业污水处理厂年平均COD进口浓度低于1000mg/L,导致厌氧工艺处理的COD量较少.中国污水处理厂去除掉的COD量仅是全国COD总去除量的小部分,而大多数(64.98%)的COD是在工业企业内部被去除掉的,而这部分废水的COD浓度较高,故企业内部的废水处理应该是污水处理部门主要的CH4排放源此外,还有相当于全国COD产生量三分之一的COD排入自然环境,这一环节的排放因子研究较为缺乏.

中国城市CO_2排放数据集研究——基于中国高空间分辨率网格数据

城市CO_2排放数据的可获取性和质量直接影响了城市碳排放的科学研究、低碳战略制定及公众对于城市低碳发展的监督和参与。数据缺乏和多源数据的不确定性大是中国城市CO_2排放核算和低碳城市规划面临的重要问题和挑战,而这些问题同时也导致中国低碳城市研究水平参差不齐。本研究使用自下而上建立的中国高空间分辨率网格数据(空间分辨率为1km),采用统一数据源和规范化、标准化数据处理方法,建立中国城市CO_2排放数据集,供研究者和决策者参考。城市CO_2排放计算借鉴国际上较为成熟和应用广泛的核算方法,包括范围1和范围2排放。以北京、上海、天津、重庆和广州5个典型城市的能源统计数据自上而下计算其CO_2排放作为参考水平,检验数据集的数值质量,结果显示5个城市的数据差异均不超过10%。中国城市CO_2排放整体呈现北方大于南方,东部高于中部和西部的空间格局。CO_2排放量较高的城市大多处于华北、东北以及华东沿海地区,西部地区城市CO_2排放量则较低。城市CO_2排放8个部门(工业能源、工业过程、农业、服务业、城镇生活、农村生活、交通、范围2排放)之间的相关性中,城镇生活和交通排放的相关性最高,并且呈现显著性(p<0.001),工业过程排放和服务业排放的相关性最弱且没有显著性。基于中国高空间分辨率网格数据的中国城市CO_2排放数据集的不断完善和发展,为中国城市CO_2排放研究奠定了重要的数据基础,为城市CO_2排放横向比较和对标工作提供了重要依据。

基于自组织神经网络的生态敏感性分区--以北京市房山区为例

采用自组织神经网络(SOM)模型,以北京市房山区为例,对其进行生态敏感性分区.分别以土壤侵蚀、地表水环境、地下水环境和生境为生态敏感性因子,作为SOM模型的4个二维输入矩阵,通过多次迭代学习和自组织聚类,使结果在4维(4个生态因子)生态敏感性空间内最大限度地逼近房山区生态特征分布.结果表明,房山区西北部山区的敏感性最高;东部平原是地表、地下水非常丰富的地区,属中度敏感;二者之间的丘陵浅山区敏感性相对较弱.

基于排放源的中国城市垃圾填埋场甲烷排放研究

利用全国垃圾填埋场的点源数据,基于实际调研和实验室分析建立中国不同区域、不同规模、不同填埋时间的排放因子矩阵,采用IPCC推荐的一级降解动力学(FOD)方法自下而上地核算了中国2107个垃圾填埋场在2007年的甲烷(CH_4)排放量。针对不同区域和类型的填埋场,分别就城市垃圾组分、可降解有机碳、CH_4修正因子、CH_4氧化系数、填埋场CH_4收集率等进行了深入研究。结果显示,中国2007年填埋场CH_4排放量为118.61万t,与《中华人民共和国气候变化第二次国家信息通报》2005年填埋场排放量(220万t)差异较大,其主要原因是城市垃圾填埋场统计数据的差异,例如填埋场个数及垃圾填埋量。中国绝大部分填埋场CH_4年排放量在700t以下,超过1000t的有279个,超过1万t的仅10个。江苏省的CH_4排放量最高,达到9.87万t;西藏的排放量最小,仅为0.21万t。东部江苏、广东、浙江等省的整体排放量较高,西部地区西藏、宁夏、青海等地的排放水平较低。

我国北方农牧交错带人地系统脆弱性刍议

简要指出了北方农牧交错带自然与社会系统的脆弱性,指出其原因在于自然系统和社会系统的相互作用。这种作用导致了初始扰动通过正反馈而被不断放大,最终则极大地偏离了平衡态,突出表现为土地的沙漠化。因此,沙漠化治理的重点在于着力调节社会系统。

基于遥感和GIS的天津城市空间形态变化分析

选用分维数和紧凑度作为城市形态指数,与城市土地利用变化相结合研究城市扩展的过程和特征。以天津市为例,利用遥感提取26年内9个时相的数据进行研究,结果表明,天津市近26年内有2次快速城市扩展,但两阶段的特征不同,后期虽然扩展速率高于前期,但形态指数变化速率却低于前期,反映出后期城市扩展更趋于理性和有序。城市形态指数与土地利用变化指标有很好的互补性,两者结合可以更充分描述城市扩展的特征和过程。

