城市餐饮业食物浪费碳足迹——以北京市为例

食物浪费及其造成的环境影响已成为全球广泛关注的热点。无论从生命周期还是碳足迹的视角来看,食物浪费意味着生产、运输、加工与储存这些被浪费掉的食物过程中所投入的各种资源的浪费以及不必要的温室气体排放。以北京市餐饮食物浪费问题为切入点,在通过问卷调查和称重方法对餐饮食物浪费状况进行调查的基础上,将整个食物生命周期各供应链环节相应的温室气体排放纳入考量,估算了北京市餐饮食物浪费的碳排放量。研究结果表明:北京市餐饮食物浪费总量为39.86×10~4t/a。其中,蔬菜类浪费量最高,约占浪费总量的43.16%,其次为肉类和主食类,分别占食物浪费总量的20.59%和16.66%。北京市餐饮食物浪费所产生的总碳足迹为192.51×10~4—208.52×10~4t CO_2eq。其中,农业生产阶段的碳排放量最大为99.34×10~4t CO2eq,占食物浪费总碳足迹的47.64%。其次是消费阶段的碳足迹77.96×10~4t CO_2eq,占食物浪费总碳足迹的37.39%,再次是餐厨垃圾处理阶段的碳足迹28.54×104tCO2eq,占食物浪费总碳足迹的13.68%。这些不同供应链环节的碳排放比例,为透视食物浪费所带来的环境影响提供了新的认知,也为遏制食物浪费提供了科学的理论依据。     

黑龙江省温带森林火灾碳排放的计量估算

森林火灾干扰作为森林生态系统重要的干扰因子,剧烈地改变着森林生态系统的结构、功能、格局与过程,对区域乃至全球的碳循环与碳平衡产生重要影响。随着全球气候变暖,森林火灾干扰的频率和强度进一步加剧,其排放的含碳气体对大气中温室气体浓度的贡献率更大,进而加快气候变暖的速率。科学有效地对森林火灾碳排放及含碳气体排放量进行计量估算,对了解区域乃至全球的碳循环及碳平衡具有重要的理论价值和实践意义。根据黑龙江省温带森林1953—2012年火灾统计资料和森林调查数据,结合地理信息系统GIS技术,通过野外火烧迹地调查以及实验室的控制环境实验来确定森林火灾碳排放计量中的各种参数,在林分水平上,利用排放因子的方法,估算了黑龙江省温带森林60年间火灾碳排放量和含碳气体排放量。结果表明:黑龙江省温带森林60年间火灾碳排放量为5.88×107t,年均排放量为9.80×105t,约占全国年均森林火灾碳排放量的8.66%;含碳气体CO2、CO、CH4和非甲烷烃(nonmethane hydrocarbons,NMHC)的排放量分别为1.89×108、1.06×107、6.33×105和4.43×105t,含碳气体CO2、CO、CH4和NMHC的年均排放量分别为3.15×106、1.77×105、1.05×104和7.38×103t,分别占全国年均森林火灾各含碳气体排放量的7.74%、6.52%、9.42%和6.53%。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57.54%,由于其燃烧效率较低,在森林火灾中的碳排放量仅占排放总量的38.57%;尤其是针阔混交林森林火灾面积占总过火林地面积的20.71%,而碳排放量仅占总排放量的9.67%;且CO2的排放因子较低,其CO2排放量仅占总排放量的8.95%。同时研究表明,黑龙江省温带森林年均的碳排放对该区域的碳循环与碳平衡产生重要影响,并针对研究结果提出了应对气候变化的森林经营可持续管理策略,亦提出了科学的林火管理策略及其合理化的林火管理路径。     

基于车流量的京哈高速公路车辆大气污染物排放

基于高速公路沿线车流量观测数据和车辆单车排放因子, 定量估算了京哈高速公路车辆尾气排放导致的CO、HC 和NOx 排放量, 并分析了上述污染物在不同省(市)和不同车型中的分配状况。结果表明, 京哈高速公路车辆每天的CO、HC 和NOx 排放量分别为745.57 t、90.72 t 和226.40 t。其中, 辽宁境内的路段排放量最大, CO、HC 和NOx 日排放量分别为302.87 t、37.64 t 和107.28 t, 黑龙江境内的CO、HC 排放量最小, 分别只有21.46 t 和2.67 t, 北京境内的NOx 排放量最小, 只有5.43 t。从各种污染物排放的来源车型来看, CO 和HC 排放主要来自小型车, 其次是大型车, 中型车最少, NOx 排放主要来自大型车, 其次是小型车, 中型车最少。     

