贵州省六盘水市温室气体排放动态分析

王健健 秦九林

摘要[目的]估算贵州省六盘水市温室气体排放量，分析其2005—2014年的动态变化情况。[方法]参照《2006年IPCC国家温室气体清单指南》与《省级温室气体清单编制指南》推荐方法，对2005—2014年六盘水市温室气体排放量进行估算。[结果]2005—2014年六盘水市温室气体总排放量为89 495.78 万 t，其中，能源部门排放量为75 083.60万t，占总排放量83.90%，是六盘水市温室气体最大的排放贡献源；其次为森林碳汇（20 859.40万 t），占总排放量的23.31%；农业生产排放量最小，仅占0.43%。2005—2014年六盘水市人均和单位面积温室气体排放呈持续增加，人均温室气体排放量年均增长18.1%，单位面积温室气体排放量年均增长17.1%，万元GDP温室气体排放量年均降低9.6%。[结论]2005—2014年六盘水市温室气体人均排放量较大，需采取相关措施。

关键词六盘水市；温室气体；温室气体排放；气候变暖

中图分类号X51文献标识码A文章编号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

基金項目贵州省自然科学基金项目（黔科合基础[2016]1033）；贵州大学人才引进项目（贵大人基合字（58）号）；贵州大学本科教学改革项目（JG201644）。

作者简介王健健（1985—），男，山东昌乐人，副教授，博士，从事全球变化生态学研究。

收稿日期2017-06-14

全球气候变暖是当下社会各界关注的热点话题，化石燃料燃烧和土地利用变化所导致的碳排放被认为是引起全球变暖的最主要原因[1]，以温暖化为主要特征的全球气候变化问题是21 世纪人类社会面临的最严峻挑战之一，关系到人类的生存和发展[2-3]。因此，世界各国认为如何缓解全球变暖已经刻不容缓。我国是世界上人口最多的发展中国家，在我国现代化与城镇化进程中，各行各业对化石能源的需求持续增加，这势必导致温室气体排放增加。因此，我国未来在應对气候变化下如何发展低碳城市，建立低碳社会是社会各界关注的热点和难点问题[4-5]。城市是人为碳排放的主要区域，因此编制城市温室气体清单对于发展低碳经济及协调社会经济发展具有重要的理论和现实意义[6]。

关于不同城市温室气体排放的研究，国外发达国家的发达城市开展了温室气体核查和减排活动，诸如伦敦、纽约、多伦多、巴塞罗那等[7-8]。与国外的研究体系相比，我国的温室气体排放核算清单起步较晚，研究较为落后。目前温室气体排放报道的有上海市[9]、深圳市[10]、重庆市[11]、北京市[12]、西安市[13]、咸阳市[14]、青海省[15]、宁夏[16]以及内蒙古[17]的碳排放现状及未来预测分析，以上研究均以行政区划为基本单位，研究区域多为省级（直辖市）宏观尺度，而对市、县等小型城市关注不足。因此，针对中小城市开展全面的温室气体清单编制显得尤为迫切。

六盘水市有丰富煤炭资源，同时也是炼钢城市，随着经济的快速发展，煤炭、石油等能源消费量也在不断增长，从而排放大量温室气体，但排放量及排放规律却鲜见报道。因此，笔者采用文献[18-19]推荐的方法，对六盘水市温室气体排放进行了动态分析，旨在为政府有关部门制定碳减排政策、发展低碳经济提供科学依据。

1研究区概况与研究方法

1.1研究区概况

六盘水市又称为西部煤都，是我国长江以南14个省/直辖市/自治区/特别行政区中最大的煤炭资源基地，同时也是西南地区重要的煤炭钢铁工业基地。六盘水市辖钟山区、六枝特区、盘县、水城县4个县级政府，面积9 965 km2，常住人口285.9万。六盘水市区位于贵州省西部，云贵高原东部一、二级台地斜坡上，境内平均海拔1 400～1 900 m。地处长江上游和珠江上游的分水岭，是20世纪 60年代国家“三线建设”时期发展起来的以煤炭采掘工业为基础，冶金、电力、建材、矿山机械工业综合发展的能源型重工业城市。居住汉、彝、苗、回、侗、仡佬等30多个民族。

1.2研究方法

采用政府间气候变化专门委员会（IPCC）指导方法，并参考《省级温室气体清单编制指南》对六盘水市温室气体排放进行核算[20-21]，核算范围符合SCOPE1 和SCOPE2，即包括直接排放和电力的间接排放。