露天煤矿生态环境遥感监测与评价方法研究——以霍林河一号露天矿为例

本文基于不同空间分辨率、时间分辨率的遥感影像,结合地面踏勘和GIS分析,建立新的露天煤矿开采生态影响评价方法体系。该体系针对不同尺度的评价对象,构建不同监测方法和指标体系。对于排土场等小范围,采用分辨率在2~5m精度的遥感数据监测;对于区域土地利用变化,采用20~30m分辨率的遥感影像,解译后进行空间分析,计算土地转换矩阵;对于区域植被覆盖度,采用NDVI指数建立方程计算;对于区域植被长时序变化,分析LAI长时序动态变化。以霍林河一号露天矿为例研究表明,该体系能较为客观、准确、全面的评价矿区生态的变化特征,弥补了矿区生态很难定量、客观监测和评价的不足,为矿区生态恢复奠定基础。

2005年中国城市CO2排放数据集

2005年是中国承诺碳减排目标的基准年份,因而也是中国城市碳减排战略制定和近中期低碳转型的基准年份和对照年份。中国城市2005年CO_2排放数据的一致性、全面性和精准性对于中国所有城市和每个具体城市的目标考核和评估都有重要意义。基于中国高空间分辨率网格数据(CHRED 2.0)、城市层面统计数据以及大量现场调研和走访,建立2005年中国城市CO_2排放数据集,包括工业能源排放、工业过程排放、农业排放、服务业排放、城镇生活排放、农村生活排放、交通排放7个部门的直接排放数据和间接排放数据。该数据集的建立汇总了86名研究人员的工作成果,在企业、城市不同行业与部门、城市工业和城市总化石能源等不同层面进行了大量的交叉验证和数据分析,有效保障了数据的精确性和准确性。结果显示,2005年中国城市碳排放呈现出较大的体量差异和空间格局差异。排放前10的城市几乎比排放后10的城市的排放量高出两个数量级。高排放城市基本都是城市群的核心城市。东部城市直接排放占全国直接排放比例最高,达到44.59%,其次是西部城市21.76%,中部城市22.70%,东北城市10.95%。

中国道路交通二氧化碳排放研究

本文评述了全国及区域水平道路交通CO2排放研究的不足和困难,提出道路交通CO2排放的研究方法,并与研究文献和公开资料进行比对。中国2007年全国道路交通CO2排放为3.77亿t,占交通运输部门CO2排放的86.32%。分析了各省道路交通CO2排放量与GDP和城镇居民人均可支配收入的相关性,结果显示,各省(市、区)道路交通CO2排放量和GDP关联性显著,与城镇居民人均可支配收入相关性不明显。

基于PROSPECT+SAIL模型的遥感叶面积指数反演

以PROSPECT+SAIL模型为基础,从物理机理角度反演植被叶面积指数(LAI)。首先,通过FLAASH模型进行大气校正,使得图像像元值表达植被冠层反射率;然后,根据LOPEX 93数据库和JHU光谱数据库选择植物生化参数和光谱数据,以PROSPECT模型模拟出的植物叶片反射率和透射率作为SAIL模型的输入参数,得到植被冠层反射率,将结果与遥感影像的植被冠层反射率对应,回归出植被LAI;最后,以地面实测数据对遥感反演数据进行验证,并分析了误差的可能来源。

城市CO_2排放驱动力和影响因素研究

研究和分析了城市CO2排放的核心驱动力和主要影响因素。城市化水平和城市CO2排放具有非常显著的相关性。城市居民生活水平的提高和消费能力的上升是城市CO2排放的主体驱动力,而城市地理位置、空间形态和城市所采取的低碳政策是城市CO2排放的主要影响因素。城市化发展阶段的不同导致驱动力的差异,是发达国家城市人均CO2排放往往低于全国水平,而发展中国家城市人均CO2排放往往高于全国平均水平这一现象的主要原因。地理位置对城市CO2排放的影响是长期和不易改变的,主要通过影响城市的采暖和制冷来影响城市CO2排放;而城市空间形态的影响则是中长期的,密集程度高,空间布局紧凑的城市其人均CO2排放水平往往较低;城市低碳政策包括可再生能源政策、交通政策、建筑政策、土地规划政策和金融政策等,其所产生的影响往往能在短期内见效。城市发展过程中,当驱动力趋于稳定时,影响因素的作用便会凸显出来,甚至有些影响因素如低碳政策会对驱动力产生影响。同时,影响因素之间也并非孤立存在,而是彼此相互作用。

