貴州省六盤水市溫室氣體排放動態(tài)分析

王健健 秦九林

摘要[目的]估算貴州省六盤水市溫室氣體排放量，分析其2005—2014年的動態(tài)變化情況。[方法]參照《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》與《省級溫室氣體清單編制指南》推薦方法，對2005—2014年六盤水市溫室氣體排放量進行估算。[結(jié)果]2005—2014年六盤水市溫室氣體總排放量為89 495.78 萬 t，其中，能源部門排放量為75 083.60萬t，占總排放量83.90%，是六盤水市溫室氣體最大的排放貢獻源；其次為森林碳匯（20 859.40萬 t），占總排放量的23.31%；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放量最小，僅占0.43%。2005—2014年六盤水市人均和單位面積溫室氣體排放呈持續(xù)增加，人均溫室氣體排放量年均增長18.1%，單位面積溫室氣體排放量年均增長17.1%，萬元GDP溫室氣體排放量年均降低9.6%。[結(jié)論]2005—2014年六盤水市溫室氣體人均排放量較大，需采取相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞六盤水市；溫室氣體；溫室氣體排放；氣候變暖

中圖分類號X51文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）23-0066-03

Dynamic Analysis of Greenhouse Gas Emission in Liupanshui City of Guizhou Province

WANG Jianjian， QIN Jiulin

（College of Life Sciences， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025）

Abstract[Objective]To estimate greenhouse gas emission in Liupanshui City of Guizhou Province during 2005-2014， and analyze its dynamic changes. [Method]Greenhouse gas emission in Liupanshui City of Guizhou Province during 2005-2014 was estimated by the methods recommended by the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories and Chinese Guidelines for Provincial Greenhouse Gas Inventories. [Result]The results showed that the total greenhouse gas emission were 89 095.97 × 104 t， the energy sector emissions of 75 083.6 0×104 t， accounting for 83.90% of total emissions， emissions were the largest greenhouse gas source in Liupanshui City， followed by forest carbon sequestration of 20 859.40×104 t， accounting for 23.32% of total emissions during 2005-2014. Agricultural emissions were minimal， accounting for only 0.43%. Greenhouse gas emissions per capita and unit area continued to increase in Liupanshui during 2005-2014. Per capita greenhouse gas emissions grew with an average annual rate of 18.1%， and greenhouse gas emissions per unit area increased with an average annual rate of 17.1%， and RMB GDP greenhouse gas emissions decreased with an average annual rate of 9.6%.[Conclusion]The per capita emission of greenhouse gases in Liupanshui City was large during 2005-2014， and relevant measures should be taken.

Key wordsLiupanshui City；Greenhouse gas；Greenhouse gas emission；Climate warming

基金項目貴州省自然科學基金項目（黔科合基礎[2016]1033）；貴州大學人才引進項目（貴大人基合字（58）號）；貴州大學本科教學改革項目（JG201644）。

作者簡介王健健（1985—），男，山東昌樂人，副教授，博士，從事全球變化生態(tài)學研究。

收稿日期2017-06-14

全球氣候變暖是當下社會各界關(guān)注的熱點話題，化石燃料燃燒和土地利用變化所導致的碳排放被認為是引起全球變暖的最主要原因[1]，以溫暖化為主要特征的全球氣候變化問題是21 世紀人類社會面臨的最嚴峻挑戰(zhàn)之一，關(guān)系到人類的生存和發(fā)展[2-3]。因此，世界各國認為如何緩解全球變暖已經(jīng)刻不容緩。我國是世界上人口最多的發(fā)展中國家，在我國現(xiàn)代化與城鎮(zhèn)化進程中，各行各業(yè)對化石能源的需求持續(xù)增加，這勢必導致溫室氣體排放增加。因此，我國未來在應對氣候變化下如何發(fā)展低碳城市，建立低碳社會是社會各界關(guān)注的熱點和難點問題[4-5]。城市是人為碳排放的主要區(qū)域，因此編制城市溫室氣體清單對于發(fā)展低碳經(jīng)濟及協(xié)調(diào)社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要的理論和現(xiàn)實意義[6]。

