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。     

基于LMDI的甘肃省碳排放影响因素分解研究

依据中国碳排放数据库,运用LMDI模型对甘肃省碳排放影响因素进行了量化分析,识别出相关因素的贡献率.结果表明,各因素对甘肃省CO₂排放变化的影响作用差异明显;经济规模的扩张对CO₂排放增长起决定作用,对甘肃省CO₂排放增长的贡献率为70.9%,能源强度下降是抑制甘肃省CO₂排放增长的关键因素,对减少碳排放的贡献率为40.8%,森林碳汇通过吸收CO₂对减少碳排放的贡献率达49.8%;在各产业中,以工业为主的第二产业是碳排放量最大的产业,年均占比80%以上.     

城市污水处理厂污泥处理处置碳排放分析——以淮南市为例

淮南市近10年来城市污水厂污水排放量与日俱增,污泥产量也在不断增加,污泥处理处置工程实施碳减排方案迫在眉睫。用生命周期评价方法对淮南市4种主要的污泥处理处置路线进行生命周期碳排放分析,并以处理1t干污泥作为功能单位。分析结果表明,L4路线(机械压力脱水+运输+卫生填埋)碳排放量最多,总碳排放量为1 692.11kg CO₂,其中碳排放贡献率最大的环节是卫生填埋阶段CH₄的直接排放(756kg CO₂),且该路线碳补偿能力仅为-33.57kg CO₂;其次为L3路线(机械压力脱水+好氧堆肥+运输+土地利用),总碳排放量为818.33kg CO₂,碳排放贡献率最大的环节是间接排放中药剂的消耗(922kg CO₂);L1路线(含水率80%污泥+运输+干化+电厂协同焚烧)碳排放量较少,为431.76kg CO₂;L2路线(含水率80%污泥+运输+干化+焚烧+建材利用)碳排放量最少,仅为67.24kg CO₂,该过程碳补偿...     

模拟喷吹氢气对高炉运行和二氧化碳排放的影响

本文采用一维稳态区域模型模拟了氢气注入对高炉运行和二氧化碳排放的影响。在高炉垂直温度模式模拟的基础上，以热储备区为重点，评估了最大注氢速率。本研究还检查了鼓风温度氧气浓度对焦炭置换率、生产率、氢气利用效率和二氧化碳减排的影响。在鼓风温度为1200°C，富氧量为2vol%和12vol%时，最大氢气注入速率分别为每吨铁水（HM）注入19.0和 28.3千克的H₂。结果表明，焦炭替代率为每千克H₂ 3到4 千克的焦炭，直接CO₂排放减少10.2%到17.8%，根据氧富集水平的不同，生产率最高可提高13.7%。提高鼓风温度进一步减少了二氧化碳的直接排放。氢气利用度达到最大值0.52–0.54 H₂O/(H₂O + H₂)。氢气注入的脱碳潜力估计在每吨H₂ 9.4吨CO₂到9.7吨CO₂之间。为了经济可行性，注氢需要在低成本制氢方面取得革命性进展，除非技术变革是由碳排放成本推动的。氢气注入可能会对滚道的径向温度模式产生不利影响，这可以通过采用适当的注氢技术来解决。     

交通设施发展对集装箱内陆运输CO2排放的影响——基于产业结构视角

为研究交通基础设施的发展是否会对CO₂的排放强度造成影响，基于2012—2017年中国14个港口的相关数据，采用IPCC方法计算集装箱内陆运输的CO₂排放强度，以产业结构高级化作为门槛变量，运用面板门槛模型实证分析了交通基础设施发展对集装箱内陆运输CO₂排放强度的影响。检验结果表明，产业结构高级化程度较低时，交通基础设施发展会显著降低内陆运输CO₂排放强度，但减排作用随着产业结构高级化程度的提升而降低；产业结构高级化达到一定程度时，交通基础设施发展显著提高内陆运输的CO₂排放强度。即产业结构视角下交通基础设施发展对集装箱内陆运输CO₂排放强度存在双门槛效应，在门槛模型下，经济发展水平、港口生产能力以及贸易水平对内陆运输CO₂排放强度具有显著的提升作用。     

