黑碳气溶胶排放量测算及空间分布研究

 基于统计学方法计算了中国大陆省域2012年黑碳气溶胶排放清单。研究表明,2012年中国大陆黑碳排放总量为188.676×10⁴ t,其中居民生活源排放量为81.800×10⁴ t,占黑碳排放总量的43.3%,位居首位。工业在生产和最终消费中排放黑碳80.914×10⁴ t,占全国排放的42.9%,工业源和居民生活源排放量占总量的86.2%,是中国黑碳最主要的排放源。交通运输和生物质燃烧放排放量分别为17.809×10⁴和6.667×10⁴ t,分别占总量的9.4%和3.5%。火电和供暖行业排放量较小,仅占到排放总量的0.8%。从能源类型看,黑碳主要来源于煤炭和生物燃料燃烧,分别占54%和31.6%。黑碳排放省域空间分布不均匀,呈东高西低的趋势,与区域经济发展情况和农村人口密度一致;从各个地区来看,山西省在全国黑碳排放量中位居首位,河北、山东、河南、内蒙古依次位列前5,这5个省份贡献了全国约37%的排放量。山西省的主要排放源来自工业,占全省排放的82.4%。山西是煤炭大省,炼焦行业发达,煤炭的大量使用造成该省较高的黑碳排放。河北、山东的排放源主要贡献也来自工业,分别占本省排放量的61.5%和57.5%,同时居民消费也占有一定比例。河南省农村人口密度较高,居民生活源黑碳排放占总量的50%,内蒙古则由工业源和生活源共同贡献,两者贡献比例各占45%左右。     

三峡库区重庆段农业面源污染负荷的区域分异与预测

采用污染排放系数法,估算了三峡库区重庆段1998—2011年间21个区县的农业化肥、畜禽养殖和农村生活3类污染源的COD、NH3-N、TN、TP平均排放量.利用GIS对污染排放量的空间分异进行了解析,运用投影寻踪耦合模型对三峡库区重庆段农业面源污染高排放和低排放两种情况下的农业面源污染排放量进行预测.结果显示,三峡库区重庆段1998—2011年的COD、NH3-N、TN和TP平均年排放量分别449551.65t、91646.4t、134076.92t和61651.66t;农业化肥对农业面源污染的贡献率最高,达到了50.38%,是库区面源污染控制的主要对象;农业面源污染排放量和排放强度具有区域性,库尾都市核心城市排放量少、排放强度低;腹地和外围山地污染排放量和排放强度大,主要是农业化肥和畜禽养殖污染;BPPP模型预测结果表明,高排放情况的模拟对减缓农业面源污染的作用不大;低排放情况的模拟会使各类污染排放量下降20%,农业面源污染将会得到较好的控制.因此,要加大农业面源污染的治理力度,根据区域农业经济发展的特点和地理环境,制定因地制宜,分类分区控制技术,实行严格管理的措施,从源头防治农业面源污染.     

南京市家具行业VOCs排放清单及特征

本文采用排放因子法建立了2014—2016年南京市家具行业VOCs排放清单。结果表明:2016年南京市家具行业VOCs排放量为2573.5t,装修木器是最大排放源,排放量为1956.0t,占比76%;VOCs排放总量近三年来逐年减少,2016年排放量较2014年、2015年分别下降20.8%、7.4%。各类污染源排放量变化趋势差异较大,且活动水平和排放因子的选取对排放结果产生一定的不确定性。     

北京地区甲烷排放的变化趋势和分布特征

依据国际上编制国家甲烷清单的方法,建立了北京城市尺度的甲烷排放清单,分析了北京地区甲烷排放的分布规律,并按10km×10km网格给出了北京地区甲烷排放强度的分布状况。1999年北京地区甲烷排放总量为296.29Gg,大约占全国排放总量的0.9%。其中,最主要的甲烷排放源为城市垃圾和化石燃料。城市垃圾源强为161.60Gg,占北京地区甲烷排放总量的54.6%;化石燃料源强为96.08Gg,占排放总量的32.4%。这充分反映了北京作为一特大城市甲烷排放受人为源干预强的特征。     