1.2.1能源部门。

能源部门中温室气体的排放主要来源于煤炭、煤油、汽油、柴油、发电量排放。

E=ΣAC×NCV× EF×C（1）

式中，AC为燃料的消费量（t）；EF为温室气体排放因子（kg/TJ），主要采用IPCC提供的缺省值；

C为二氧化碳/碳质量转换因子44/12；NCV为燃料碳低位发热量（TJ/Gg）。

1.2.2工业部门。

工業部门排放源主要来源于水泥、钢铁及电解铝生产过程中温室气体。

E工业=ΣAD×EF（2）

式中，AD为产品的产量（t）；EF为产品的排放因子（tCO2/t）。

1.2.3农业过程。

1.2.3.1动物消化道内的微生物发酵甲烷排放。

主要研究寄生在动物消化道内的微生物发酵消化道内饲料时产生的甲烷排放，主要研究猪、牛、羊。

E=EFCH4×AP（3）

式中，EFCH4为某种动物的甲烷排放因子[kg/（头·a）]；

AP为某种种动物的数量[头（只）]。

1.2.3.2动物粪便贮存和处理甲烷排放。

主要研究畜禽粪便入土之前动物粪便贮存和处理所产生的甲烷。

E=EFCH4×AP（4）

式中，EFCH4为某种动物的甲烷排放因子[kg/（头·a）]；

AP为某种种动物的数量[头（只）]。

1.2.3.3稻田生产过程甲烷排放。

稻田甲烷排放清单编制方法遵循IPCC指南的基本方法框架和要求，然后根据公式计算排放量。

E=EFCH4×AD（5）

式中，EFCH4为稻田甲烷排放因子（kg/hm2）；

AD为水稻播种面积（hm2）。

1.2.3.4农业用地产生氧化亚氮排放。

主要是氮肥使用。计算公式：

E= N输入×EF（6）

式中，N输入为氮输入量；

EF为氧化亚氮排放因子（kg/kg）。

1.2.4废弃物处理。

1.2.4.1生活废水处理甲烷排放。

估算生活污水处理甲烷排放的公式：

E=TOW×EE-R（7）

式中，TOW为生活污水中有机物总量（kgBOD/a）；

EF为排放因子（kg甲烷/kgBOD）；

R为甲烷回收量（kg/a）。

1.2.4.2生活废水处理氧化亚氮排放。

估算公式为

E=N×EE×44/28（8）

式中，N为生活废水中氮含量（kg/a）；

EE为废水的氧化亚氮排放因子（kg氧化亚氮/kg氮）；

44/28为氮的转化系数。

1.2.4.3生活垃圾处理甲烷排放。

采用的方法为假设所有潜在的甲烷均在处理当年就全部排放完。但会高估甲烷的排放。计算公式：

E=（MSWT×MSWF×L0-R）×（1-OX）（9）

式中，MSWT为固体废弃物产生量（万t/a）；

MSWF为固体废弃物填埋处理率；

L0为垃圾填埋场中甲烷产生潜力（万t甲烷/万t废弃物）；

R为甲烷回收量（万t/a）；OX为氧化因子。

1.2.5森林碳匯计量方法。

主要计算六盘水市森林中各种树林生长碳吸收和生物量碳贮量及活立木消耗碳排放。具体计算公式：

C=C乔+C四疏散+C灌经竹-C消耗（10）

式中，C乔为六盘水市乔木林生物量生长碳吸收；

C四疏散为六盘水市散生木、四旁树、疏林生物量生长碳吸收；

C灌经竹为六盘水市竹林、经济林、灌木林生物量碳贮量变化；

C消耗为六盘水市活立木消耗生物量碳排放。

1.2.5.1乔木林生长碳吸收。

根据六盘水市市森林资源调查数据，获得六盘水市乔木林的总蓄积量，从而估算六盘水市乔木林生物量生长碳吸收。计算公式：

C=V×GR×SVD平×BEF平×0.5（11）

式中，V为六盘水市的乔木林总蓄积量（m3）；

GR为贵州省市乔木林蓄积量年生长率（%）；

SVD平为贵州省平均的基本木材密度；

BEF平为贵州省市乔木林树种的生物量转换系数。

1.2.5.2散生木、四旁树、疏林生长碳吸收。

根据六盘水市市森林资源调查数据，获得六盘水市散生木、四旁树、疏林的总蓄积量，从而估算六盘水市其生物量生长碳吸收。计算公式：

C=V×GR×SVD×BEF×0.5（12）

式中，V为六盘水市的散生木、四旁树、疏林总蓄积量（m3）；

GR为贵州省市活立木蓄积量年生长率（%）；

SVD为贵州省平均的基本木材密度；

BEF为贵州省散生木、四旁树、疏林树种的生物量转换系数。

1.2.5.3竹林、经济林、灌木林生物量碳贮量。

根据《省级温室气体清单编制指南 》核算方法，研究六盘水市竹林、经济林、灌木林面积变化和单位面积生物量来估算其生物量碳贮量变化。计算公式：