CO2资源化用于钢液精炼的研究进展

将CO₂用于钢液精炼是CO₂资源化应用于炼钢流程的重要补充。基于CO₂用于钢液精炼的最新研究进展，分析了CO₂气体在精炼钢液中冶金反应行为，重点综述了常压以及真空精炼过程，CO₂作为保护气体、搅拌气体或反应气体等在炉外精炼过程中的应用现状。常压条件下，CO₂可防止钢液增氮、调控钢液氧化性并延长底吹元件寿命；真空条件下，CO₂不仅能够发挥常压下的作用，且钢液深脱碳、脱气以及去除夹杂物方面的效果更加显著。最后，指出了目前CO₂资源化用于精炼过程中面临的问题，认为未来CO₂资源化用于精炼过程的研究应从以下2个方面展开：1)优化CO₂喷吹工艺；2)深入研究CO₂参与炼钢反应的基础理论。     

能源消费背景下河南省碳排放测算及碳达峰预测

区域碳减排对中国实现“双碳”目标起着重要作用，预测区域能源消费碳达峰时间及峰值大小对实现“双碳”目标具有重要意义.以河南省为例，运用IPCC法测算2000-2019年河南省能源消费碳排放量，基于STIRPAT扩展模型及岭回归法分析能源消费碳排放影响因素，并预测不同情景下2020-2040年全省达峰值及达峰时间.结果表明：(1)2000-2019年河南省能源消费CO₂排放量及人均CO₂排放量均呈倒“U”型趋势，碳排放强度呈现持续下降趋势.(2)正向影响因素对能源消费碳排放量作用程度大小依次为产业结构(1.900%)、城市化率(0.602%)、人均GDP(0.231%)和能源强度(0.079%),负向影响因子的作用程度大小依次为人口规模(-2.659%)和能源结构(-0.888%).(3)碳达峰值范围均在1.73～1.86亿t之间，达峰时间均出现在2029年.在节能情景下达峰值最低，约为1.73亿t;在无序情景下达峰值最高，约为1.86亿t.综合6种情景发现，人均GDP、城市化率和能源结构呈中低速增长，且人口规模、能源强度和产业结构呈中高速发展，...     

公路坡度差对车辆尾气排放的影响分析

公路的几何线形设计直接影响机动车的尾气排放。为了探究凸形竖曲线路段前后坡差变化对小客车尾气排放的影响,以速度预测模型和多项式模型为基础,得到了凸形竖曲线路段不同坡差的逐秒速度曲线,统计分析不同线形组合条件下机动车比功率分布,基于综合移动源排放预测模型MOVES(motor vehicle emission simulator),得到不同坡差情况下凸形竖曲线路段尾气排放量。结合SPSS软件进行小客车单位竖曲线长度上CO₂排放量与坡差进行拟合,得到单位距离小客车CO₂排放量与坡差的关系,最后通过实测试验对模拟结果进行验证。结果表明,小客车在凸形竖曲线上行驶,前后坡度差代数值越大,尾气排放量越多。在四种主要排放物中,CO₂排放量最大,依次是CO、NO_x、NH₃排放量。研究结果对提高低碳公路设计水平具有一定的参考作用。     

轻型车RDE窗口法在中国实际道路的适应性研究

利用PEMS装置开展RDE排放测试,不需要在专业实验室就可以进行排放标准符合性判定,更能真实反映车辆实际使用时的排放水平,为汽车排放缺陷判定提供了一种高效方法.本论文选择典型车辆按标准要求进行多次RDE实验,研究车辆行驶特性与CO₂窗口正常性之间的关系,发现车辆在实际道路上的CO₂排放与车辆加速度分布高度相关.在RDE测试过程中,如果市区、市郊和高速阶段加速度分布规律分别与WLTC循环的低速、高速和超高速加速度分布规律一致时,则CO₂窗口正常性较高.因此,为进一步提高国Ⅵ标准对实际道路行驶车辆排放特性的考核效率,建议将当前国Ⅵ标准中RDE法规P₁、P₂、P₃参考点的系数降低.      