北京地区甲烷排放的变化趋势和分布特征

依据国际上编制国家甲烷清单的方法,建立了北京城市尺度的甲烷排放清单,分析了北京地区甲烷排放的分布规律,并按10km×10km网格给出了北京地区甲烷排放强度的分布状况.1999年北京地区甲烷排放总量为296.29Gg,大约占全国排放总量的0.9%.其中,最主要的甲烷排放源为城市垃圾和化石燃料.城市垃圾源强为161.60Gg,占北京地区甲烷排放总量的54.6%;化石燃料源强为96.08Gg,占排放总量的32.4%.这充分反映了北京作为一特大城市甲烷排放受人为源干预强的特征.     

江西省耕地面源污染时空特征及脱钩关系研究

为江西省的耕地面源污染治理提供科学参考,以江西省84个县(区)为研究对象,分析了2010—2020年化肥施用强度和畜禽粪尿排放强度的耕地面源污染时空特征,并探究了农业生产(粮食产量、肉类产量)与耕地面源污染(化肥施用总量、畜禽粪尿排放总量)的脱钩关系。结果表明,时间上,2010—2020年江西省耕地面源污染状况有所减轻,化肥施用总量和畜禽粪尿排放总量均呈先增后减的趋势,且均在2015年达到最大值,分别为143.58×10⁴ t和8 474.26×10⁴ t,之后持续下降;空间上,江西省耕地面源污染表现出明显的空间差异性,化肥施用强度较高的地区主要分布在南部和中部,畜禽粪尿排放强度较高的地方集中分布在南部、西部和中部,且呈现聚集的态势;江西省粮食产量与化肥施用量之间多次出现弱脱钩关系,有着从弱脱钩向强脱钩方向发展的趋势;肉类产量与畜禽粪排放总量之间以弱脱钩类型居多,有从弱脱钩转向弱负脱钩的发展趋势,表明江西省的畜禽养殖面源污染防治任务仍很艰巨。     

基于改进输出系数模型的农业源污染物负荷核算

选择滇池流域作为案例, 考虑区域自然地理、水文气象以及人类活动影响等因素的差异性, 利用1 km×1 km栅格数据, 开展农业源污染物TN和TP入水体系数的精细化模拟测算, 得出降雨驱动因子、地形驱动因子、地表径流因子、地下蓄渗/地下水径流因子和截留因子, 计算得到2016年滇池流域农业源TN和TP的平均综合入水体系数分别为0.447和0.342, 进而估算得到滇池流域2016年全年农业源污染物TN和TP实际入水体负荷量分别为577.39和167.62 t。研究结果表明, 滇池流域农业源污染物排放量和入水体负荷量存在显著的空间分布差异, 81.0%的氮排放量和74.2%的磷排放量集中分布在草海陆域和外海北岸, 排放量最大的是位于外海的盘龙江上游, 分别占氮、磷总排放量的21.9%和20.2%。此外, 农业源污染物TN和TP排放量中, 来自畜禽养殖的污染占比超过90%, 应作为农业源污染控制的重点关注目标。     

双燃料发动机的燃烧和排放特性研究

为了解决双燃料发动机的CH_4与NO_X排放的trade-off关系,利用实验和模拟结合的方法,研究了喷油压力和EGR率对柴油/天然气双燃料发动机的燃烧和排放的影响。结果表明,随着喷油压力的上升,甲烷的火焰传播速度增加,热效率(BTE)上升;汽缸壁和狭隙区域的甲烷由于低温未能燃烧,成为甲烷排放的主要来源。当EGR率上升时,BTE呈现出先上升后下降的趋势;在EGR率较小(0～10%)时,CO和CH_4排放对喷油压力不敏感,在大EGR率工况(30%～40%)下,提高喷油压力可明显降低CO和CH_4排放。因此,当喷油压力为120 MPa并且EGR率为20%时,柴油/天然气双燃料发动机可获得较高的热效率和较低的排放。     