關(guān)于不同城市溫室氣體排放的研究，國外發(fā)達國家的發(fā)達城市開展了溫室氣體核查和減排活動，諸如倫敦、紐約、多倫多、巴塞羅那等[7-8]。與國外的研究體系相比，我國的溫室氣體排放核算清單起步較晚，研究較為落后。目前溫室氣體排放報道的有上海市[9]、深圳市[10]、重慶市[11]、北京市[12]、西安市[13]、咸陽市[14]、青海省[15]、寧夏[16]以及內(nèi)蒙古[17]的碳排放現(xiàn)狀及未來預測分析，以上研究均以行政區(qū)劃為基本單位，研究區(qū)域多為省級（直轄市）宏觀尺度，而對市、縣等小型城市關(guān)注不足。因此，針對中小城市開展全面的溫室氣體清單編制顯得尤為迫切。

六盤水市有豐富煤炭資源，同時也是煉鋼城市，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭、石油等能源消費量也在不斷增長，從而排放大量溫室氣體，但排放量及排放規(guī)律卻鮮見報道。因此，筆者采用文獻[18-19]推薦的方法，對六盤水市溫室氣體排放進行了動態(tài)分析，旨在為政府有關(guān)部門制定碳減排政策、發(fā)展低碳經(jīng)濟提供科學依據(jù)。

1研究區(qū)概況與研究方法

1.1研究區(qū)概況

六盤水市又稱為西部煤都，是我國長江以南14個省/直轄市/自治區(qū)/特別行政區(qū)中最大的煤炭資源基地，同時也是西南地區(qū)重要的煤炭鋼鐵工業(yè)基地。六盤水市轄鐘山區(qū)、六枝特區(qū)、盤縣、水城縣4個縣級政府，面積9 965 km2，常住人口285.9萬。六盤水市區(qū)位于貴州省西部，云貴高原東部一、二級臺地斜坡上，境內(nèi)平均海拔1 400～1 900 m。地處長江上游和珠江上游的分水嶺，是20世紀 60年代國家“三線建設”時期發(fā)展起來的以煤炭采掘工業(yè)為基礎，冶金、電力、建材、礦山機械工業(yè)綜合發(fā)展的能源型重工業(yè)城市。居住漢、彝、苗、回、侗、仡佬等30多個民族。

1.2研究方法

采用政府間氣候變化專門委員會（IPCC）指導方法，并參考《省級溫室氣體清單編制指南》對六盤水市溫室氣體排放進行核算[20-21]，核算范圍符合SCOPE1 和SCOPE2，即包括直接排放和電力的間接排放。