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。     

生物炭添加对土壤冻融过程中温室气体排放的影响

【目的】研究模拟生物炭添加对土壤冻融过程中二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)排放的影响,为冻融期土壤温室气体的减排提供参考。【方法】以伊犁河谷典型农田为研究对象,野外采集原状土柱,并在室内模拟不同幅度的冻融过程(+5 ℃、-5 ℃～ +5 ℃和-10 ℃ ～ +10 ℃),探求冻融过程中土壤CO₂、CH₄和N₂O排放对生物炭添加(0、20和40 t/hm²)的响应特征。【结果】与不添加生物炭的处理相比,添加生物炭会使冻融过程中的土壤CO₂排放量提高1.1～1.4倍,但该影响远小于冻融作用对土壤CO₂排放的促进作用(为CK的1.5～3.2倍); 虽然冻融作用未显著(P > 0.05)影响土壤CH₄的累积排放量,但生物炭的添加显著(P < 0.05)促进了45.5%～81.8%的CH₄吸收量; 冻融作用使土壤N₂O的累积排放量提高了1.3～3.0倍,生物炭降低了冻融过程中10.2%～30.9%的土壤N₂O排放量,但在多数情况下这种减小并不显著(P > 0.05)。【结论】模拟生物炭添加会增加土壤冻融过程中CO₂的排放,也会促进CH₄的吸收和N₂O的减排。     

典型钢铁企业物能消耗与烟粉尘排放分析

以典型钢铁生产企业为研究对象,基于企业实际生产数据,采用物质流分析法(MFA),构建物质代谢模型.建立了能源、资源利用和污染物排放分析指标,定量描述了钢铁企业的资源能源消耗及烟粉尘排放情况.结果表明:企业层面,高炉-转炉长流程吨钢总资源消耗量为208.6 t,燃料能消耗量占能源消耗总量的93.9%,吨钢烟粉尘排放量为648.08 g,烧结和炼铁工序贡献最大,分别占总排放量的45%和36%.电炉短流程总资源消耗量为1.31 t,电能消耗量占能源消耗总量的96.7%,吨钢烟粉尘排放量67 g.工序层面,烧结、炼焦和炼铁三个主排放工序的排放量分别为222.50 g/t烧结矿、118.20 g/t焦、245.27 g/t铁.据此,提出企业节能减排和产业结构调整的方向性建议,以减少环境压力,实现钢铁企业的可持续发展.     

冬季低温地区道路移动源大气污染物排放清单

研究了冬季低温地区道路移动源排放清单及污染特征.以长春市为例,基于测试和“道路机动车大气污染物排放清单编制技术指南”,建立了2016年全年的道路移动源大气污染物排放清单,利用ArcGIS进行空间分配,并基于IVE模型分析典型车辆启动排放贡献率.结果表明,长春市道路移动源CO,HC,NO_○x,PM_2.5和PM₁₀年排放量分别为13.17,2.90,4.09,0.22,0.24万t;小型客车和重型货车分别为CO,HC和NO_○x,PM₁₀的主要来源;启动阶段,长春市典型车辆冬季启动贡献率高于上海市;另外,道路移动源排放强度呈现出由城市中心向边缘递减的趋势.     