C=A×B×0.5（13）

式中，A为六盘水竹林、经济林、灌木林面积年变化；

B为六盘水市竹林、经济林、灌木林平均单位面积生物量。

1.2.5.4活立木消耗碳排放。

根据六盘水市森林资源调查数据，获得六盘水市的活立木总蓄积量，估算活立木消耗的碳排放。计算公式：

C=V×CR×SVD平×BEF平×0.5（14）

式中，V为六盘水市的活立木总蓄积量（m3）；

GR为贵州省市活立木蓄积量年生长率（%）；

SVD平为贵州省平均的基本木材密度；

BEF平为贵州省活立木树种的生物量转换系。

温室气体排放总量以CO2当量（CO2e）表示，即将不同种类温室气体按其对温室效应的贡献程度，乘以相应的温室气体全球变暖潜势值（GWP）而获得，CO2、CH4和N2O 的GWP 分別为1、25 和298。

1.3数据来源

数据主要来源于2005—2014 年《六盘水统计年鉴》《贵州统计年鉴》《中国能源统计年鉴》《中国统计年鉴》《中国农村统计年鉴》和《中国林业统计年鉴》等。

2结果与分析

2.1六盘水市温室气体排放动态分析

由表1可知，2005—2014年六盘水市温室气体排放量持续增加，排放量从5 824.21 万t上升为12 184.49 万t，10年间总排放量89 495.78 万t，其中，能源消费产生的温室气体从4 700.60万t增长到10 145.30 万t，10年间总排放75 083.60万t；工业生产过程温室气体排放量从1 047.10 万t上升到1 943.20 万t，10年间总排放13 559.00 万t；农业排放生产过程产生的温室气体从36.87 万t 增长到38.03万t，10年间总排放387.91 万t，增幅较小；废弃物处理过程产生的温室气体从39.64万t增长到57.96万t，10年间总排放465.29万t；森林碳汇从2 041.00万t增长到2 172.50 万t，10年间固碳20 859.40 万t。从各部门温室气体的构成比例看，10年间能源消费的温室气体排放量占总温室气体的8390%，工业生产占15.15%，农业生产占0.43%，废弃物处理占0.52%，森林碳汇占23.31%。可见，能源消费、工业生产、森林碳汇是导致六盘水市温室气体排放增长的主要原因。

2.2基于人均、单位面积、万元GDP 温室气体排放的动态分析

由表2可知，2005—2014年六盘水市人均和单位面积温室气体排放持续增加，从12.25 t增加到34.41 t，年均增长18.1%；单位面积温室气体排放量从3 738.9 t/hm2增加到10 122.7 t/hm2，年均增长17.1%；而万元GDP温室气体排放量从1.86万元/t降到0.95万元/t，年均降低4.9%，提前完成我国政府承诺“至2020年我国万元GDP温室气体排放比2005年降低40%～45%”的目标。

3结论与讨论

2005—2014年六盘水市温室气体总排放量为89 495.78 万t，其中，能源消费排放量为75 083.60 万t，占总排放量的83.90%，是六盘水市温室气体最大的排放贡献源。2005—2014年该市人均温室气体排放量年均增长18.1%，单位面积温室气体排放量年均增长17.1%，万元GDP温室气体排放量降低49%，提前完成我国到2020年实现温室气体单位强度排放比2005年降低40%～45%的目标。

温室气体清单估算中，在能源消费温室气体排放量核算过程中，仅考虑了原煤、原油、汽油、煤油、柴油、天然气等消费，这低估了六盘水市温室气体排放；在工业生产温室气体排放量核算过程中，仅估算了可获得数据的钢铁和水泥工业过程，未考虑所有的工业生产，这也会造成温室气体排放的低估；农业生长方面仅考虑了水稻田甲烷排放和动物肠道消化排放，未考虑其他农作物排放和吸收，这也会影响温室气体核算结果；林业部门只考虑了森林面积与林木碳转换系数，未考虑采伐木材产品的碳储量，这对温室气体排放结果的准确性有一定影响；废弃物处理方面核算过程中，只考慮了废水和废弃物的甲烷和氮氧化物排放，未考虑其他特殊行业，如医疗废弃物处理产生的排放等。因此，该研究只是按照常规方法对温室气体排放进行的估算，结果的准确性还需要在更详细的精算，这也是今后研究的方向。

安徽农业科学2017年

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