长期不同施肥与秸秆管理对紫色土水稻田CH4排放的影响

为了解长期不同施肥与秸秆管理对稻田甲烷排放的影响,采用静态箱法于2011年稻季对国家紫色土肥力与肥效基地5块试验田的甲烷排放通量进行了测定.这些试验田自1991年起接受不同的处理,包括秸秆不还田且不施肥(R-)、秸秆不还田但施用PK肥(PKR-)、秸秆不还田但施用NPK肥(FnR-)、秸秆还田但不施肥(R+)、秸秆还田且施用NPK肥(FnR+).不同施肥处理田块的CH4排放季节变化模式相似,但排放量有差异.R-处理CH4的累积排放量为C 108kg/hm2,略低于PKR-的排放量.与R-和PKR-相比,FnR-的排放量则降低了31%～44%,表明在秸秆不还田的条件下,施用氮肥能够抑制稻田CH4的排放.相反,R+与FnR+的CH4排放量无显著差异,但比R-高92%～99%,比FnR-高176%～186%,说明秸秆还田能促进CH4的排放,并缓解氮肥对CH4排放的抑制作用.     

不同土地利用类型土壤温室气体排放对温湿度的响应

针对我国南方红壤(江西鹰潭孙家坝小流域)4种不同土地利用类型,在2019年6—10月开展了室内土壤温湿度控制实验,采用温室气体分析仪(Picarro-G2508)结合静态箱法对土壤温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)排放通量进行同步实时监测,以研究全球气候变化背景下不同土地利用类型土壤温室气体排放差异及其对温湿度的响应.结果显示,4种土地利用类型土壤的全球增温潜势(global warming potential,GWP)从高到低依次为稻田、橘园、林地、旱地,表明稻田土壤温室气体排放对全球变暖贡献最大.温控实验中,土壤呼吸(CO_2排放)与土壤温度呈显著正指数相关关系(p0.01),且4种土地利用类型土壤呼吸的温度敏感系数Q_(10)值分别为林地2.61、旱地2.51、橘园3.12、稻田3.17.其中,稻田土壤呼吸的温度敏感度最高,表明稻田土壤具有较高的CO_2排放潜力,而CH_4、N_2O排放与土壤温度的相关性不显著.湿度控制实验中,土壤CO_2排放随土壤湿度增加而先升高后降低,并在土壤湿度20%GWC (gravity water content)时达到最大;稻田土壤CH_4排放与土壤湿度正相关(R~2=0.887 5),但其他3种土地利用类型土壤CH_4排放与土壤湿度不相关;4种土地利用类型土壤N_2O排放通量均随土壤湿度的增加呈先增后减趋势,并在土壤湿度为25%GWC时达到峰值.     

基于静态箱法的堆放奶牛粪便甲烷排放速率研究

利用静态箱-气相色谱法,研究了黑白花奶牛粪便在四个堆放高度(30、45、60 cm和每天加粪6 cm加至粪便高度为60 cm)自然堆放20周的CH_4排放速率,同时分析了堆放前后奶牛粪便的理化特性。结果表明:堆放7周后,奶牛粪便干物质、挥发性固体、全氮、全磷(除堆高30 cm的处理外)、氨态氮、pH(除每天加粪便的处理外)均相应下降,灰分、总有机碳和碳氮比增加;四种处理CH_4排放速率在堆放4 d内分别达到一个峰值,后急剧下降并逐渐平稳,实验中期出现一个持续7周的高峰期。Wilcoxon非参数检验表明,粪便堆高和堆放方式对甲烷排放影响较大。     