基于EKC曲线的北京市绿地生态服务价值研究

【目的】提出城市绿地生态服务价值社会属性概念,为其评估过程引入社会发展因素提供参考。【方法】以北京市为例,通过运用环境库兹涅兹曲线(EKC)和Wolfram Alpha知识引擎,探究一定环境污染和社会发展水平条件下,城市绿地生态服务价值的经济影响系数,从而对北京市绿地生态服务功能进行价值评估。【结果】①人均碳排放量、区域环境噪音、二氧化硫(SO₂)排放量、氮氧化物(NO_x)排放量、烟尘排放量与人均GDP具有显著相关性,而废水排放量和化学需氧量与人均GDP不具有显著相关性。人均碳排放量、区域环境噪音、SO₂排放量和NO_X排放量与人均GDP模拟的方程具有较高的拟合度,决定系数R²均大于0.7。人均碳排放量与人均GDP关系呈倒“U”形,区域环境噪音和SO₂浓度与人均GDP的关系均呈倒“N”形,三者均有“y=0”的污染零值; ②人均GDP对人均碳排放量、区域环境噪音和SO₂浓度的影响系数分别为0.67、0.68、0.91; ③2010年北京市城市绿地固定二氧化碳(CO₂)、释放氧(O₂)、减少噪音和吸收SO₂的生态服务价值依据传统的计算方法分别为806 415.74、628.73、119 349.13、1 669.01万元; 基于经济因素核算下的生态服务价值分别为540 298.55、421.25、81 157.41、1 518.80万元。【结论】北京市绿地生态价值中仅固碳释氧、降低噪音和吸收SO₂有明显的经济影响系数,受人均GDP影响较大,说明城市绿地生态服务价值具有社会属性,价值大小因城市的经济发展水平而不同。     

基于碱法机理减少船舶CO2排放研究

提出了利用NaOH溶液吸收船舶CO₂的方法,分析了船舶CO₂回收机理,依据6135G128ZCa型船舶柴油机的特点,设计了船舶CO₂吸收系统,推导出船舶CO₂吸收效率数学模型.通过实例分析了NaOH溶液浓度变化、反应温度变化对船舶尾气中CO₂吸收效率的影响.验证了利用NaOH溶液吸收船舶尾气中的CO₂,能够有效降低船舶CO₂排放量20%以上,为未来船舶CO₂的减排技术奠定基础.      

燃煤电厂CO2捕集驱油封存技术及应用

 燃煤电厂烟气CO₂捕集驱油封存技术是提高特低渗透油藏采收率和减少温室气体排放的有效方法。针对燃煤电厂CO₂捕集和大幅度提高低渗透油藏采收率的技术瓶颈开展研究,形成了燃煤电厂烟气CO₂捕集纯化处理技术、CO₂驱提高采收率油藏适应性评价体系、室内实验技术和油藏工程优化设计技术系列,配套了CO₂驱注采工艺和地面工程技术系列,并建成国内外首个燃煤电厂烟气CO₂捕集与驱油示范工程。实践表明,技术应用效果良好,开发的高效CO₂捕集溶剂及工艺比传统单乙醇胺（MEA）工艺捕集成本降低35%,CO₂驱油与封存示范区累计注入CO₂ 12.8万t,累计增油2.9万t,封存CO₂ 11万t。     

燃气轮机天然气掺氢燃烧及排放特性数值模拟研究

为了解掺氢对贫预混燃气轮机的性能影响,采用数值模拟的方法研究了某燃气轮机天然气掺氢比(体积分数0～30%)对其燃烧及排放特性的影响,对比了燃料体积流量恒定和热负荷恒定的情况下,掺氢对燃烧温度、NO_x、CO和CO₂排放的影响规律。结果表明,在燃料体积流量恒定的情况下：如果固定燃料当量比,掺氢会降低燃烧室热负荷,并能够降低燃气中CO和CO₂浓度,但会导致出口燃气超温和NO_x排放超标;如果固定掺氢比,随着当量比的降低,燃烧温度降低,NO_x和CO₂浓度降低,CO浓度先降低后升高,当掺氢比为30%时,推荐的燃料当量比为0.48。在热负荷恒定的情况下,如果固定燃料当量比,掺氢能够降低燃气中CO和CO₂浓度,并导致出口燃气超温和NO_x排放超标;如果固定掺氢比,随着当量比的降低,燃烧温度降低,NO_x和CO₂浓度降低,CO浓度先降低后升高,当掺氢比为30%时,推荐的燃料当量比为0.47。...     