旅游风景区旅游交通系统碳足迹评估——以南岳衡山为例

随着全国各地旅游业的蓬勃发展,旅游风景区内碳排放总量不断攀升,严重影响了旅游业的可持续发展。选择南岳衡山旅游风景区为典型案例区,运用生命周期评价理论,构建了南岳风景区旅游交通系统碳足迹计算模型。结果表明:①从总量来看,不同类型交通方式的碳足迹情况相差甚远。公路旅游交通对旅游景区的环境威胁最大,碳足迹总量是索道旅游交通的2.6倍,人行道旅游交通的46.1倍;②从阶段构成来看,公路和索道旅游交通系统运营使用阶段碳足迹占整个生命周期的大部分,所占比率分别为79%和96%.而人行道旅游交通系统中建造施工和运营后期阶段能源消耗比较大;③从来源构成来看,在使用期内公路旅游交通的碳足迹比重最大,约占碳足迹总量的71%,其次是索道旅游交通占27%,人行道旅游交通仅占2%。研究结果有利于实现旅游风景区低碳旅游发展目标,为旅游风景区节能减排提供理论支撑。     

基于生命周期评价的上海市水稻生产的碳足迹

碳足迹是指由企业、组织或个人引起的碳排放的集合。参照PAS2050规范并结合生命周期评价方法对上海市水稻生产进行了碳足迹评估。结果表明:(1)目前上海市水稻生产的碳排放为11.8114 t CO2e/hm2,折合每吨水稻生产周期的碳足迹为1.2321 t CO2e;(2)稻田温室气体排放是水稻生产最主要的碳排放源,每吨水稻生产的总排放量为0.9507 t CO2e,占水稻生产全部碳排放的77.1%,其中甲烷(CH4)又是最主要的温室气体,对稻田温室气体碳排放的贡献率高达96.6%;(3)化学肥料的施用是第二大碳排放源,每吨水稻生产的总排放量为0.2044 t CO2e,占水稻生产总碳排放的16.5%,其中N最高,排放量为0.1159 t CO2e。因此,上海低碳水稻生产的关键在降低稻田甲烷的排放,另外可通过提高氮肥利用效率,减少氮肥施用等方法减少种植过程中碳排放。     

综合生命周期分析在可持续消费研究中的应用

1992年联合国提出可持续消费的概念,经过10几年的发展,生命周期分析已经成为可持续消费的主要研究方法。由于传统生命周期分析方法需要大量基础数据支持,因此目前综合生命周期分析方法被广泛应用于可持续消费研究中。以1997年中国投入产出表为基础,建立了包括CO2排放量的投入产出表延长表。并对居民终端消费产生的CO2排放总量及其与产业部门的关系进行了分析。结果表明,1997年城市居民终端消费人均CO2排放量为1576．62kg,是农村居民CO2排放量的24．96倍,城市居民每个单位货币消费量所产生的CO2的排放量也远远高于农村居民,电力生产部门对居民消费环境影响的贡献率最大。对该方法中存在的一些问题进行了讨论,这些问题主要产生在价值量与物理量转换过程及分配过程中。     

东北地区耕地利用碳排放核算及驱动因素

随着我国社会经济的不断发展,耕地资源开发利用的广度和深度不断扩展,耕地的生产效率和生产规模逐步提高。与此同时,耕地管理活动中由农用品投入、能源消耗等产生的碳排放量也飞速增长。本研究以东北地区耕地利用碳排放为研究对象,采用生命周期法构建碳排放核算框架体系;基于东北地区1979—2015年碳排放量的估算结果,采用对数平均迪氏指数模型构建影响农业碳排放的驱动因素体系,深入探讨东北地区耕地碳排放的影响机制。结果表明: 与1979年相比,2015年耕地利用碳排放总量增长了21.9%,碳排放强度则降低了1.54 t·hm^-2。土壤管理和农用品投入碳排放是耕地利用碳排放的主要排放源,占排放总量的83.6%。土地生产率、科技资金配置率的提高,会增加耕地利用碳排放;投入产出比、人均耕地面积、科技投入强度降低,则会减少耕地利用碳排放。     