1.2.1能源部門。

能源部門中溫室氣體的排放主要來源于煤炭、煤油、汽油、柴油、發(fā)電量排放。

E=ΣAC×NCV× EF×C（1）

式中，AC為燃料的消費量（t）；EF為溫室氣體排放因子（kg/TJ），主要采用IPCC提供的缺省值；

C為二氧化碳/碳質(zhì)量轉(zhuǎn)換因子44/12；NCV為燃料碳低位發(fā)熱量（TJ/Gg）。

1.2.2工業(yè)部門。

工業(yè)部門排放源主要來源于水泥、鋼鐵及電解鋁生產(chǎn)過程中溫室氣體。

E工業(yè)=ΣAD×EF（2）

式中，AD為產(chǎn)品的產(chǎn)量（t）；EF為產(chǎn)品的排放因子（tCO2/t）。

1.2.3農(nóng)業(yè)過程。

1.2.3.1動物消化道內(nèi)的微生物發(fā)酵甲烷排放。

主要研究寄生在動物消化道內(nèi)的微生物發(fā)酵消化道內(nèi)飼料時產(chǎn)生的甲烷排放，主要研究豬、牛、羊。

E=EFCH4×AP（3）

式中，EFCH4為某種動物的甲烷排放因子[kg/（頭·a）]；

AP為某種種動物的數(shù)量[頭（只）]。

1.2.3.2動物糞便貯存和處理甲烷排放。

主要研究畜禽糞便入土之前動物糞便貯存和處理所產(chǎn)生的甲烷。

E=EFCH4×AP（4）

式中，EFCH4為某種動物的甲烷排放因子[kg/（頭·a）]；

AP為某種種動物的數(shù)量[頭（只）]。

1.2.3.3稻田生產(chǎn)過程甲烷排放。

稻田甲烷排放清單編制方法遵循IPCC指南的基本方法框架和要求，然后根據(jù)公式計算排放量。

E=EFCH4×AD（5）

式中，EFCH4為稻田甲烷排放因子（kg/hm2）；

AD為水稻播種面積（hm2）。

1.2.3.4農(nóng)業(yè)用地產(chǎn)生氧化亞氮排放。

主要是氮肥使用。計算公式：

E= N輸入×EF（6）

式中，N輸入為氮輸入量；

EF為氧化亞氮排放因子（kg/kg）。

1.2.4廢棄物處理。

1.2.4.1生活廢水處理甲烷排放。

估算生活污水處理甲烷排放的公式：

E=TOW×EE-R（7）

式中，TOW為生活污水中有機物總量（kgBOD/a）；

EF為排放因子（kg甲烷/kgBOD）；

R為甲烷回收量（kg/a）。

1.2.4.2生活廢水處理氧化亞氮排放。

估算公式為

E=N×EE×44/28（8）

式中，N為生活廢水中氮含量（kg/a）；

EE為廢水的氧化亞氮排放因子（kg氧化亞氮/kg氮）；

44/28為氮的轉(zhuǎn)化系數(shù)。

1.2.4.3生活垃圾處理甲烷排放。

采用的方法為假設所有潛在的甲烷均在處理當年就全部排放完。但會高估甲烷的排放。計算公式：

E=（MSWT×MSWF×L0-R）×（1-OX）（9）

式中，MSWT為固體廢棄物產(chǎn)生量（萬t/a）；

MSWF為固體廢棄物填埋處理率；

L0為垃圾填埋場中甲烷產(chǎn)生潛力（萬t甲烷/萬t廢棄物）；

R為甲烷回收量（萬t/a）；OX為氧化因子。

1.2.5森林碳匯計量方法。

主要計算六盤水市森林中各種樹林生長碳吸收和生物量碳貯量及活立木消耗碳排放。具體計算公式：

C=C喬+C四疏散+C灌經(jīng)竹-C消耗（10）

式中，C喬為六盤水市喬木林生物量生長碳吸收；

C四疏散為六盤水市散生木、四旁樹、疏林生物量生長碳吸收；

C灌經(jīng)竹為六盤水市竹林、經(jīng)濟林、灌木林生物量碳貯量變化；

C消耗為六盤水市活立木消耗生物量碳排放。

1.2.5.1喬木林生長碳吸收。

根據(jù)六盤水市市森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)，獲得六盤水市喬木林的總蓄積量，從而估算六盤水市喬木林生物量生長碳吸收。計算公式：

C=V×GR×SVD平×BEF平×0.5（11）

式中，V為六盤水市的喬木林總蓄積量（m3）；

GR為貴州省市喬木林蓄積量年生長率（%）；

SVD平為貴州省平均的基本木材密度；

BEF平為貴州省市喬木林樹種的生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)。

1.2.5.2散生木、四旁樹、疏林生長碳吸收。

根據(jù)六盤水市市森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)，獲得六盤水市散生木、四旁樹、疏林的總蓄積量，從而估算六盤水市其生物量生長碳吸收。計算公式：

C=V×GR×SVD×BEF×0.5（12）

式中，V為六盤水市的散生木、四旁樹、疏林總蓄積量（m3）；

GR為貴州省市活立木蓄積量年生長率（%）；

SVD為貴州省平均的基本木材密度；

BEF為貴州省散生木、四旁樹、疏林樹種的生物量轉(zhuǎn)換系數(shù)。

1.2.5.3竹林、經(jīng)濟林、灌木林生物量碳貯量。

根據(jù)《省級溫室氣體清單編制指南 》核算方法，研究六盤水市竹林、經(jīng)濟林、灌木林面積變化和單位面積生物量來估算其生物量碳貯量變化。計算公式：

C=A×B×0.5（13）

式中，A為六盤水竹林、經(jīng)濟林、灌木林面積年變化；

B為六盤水市竹林、經(jīng)濟林、灌木林平均單位面積生物量。

1.2.5.4活立木消耗碳排放。

根據(jù)六盤水市森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)，獲得六盤水市的活立木總蓄積量，估算活立木消耗的碳排放。計算公式：

C=V×CR×SVD平×BEF平×0.5（14）

式中，V為六盤水市的活立木總蓄積量（m3）；

GR為貴州省市活立木蓄積量年生長率（%）；

SVD平為貴州省平均的基本木材密度；

BEF平為貴州省活立木樹種的生物量轉(zhuǎn)換系。

溫室氣體排放總量以CO2當量（CO2e）表示，即將不同種類溫室氣體按其對溫室效應的貢獻程度，乘以相應的溫室氣體全球變暖潛勢值（GWP）而獲得，CO2、CH4和N2O 的GWP 分別為1、25 和298。