碳货币——低碳经济时代的全新国际货币

《京都议定书》制定了在全球范围内流动的以碳信用为标志的无形商品的贸易体系。近年来全球碳交易市场突飞猛进,成交量从2004年的0.94×108t二氧化碳当量增长到2008年的49×108t二氧化碳当量,成交额从2004年的3.77亿欧元增长到2008年的920亿欧元。预计2009年全球碳交易量为59×108t二氧化碳当量,交易额为626亿欧元。碳交易市场的不断膨胀和交易平台的不断国际一体化,为碳信用在低碳能源和低碳技术的计价以及国际结算方面奠定了基础。同时碳信用的政府信用基础、自由存储和借贷及稀缺性、可计量性和普遍接受性都凸显出其货币特性,使得与低碳能源和低碳经济绑定的碳信用从商品过渡为国际货币的可能性进一步加大。一旦碳货币体系建立起来,碳货币的储存和占有程度就会直接影响一个国家的经济体系。在未来国际碳货币体系下,我国出口的比较优势很可能被购买碳货币所抵消。我国应采取积极政策以应对国际碳货币发展潮流,积极加入到国际碳货币体系的构建中,建立中国碳金融体系,加快健全和完善碳交易市场,使人民币在碳信用的计价和结算中占据一席之地。同时积极发展我国的低碳能源和低碳技术,为今后可能出现的碳货币体系做好储备。

基于GIS的北京市妫水河流域水土流失的初步分析

基于ArcGIS空间分析平台和ERDAS空间建模平台,利用水土流失综合指数法,分别以坡度、植被覆盖度和土地利用类型为主要背景因子,分析了北京市妫水河流域水土流失的空间背景特征.结果表明,妫水河流域水土流失的空间背景特征是缓坡、低植被覆盖度和疏林灌草地,而这些特征正是妫水河流域山前洪冲积扇地区的主要特点,缓坡、低植被覆盖度(不考虑城市建成区)和疏林灌草地也主要集中在流域内山前洪冲积扇地区.并提出防治妫水河流域水土流失的有效措施.

内蒙古霍林河一号露天矿生态环境的遥感监测与评价

露天煤矿最为严重的环境问题是对区域生态特别是区域植被的破坏。论文基于Landsat TM、CBERS-02B HR、MODIS LAI等数据,分别从土地覆盖、生态措施和植被群落方面监测和评价了内蒙古霍林河一号露天矿8年间的生态变化。结果表明,一号矿的持续开采对生态的影响主要表现为对矿区草原植被的进一步侵占和破坏。植被面积减小的同时,植被覆盖度明显降低、LAI也都不同程度的下降,导致区域植被生态功能受到一定程度的影响。同时,气候条件起到一定程度的负面影响,而工程措施起到了正面的生态作用。

长江三角洲地区城市二氧化碳排放特征研究

自下而上基于点排放源建立长江三角洲地区1 km CO2排放空间网格数据,以第五次全国人口普查方法确定城市边界,研究长江三角洲地区真正城市的CO2排放特征。结果表明,长江三角洲地区的CO2排放的空间特征受典型城市驱动和影响。上海是整个长江三角洲地区的排放中心,上海的城市边界和城市排放结构与上海区域基本一致;江苏和浙江的城市直接排放分别占各省直接排放的47.05%和36.96%。两省的城市人均CO2排放水平都低于农村和整个区域人均CO2排放水平。这种现象和发达国家城市与郊区、农村的排放比较特征一致,说明在经济较为发达的省份,随着城市化和城市产业结构的合理与成熟,城市排放效率会优于非城市地区的排放效率。长江三角洲地区部分地级市(如苏州市和宁波市等)出现了两个核心排放城市,且彼此排放结构差异很大,而一些城市(如上海和昆山、无锡和张家港等)的城市边界和CO2排放在空间上已经联接成片,构成新的城市排放中心。长江三角洲地区的城市整体CO2排放增长速度要快于城市人口的增长速度,城市人口增加1%,则城市总CO2排放约增加1.35%,说明随着城市规模的增加,城市CO2排放效率呈下降趋势。这种整体态势主要是长江三角洲地区的城市人口规模差异较大,众多城市发育不成熟造成的。低于100万人口的城市,其人均排放水平波动很大,当人口规模超过了100万,城市人均排放水平基本都稳定在10.00 t/人以下,而且城市之间差异较小。

日本碳税方案勾勒低碳蓝图

碳税,即针对二氧化碳排放进行征税,是实现低碳经济的关键步骤和最具市场效率的措施。日本是计划性很强的市场经济,接近于我国经济情况。日本碳税方案不像欧洲国家侧重立法和市场调节,而是更多依赖制度设计和各类政策措施,充分考虑了税率高低等核心问题,碳税设计考虑较为全面和详细。剖析日本碳税方案具有借鉴意义。