基于终端消费的云南省碳排放总量测算及驱动因素实证研究

在终端能源消费CO₂ 排放总量测算中, 二次能源(电力、热力)通常不被列入计算, 这种测算结果无法准确测算出CO₂ 排放总量, 更会影响减排相应措施的制定。根据生产和生活部门终端一次能源和二次能源消费量, 构建了17种(含电力、热力)能源的碳排放总量测算模型, 全面测算云南省2000-2014 年CO₂ 排放量。选取LMDI 1 分解法, 将CO₂ 排放量分解为生产部门5 类因素、生活部门6 类因素。结果表明: ①2000-2014 年, 云南省终端能源消费CO₂ 排放总量从5744.15 万吨增长到18952.46 万吨; 其中, 生产部门CO₂ 排放量约占总排放量91.2%, 为碳排放主要来源。②能源强度是生产与生活部门最主要的驱动因素, 其累计贡献度为–92.64%和–94.78%, 其次为生产部门的产业结构效应以及生产与生活部门的能源结构效应, 累计贡献度分别为–33.55%、–17.65%和–17.18%。③GDP 和人均收入分别以累计贡献度245.28%和194.54%成为生产与生活部门最大的碳排放增长驱动因素。     

杭州市公交车油改电项目碳排放效益核算

以减少碳排放为核心的应对气候变化行动已成为全球趋势,中国政府积极践行减少碳排放的国际承诺,出台多项鼓励新能源的政策措施,其中包括对新能源产业的补偿以及将燃油汽车改装为电动汽车。但是这些政策的实施效果并不太清楚。举例来说,煤电为主的供电类型极大削弱了碳减排的效果,充电桩等配套基础设施建设和旧车报废等过程还会产生额外碳排放,不同城市之间的这些情况差别也较大。因此,城市层面生命周期尺度上的电动车碳减排效果尚未明确。基于生命周期理论,以杭州市为例,在构建公交车生命周期模型下分别核算纯电动和柴油车生命周期碳排放量,并在基准情景、低碳情景和强化低碳情景下进行公交车油改电碳排模拟。研究结果表明:(1)杭州市单辆纯电动和柴油公交车生命周期CO2排放量分别为1103.237t和1401.319t,减排比例达21.27%。其中,电力生产约占纯电动车生命周期碳排量74.10%,柴油生产与消耗约占柴油车生命周期碳排量86.96%;(2)目前杭州市在营运的2312辆纯电动公交车生命周期内(13年)碳减排总量约达到68.917万t,年均5.301万t;(3)在油改电过程中,纯电动公交车需运行约3.5年后才能相对柴油公交车真正起到碳减排效果;(4)在不同新煤电技术及能源结构优化下,2020、2035和2050年杭州市公交车油改电项目每辆车碳减排量将达到354.071—884.339t,年均27.236—68.026t,减排比例25.27%—63.11%,且2050年强化情景下纯公交车生命周期碳排量仅为当前纯电动公交车和柴油公交车的46.86%和36.89%,潜在碳减排效益显著。     

我国设施农业碳排放核算及碳减排路径

设施农业作为典型的农业生产管理模式,其特有的生产环境条件和高度集约利用的特点,会对农业碳循环产生影响。本研究以设施农业生产管理过程中的农膜投入、能源消耗、农药化肥投入、气肥施用、设施土壤五大温室气体排放源为核算对象,对2018年我国31个省份连栋温室、日光温室、塑料大棚3种设施农业的碳排放量和排放强度进行估算。结果表明:我国设施农业碳排放总量为21038.17万t CO₂e,塑料大棚、日光温室、连栋温室3种类型设施农业碳排放量分别占60.2%、37.4%和2.4%。设施农业碳排放以土壤温室气体排放、农膜投入和农用品投入碳排放为主。连栋温室单位面积碳排放量显著低于日光温室和塑料大棚。科技资金配置率和设施农业规模是对设施农业碳排放影响最大的两个因素。基于此,本研究从提高设施农业的科技投入、物质消耗利用率、设施面积利用率3个角度提出碳减排路径。     

黄淮海平原河北省范围内农田土壤二氧化碳和氧化亚氮排放量的估算

以黄淮海平原河北省范围内的农田土壤为研究对象,通过与田间实际观测数据进行比较发现,DNDC模型能够较好地反映农田土壤温室气体CO2和N2O的排放通量,可以用来模拟估算农田土壤CO2和N2O的排放通量.根据模型估算,2003年河北省111个县市农业土壤CO2排放量约3.758×106tC,各县市总的N2O排放量40.345×106kgN.全省释放的CO2和N2O中有40%左右来自冬小麦/夏玉米地.因此,减少该地区农业土壤CO2和N2O排放量的措施,应集中用于排放量高的县市和这些地区的冬小麦/夏玉米地,进行大范围的普遍减排可能收效甚微,并且没有必要.     