喷射策略对双燃料发动机热效率影响的研究

为了解决天然气发动机在低负荷下热效率低的问题,在一台六缸天然气-柴油双燃料发动机上试验研究了喷射参数对发动机性能和排放的影响。结果表明：增加柴油喷射压力(DIP),有效热效率(BTE)增加,THC、CO和CO₂的排放减少,但NO_x排放略微增加;提前柴油喷射正时(DIT),BTE增加,CO、CO₂和Soot排放减少,但NO_x排放恶化。在扭矩为400、1600 N·m时,天然气-柴油双燃料发动机与纯柴油发动机相比,NO_x排放分别降低39%和63%,CO₂排放分别降低25%和22%。在大扭矩工况下,当柴油喷射正时在-18°CA ATDC～-5°CA ATDC范围内时,增大DIP或提前DIT能够提高双燃料发动机的BTE,同时改善THC、CO、CO₂和Soot排放;当喷射正时早于-10°CA时,双燃料发动机的BTE高于纯柴油发动机。     

中国不同排放标准机动车排放因子的确定

应用机动车污染物排放因子模型COPERT, 在考虑行驶工况、油品质量、以及环境温度等影响机动车污染物排放因子的因素的基础上, 计算得到包括汽油乘用车、柴油乘用车、LPG 乘用车、汽油混合动力乘用车、汽油轻型货车、柴油轻型货车、汽油重型货车、柴油重型货车、柴油公交车、CNG 公交车、生物柴油公交车 以及摩托车等不同车型在实施欧0, 欧 Ⅰ, 欧Ⅱ, 欧Ⅲ, 欧Ⅳ, 欧Ⅴ和欧Ⅵ等不同阶段机动车排放标准情况下的 CO, CO₂, NO_x, PM₂ NMVOC, SO₂, N₂O, CH₄ 和NH₃ 排放因子。计算结果为估算中国近年和未来机动车污染排放清单, 提高机动车污染控制的决策和管理水平, 以及评估机动车污染控制政策和措施的实施绩效提供了科学依据和数据支持。     

森林土壤温室气体通量对森林管理和全球大气变化的响应

森林土壤是温室气体重要的源和汇。探讨不同森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量特征,为有效减少温室气体排放及森林可持续管理等提供参考。笔者从森林土壤温室气体(forest soil green house gases)、森林管理(forest mangement)和全球大气变化(global atmospheric change)3个关键研究点,查阅近年来相关研究成果,归纳森林管理和全球大气变化下土壤温室气体通量的一般性模式。CO₂、CH₄和N₂O是3种重要温室气体,其通量间存在协同、消长和随机型耦合关系。森林管理如火烧、采伐和造林等显著影响土壤温室气体通量。一般情况下,火烧导致土壤N₂O通量降低,CH₄吸收量增加,CO₂通量因火烧类型、火烧强度、生态系统类型不同出现增加、减低和无影响3种结果; 采伐通常导致土壤CO₂、CH₄和N₂O排放增加; 造林可使土壤CO₂排放减少,对N₂O和CH₄通量的影响随生态系统类型、造林树种等而改变。全球大气变化如CO₂浓度升高、氮沉降和气温升高影响森林土壤温室气体通量。通常,CO₂浓度升高导致土壤CO₂和N₂O排放量增加,CH₄吸收量降低; 氮沉降促进土壤N₂O排放、抑制CH₄吸收。气温升高导致土壤CO₂和N₂O排放增加。森林管理和全球大气变化对土壤温室气体通量的综合影响是非叠加的,有效的森林管理可能改变土壤温室气体通量对全球大气变化的响应。