1.3數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要來源于2005—2014 年《六盤水統(tǒng)計年鑒》《貴州統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》和《中國林業(yè)統(tǒng)計年鑒》等。

2結(jié)果與分析

2.1六盤水市溫室氣體排放動態(tài)分析

由表1可知，2005—2014年六盤水市溫室氣體排放量持續(xù)增加，排放量從5 824.21 萬t上升為12 184.49 萬t，10年間總排放量89 495.78 萬t，其中，能源消費產(chǎn)生的溫室氣體從4 700.60萬t增長到10 145.30 萬t，10年間總排放75 083.60萬t；工業(yè)生產(chǎn)過程溫室氣體排放量從1 047.10 萬t上升到1 943.20 萬t，10年間總排放13 559.00 萬t；農(nóng)業(yè)排放生產(chǎn)過程產(chǎn)生的溫室氣體從36.87 萬t 增長到38.03萬t，10年間總排放387.91 萬t，增幅較?。粡U棄物處理過程產(chǎn)生的溫室氣體從39.64萬t增長到57.96萬t，10年間總排放465.29萬t；森林碳匯從2 041.00萬t增長到2 172.50 萬t，10年間固碳20 859.40 萬t。從各部門溫室氣體的構(gòu)成比例看，10年間能源消費的溫室氣體排放量占總溫室氣體的8390%，工業(yè)生產(chǎn)占15.15%，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占0.43%，廢棄物處理占0.52%，森林碳匯占23.31%?？梢姡茉聪M、工業(yè)生產(chǎn)、森林碳匯是導致六盤水市溫室氣體排放增長的主要原因。

2.2基于人均、單位面積、萬元GDP 溫室氣體排放的動態(tài)分析

由表2可知，2005—2014年六盤水市人均和單位面積溫室氣體排放持續(xù)增加，從12.25 t增加到34.41 t，年均增長18.1%；單位面積溫室氣體排放量從3 738.9 t/hm2增加到10 122.7 t/hm2，年均增長17.1%；而萬元GDP溫室氣體排放量從1.86萬元/t降到0.95萬元/t，年均降低4.9%，提前完成我國政府承諾“至2020年我國萬元GDP溫室氣體排放比2005年降低40%～45%”的目標。

3結(jié)論與討論

2005—2014年六盤水市溫室氣體總排放量為89 495.78 萬t，其中，能源消費排放量為75 083.60 萬t，占總排放量的83.90%，是六盤水市溫室氣體最大的排放貢獻源。2005—2014年該市人均溫室氣體排放量年均增長18.1%，單位面積溫室氣體排放量年均增長17.1%，萬元GDP溫室氣體排放量降低49%，提前完成我國到2020年實現(xiàn)溫室氣體單位強度排放比2005年降低40%～45%的目標。

溫室氣體清單估算中，在能源消費溫室氣體排放量核算過程中，僅考慮了原煤、原油、汽油、煤油、柴油、天然氣等消費，這低估了六盤水市溫室氣體排放；在工業(yè)生產(chǎn)溫室氣體排放量核算過程中，僅估算了可獲得數(shù)據(jù)的鋼鐵和水泥工業(yè)過程，未考慮所有的工業(yè)生產(chǎn)，這也會造成溫室氣體排放的低估；農(nóng)業(yè)生長方面僅考慮了水稻田甲烷排放和動物腸道消化排放，未考慮其他農(nóng)作物排放和吸收，這也會影響溫室氣體核算結(jié)果；林業(yè)部門只考慮了森林面積與林木碳轉(zhuǎn)換系數(shù)，未考慮采伐木材產(chǎn)品的碳儲量，這對溫室氣體排放結(jié)果的準確性有一定影響；廢棄物處理方面核算過程中，只考慮了廢水和廢棄物的甲烷和氮氧化物排放，未考慮其他特殊行業(yè)，如醫(yī)療廢棄物處理產(chǎn)生的排放等。因此，該研究只是按照常規(guī)方法對溫室氣體排放進行的估算，結(jié)果的準確性還需要在更詳細的精算，這也是今后研究的方向。

安徽農(nóng)業(yè)科學2017年

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