大兴安岭2001-2010年森林火灾碳排放的计量估算

林火是森林生态系统重要的干扰因子,是导致植被和土壤碳储量减少的重要路径之一。森林火灾总碳和含碳气体的排放对气候变化具有重要影响,科学有效地对其进行计量,对了解全球的碳平衡和碳循环,以及森林火灾对大气碳平衡的影响机理均有重要意义。大兴安岭是我国唯一的寒温带针叶林区,又是森林火灾的多发区,科学计量该区森林火灾的碳排放量,对了解区域碳平衡具有重要意义。根据大兴安岭2001—2010年森林火灾统计资料和森林资源清查中各林型可燃物载量数据,通过野外调查和采样,并结合野外火烧迹地调查与室内控制环境实验相结合的方法确定各种计量参数,从林分水平上计量大兴安岭2001—2010年间森林火灾所排放的总碳和含碳气体排放量。结果表明:大兴安岭在10a间森林火灾所排放的总碳量为5.36×106t;含碳气体排放量CO2、CO、CH4和NMHC分别为1.73×107t、1.10×106t、7.10×104t和3.50×104t。通过分析可知3种兴安落叶松林型(杜鹃-落叶松林、杜香-落叶松林和草类-落叶松林)对该区的碳排放具有重要贡献,占总碳排放量的83.08%,占含碳气体排放量CO2、CO、CH4和NMHC分别为83.36%、82.25%、57.96%、81.00%。同时研究表明,该区年均的碳排放对区域碳平衡产生重要影响。     

基于生命周期的风电场碳排放核算

风电是实现低碳战略的主力能源技术之一。为全面分析其对环境的影响,将自然植被纳入系统边界,计量风电场建设前后植被破坏及恢复带来的影响。在清单分析中,重点考虑对碳排影响较大的配件生产及运输、建设期工程车耗油排放,更加合理地核算风电场碳排放和量化其环境影响。核算结果表明:案例风电场全生命周期排碳量为2.97×104t C;运营期由于电能损耗造成的CO2排放量远大于其它阶段,占全过程的57.74%;整个过程中,能源消耗造成的碳排放远大于资源损耗排放。     

产业园区温室气体排放清单

温室气体排放所导致的全球气候变化是国际社会长期关注的热点问题,它严重限制了人类社会的发展并威胁着人类的生存。产业园区通常集中了一个区域主要的生产要素与生产能力,也代表着特定产业在该区域的发展水平,理应作为发展低碳经济的基础单元和减少温室气体排放的重要控制点,也可以成为解决区域资源、环境问题的突破口。明确了产业园区温室气体排放的系统边界和内部结构,梳理了产业园区全生命周期温室气体排放行为,综合考虑产业园区能源消耗、工业生产、物质材料消耗、仪器设备投入、废弃物处理处置、景观绿化等过程,建立产业园区温室气体排放核算方法,并对案例园区进行了清单分析。结果表明:案例园区整个生命周期的温室气体排放量为1872177 t CO2-eq,其中运行管理阶段占全生命周期排放的比例最高,为95.35%。建设阶段的温室气体排放总量中建筑材料消耗引起的排放占到96.95%,主要集中在建筑工程、内部装修工程和外部装饰工程3个环节。运行管理阶段电力消耗、热力消耗和污水处理过程的排放量占到总量的98.69%。根据核算及分析结果提出了案例园区在建设和运行管理阶段实现温室气体减排的建议。     