江西煤炭开采和矿后活动甲烷逃逸排放研究

煤炭开采和矿后活动导致的甲烷逃逸排放是重要的温室气体排放源之一,是全球甲烷排放中仅次于农业活动排放源的第二大排放源。研究了江西省煤炭开采和矿后活动引起的甲烷逃逸排放,对煤矿瓦斯抽采方式、利用方式等进行了探讨,对今后进一步加强煤炭开采和矿后活动甲烷逃逸排放的统计提出了建议。     

陕西省VOCs人为源高分辨率排放清单及时空分布

针对陕西省环境污染治理问题,采用基于网格的树形层次化排放清单编制方法,建立2015年陕西省与分城市VOCs人为源高分辨率排放清单,从而研究VOCs的排放分布特征.首先,采用排放因子法计算陕西省和分城市VOCs排放量;然后,比较选取合适权重因子分配VOCs月排放量,以研究时间分布特征;最后,根据所得数据绘制出1 km×1 km的空间网格分布,并得出分析结果.结果表明:陕西省VOCs排放总量为92.91×10~4t,其中化石燃料燃烧、生物质燃烧、工艺过程源、溶剂使用量、移动源和储存与运输源的排放量分别为1.87×10~4,11.43×10~4,29.94×10~4,15.32×10~4,21.86×10~4,12.49×10~4t,工艺过程源为最大的排放源,占比为32.22%;分城市VOCs排放量对比分析,最大的为西安市,其次为咸阳市和榆林市;根据陕西省时空分布图分析,污染排放集中于关中地区,且6月份为全年VOCs排放量的最高峰.     

中国工业源大气盐基阳离子排放量估算

盐基阳离子排放清单的建立 ,对于中国酸沉降控制有重要的意义。针对电力、建材和钢铁工业 ,基于颗粒物的排放量和化学组成 ,分别计算工业点源和工业面源的大气盐基阳离子排放量 ,并绘制中国盐基阳离子排放强度分布图。结果表明 ,中国 2 0 0 0年工业源排放盐基阳离子总量为 4 17.0万 t,其中工业面源占 81.0 %。中国工业源盐基阳离子排放强度分布呈现东部高西部低的格局 ,最大值出现在河南省 ,达到了 2 12 .8kmol.km- 2 .a- 1。     

城市温室气体排放清单研究 ——以浙江省浦江县为例

在双碳工作中,温室气体清单编制是非常重要的一环.本文以浙江省金华市浦江县2010—2019年度温室气体清单为研究对象,明确了温室气体排放清单体系和数据来源,分析了温室气体排放总量、结构特征及变化趋势,同时提出低碳发展建议.浦江县2010—2019年温室气体总排放量呈先下降、后上升的趋势.温室气体排放清单报告包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、含氟气体的排放源和吸收汇,主要分布在能源活动、工业生产过程、农业活动、废弃物处理及土地利用变化和林业五个领域.低碳发展建议主要为强化能源双控、大力推进绿色产业发展、重点行业提升整治、推进清洁生产、深入推进生态示范创建、尝试开展近零碳试点、推进林业降碳增汇工作等.     

入境旅游业能源消耗的氮氧化物排放测度及灰色关联分析

构建出一种旅游业氮氧化物(NOx)排放测度方法,并以我国入境旅游业为例进行实证研究.结果表明,2009—2016年,入境旅游业氮氧化物排放呈现稳定增长特征;交通邮政部门是未来入境旅游业氮氧化物减排的主要部门;氮氧化物排放强度变化不大,但人均氮氧化物排放则呈现上升趋势;各部门氮氧化物排放与总排放的关联程度依次为交通邮政购物住宿游览娱乐餐饮;住宿、餐饮、游览和娱乐4部门氮氧化物排放占比低、关联度高,是未来入境旅游业应注重培育发展的部门.     

