【碳减排】中国污水处理行业温室气体排放的时空模式和实现碳中和的途径

原文信息

题    目：Spatiotemporal pattern of greenhouse gas emissions in China’s wastewater sector and pathways towards carbon neutrality

作    者：Jiedu Wen, Yuanlu Jia, Ronghu Yi, et al.

期     刊：Nature Water

时     间：2023.01.26

一作单位：CAS Key Laboratory of Urban Pollutant Conversion，Department of Environmental Science and Engineering，University of Science and Technology of China，Hefei，China.

原文链接：https://doi.org/10.1038/s44221-022-00021-0

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研究背景

废水部门的温室气体排放是所有国家温室气体排放总量的主要来源，在废水收集、处理、环境排放和污泥处置过程中排放了大量甲烷、一氧化二氮和二氧化碳。但目前缺乏全球、国家尺度的详细时空排放数据。以往的研究大多集中于一个或几个特定污水处理厂的排放，通常侧重于WWTP的运行，而没有区分其时空差异。本研究可作为中国和全球其他地区制定碳中和废水管理政策和技术的路线图。

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研究结果

（1）污水管理过程中的排放因子（EFs）

结果表明，在废水管理的不同阶段和不同操作模式下，产生的无组织GHG排放的EF值存在很大差异。具体而言，倾倒的污泥、填埋的污泥和流出物/未经处理的废水显示出较高强度的CH4散逸性排放。这可能是由于在废水管理的这些方面形成了有利于产甲烷活动的厌氧局部环境。

（2）2009-2019年我国污水管理温室气体排放的时间演变

 以EF乘以相应的排放活性，得到污水管理过程中特定单元的温室气体排放的体积强度。废水管理过程中无组织温室气体排放强度降低了16.8%。间接排放的温室气体强度在此期间增长了81.5%。2009-2019年中国城市污水行业的总体温室气体强度提高了17.2%，间接排放成为主要排放形式。

（3）我国污水管理过程温室气体排放的区域分布

尽管全国平均废水GHG强度有所增加，但由于设施的异质性，各地区之间的增长强度和增长率差异很大。根据2019年的数据，北部和西北部地区的温室气体强度较高，华南地区的仅为华北地区的一半。各地的温室气体排放强度均以污水处理厂和污泥处置排放为主。

（4）我国污水管理的碳中和路径

由于废水处理的改善，2009年至2019年期间，全国平均废水温室气体强度增长了17.2%，但预计该强度将从2020年开始下降，下降速度取决于所选择的处理方法。随着脱碳能源的持续增加和逐步转向资源导向型运营，整个行业最早可在2044年实现净零排放，而在基准情景下，到2050年仅下降23.7%。

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编者按

考虑到优化 ii 和优化 iii 过程所需的相对较高的初始投资，它们很有可能首先在经济发达的地区实施。总的来说，应鼓励在平衡考虑技术适宜性、经济负担能力以及其他环境和社会问题的基础上，为不同地区定制污水处理工艺。考虑到优化 ii 和优化 iii 过程所需的相对较高的初始投资，它们很有可能首先在经济发达的地区实施。总的来说，应鼓励在平衡考虑技术适宜性、经济负担能力以及其他环境和社会问题的基础上，为不同地区定制污水处理工艺。最后，虽然目前的减排努力主要是由自上而下的政策推动的，但也应鼓励能够激励自下而上努力的措施，如动员社会参与废水资源回收活动和监督废水公用事业。

转自：“西农RE学术社”微信公众号

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