中国HCFC-141b排放清单预测

基于IPCC《国家温室气体清单优良作法指南（2006）》建立中国HCFC-141b排放清单,分析计算中国HCFC-141b的排放构成和排放趋势。退役排放构成中国HCFC-141b排放的主要部分,占总排放量的48.7%;在蒙特利尔议定书控制淘汰（MPPS）情景和加速淘汰（APS）情景下,2010—2030年分别累计减排量...     

探讨水泥生产企业分设备二氧化碳排放量

水泥工业是二氧化碳排放大户,准确科学计算水泥生产企业二氧化碳排放量有助于我国节能减排和应对气候变化工作的开展。本文在参考《2006年IPCC国家温室气体清单指南》所推荐计算水泥生产二氧化碳排放量优良作法的基础上,以生产设备为依据分类二氧化碳排放源,根据进出设备的物料种类和数量以及能耗情况,依据物料衡算,分设备计算二氧化碳排放量,累加估算水泥生产企业水泥生产过程二氧化碳总排放量。研究表明:二氧化碳排放量大的设备是预热器、分解炉和回转窑;以日产4000t新型干法水泥熟料生产线企业为例,水泥生产企业电力消耗间接产生二氧化碳排放量是0.114156万t,占整个企业二氧化碳排放1.63%,碳酸盐分解产生二氧化碳排放量是68.62万t,占整个企业二氧化碳排放64.26%,燃烧煤产生二氧化碳排放量是36.42万t,占整个企业二氧化碳排放36.42%;二氧化碳总排放量是106.7875万t。     

江苏省畜禽粪便污染对水体的风险评价研究

为研究江苏省畜禽养殖对水环境的影响,以2008—2018年十年间的畜禽养殖数量计算出各种畜禽粪便的产生量,在此基础上计算江苏省近十年各畜禽粪便对环境造成的污染.结果显示,近十年江苏省畜禽粪便年产量平均值已达14337.75万t,生猪和家禽所占比重较高,畜禽粪便污染物平均产量已达1023.10万t,在畜禽粪便污染物中COD和BOD5污染程度较高,2012年分别占污染物总产量的44.02％和39.60％.2012年畜禽粪便污染物等标排放量最高,各污染物等标排放量COD、TP、TN、BOD5、NH+4-N分别占总量的4.85％、46.72％、19.71％、21.83％、6.89％,说明江苏省畜禽粪便对水环境危害的主要污染物是TP.综合近十年各项指标的变化是呈现先上升后下降的趋势,且2008—2009年与2017—2018年数据几乎处于同一水平,说明该地区畜禽粪便污染没有得到明显的改善,该研究结果可为江苏省水环境污染治理提供参考依据.     

黑河市森林火灾碳排放的计量估算研究

根据黑河市森林调查的实测数据和1971—2011年间森林火灾的统计资料,采用地理信息系统(GIS)技术,通过大量野外火烧迹地的调查,结合实验室的控制实验,确定森林火灾碳排放的各计量参数,并利用排放因子的方法,估算了黑河市41年间森林火灾碳排放量和含碳气体排放量。结果表明:41年间黑河市森林火灾碳排放量为4.00×10⁷ t,年均排放量为9.76×10⁵ t,约占全国年均森林火灾碳排放量的8.63%; 含碳气体CO₂、CO、CH₄和非甲烷烃(NMHC)的排放量分别为1.24×10⁸、6.51×10⁶、4.30×10⁵和3.47×10⁵ t,年均排放量分别为3.01×10⁶、1.59×10⁵、1.05×10⁴和8.46×10³ t,分别占全国年均森林火灾各含碳气体排放量的7.42%、5.86%、9.37%和7.49%。研究发现针阔混交林型的森林火灾面积占总过火林地面积的42.73%,由于该林型燃烧效率较低,其森林火灾中的碳排放量仅占排放总量的29.61%,且CO₂的排放因子较低,其CO₂排放量仅占CO₂总排放量的30.11%。同时研究表明,黑河市年均碳排放对该市的碳循环与碳平衡产生重要影响,针对研究结果提出了合理的林火管理路径。