1953-2011年小兴安岭森林火灾含碳气体排放的估算

根据1953-2011年小兴安岭森林调查数据和森林火灾统计资料,结合野外火烧迹地调查与室内控制试验数据,估算了小兴安岭1953-2011年森林火灾的碳排放量和含碳气体排放量.结果表明: 1953-2011年小兴安岭森林火灾的总碳排放量为1.12×10⁷ t,年均排放量为1.90×10⁵ t,约占全国年均森林火灾碳排放量的1.7%;其中,含碳气体CO₂、CO、CH₄和非甲烷烃(NMHC)的排放量分别为3.39×10⁷、1.94×10₅、1.09×10⁵和7.46×10⁴ t,相应年均排放量5.74×10⁵、3.29×10⁴、1.85×10³、1.27×10³ t分别占全国年均森林火灾含碳气体排放量的1.4%、1.2%、1.7%和1.1%.不同林型的燃烧效率和单位过火面积的碳排放量均为针叶林＞阔叶林＞针阔混交林.最后提出了合理的林火管理措施.     

敦煌市旅游业碳排放与经济增长的耦合关系分析

旅游的低碳化是旅游业可持续发展的关键目标之一, 因此对旅游业碳排放的准确估算, 及其与经济增长之间的关系成为了相关领域的研究热点。论文通过“自下而上”的方式, 采用文献研究与统计分析方法, 并结合社会调查数据, 初步估算了敦煌市2003-2012 年旅游业的碳排放量, 并选取同期旅游收入数据, 应用脱钩模型对敦煌市旅游碳排放与旅游发展之间的关系进行分析。研究结果表明: ①2003-2012 年敦煌市旅游业年均碳排放量4200 t, 占全市年均碳排放总量的0.36%, 具有低排放的特征。②在敦煌市旅游业碳排放构成中, 旅游交通是最主要的碳排放来源, 占旅游业碳排放量的77.85%, 旅游住宿与旅游活动分别占旅游业碳排放量的0.05%、22.10%。③敦煌市旅游业碳排放与经济增长之间的关系以弱脱钩为主, 除2002-2003、2007-2008、2010-2011 三个时期处于负脱钩状态, 脱钩弹性值处于0.04-2.22 之间, 旅游业经济增长速度明显高于碳排放增加速度, 旅游业发展总体形势比较乐观。因此, 敦煌市具有发展低碳旅游的潜力与空间。     

小兴安岭典型草丛沼泽湿地CO2、CH4和N2O的排放动态及其影响因素

2007年6～10月,采用静态箱-气相色谱法,同步研究了小兴安岭典型修氏苔草(Carex schmidtii)沼泽湿地CO2、CH4和N2O排放通量的季节动态及其与环境因子的关系,估算CO2、CH4和N2O的生长季排放量,探讨了沼泽湿地碳与氮的源汇关系.结果表明:草丛沼泽生长季节温室气体排放量以CO2占绝对优势(99.61%),CH4的排放量次之(0.39%),N2O的排放量最低(0.000 7%),且为碳、氮的吸收汇(分别为固定量的53.93%和0.04%);CO2、CH4和N2O生长季平均排放通量依次为487.89、1.88和0.004 mg·m-2·h-1,且具有明显的季节变化特征,CO2和N2O的最高排放量均出现在夏季(6月24日至8月14日和7月14日至8月14日),CH4的最高排放量出现在夏秋季(8月24日至9月24日),其中,CO2季节变化与空气温度和0～20 cm土壤温度具有显著相关性(p＜0.05),CH4与空气温度具有显著相关性(p<0.01),N2O与水位具有显著的负相关性(p＜0.05).     

不同施氮措施对旱作玉米地土壤酶活性及CO2排放量的影响

对施用速效氮肥(尿素)和缓释氮肥的旱作夏玉米地土壤酶活性及CO2排放量进行分析。结果表明,与不施肥处理比较,不同氮肥种类和施用量均可显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性和CO2的排放量。在整个生育期,尿素与缓释氮肥处理土壤酶活性和土壤CO2排放量表现出相同变化趋势,尿素和缓释氮肥处理土壤CO2平均排放量分别为459.12 mg·m-·2h-1和427.11 mg·m-·2h-1,两者达到显著差异水平(P<0.5)。相关分析表明,土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性与土壤CO2排放量呈显著或极显著正相关,相关系数分别为0.79、0.64和0.80。说明相同施氮量缓释氮肥较尿素能有效提高土壤酶活性并降低土壤碳排放量。     

1965–2010年大兴安岭森林火灾碳排放的估算研究

 火干扰是森林生态系统的重要干扰因子, 是导致植被和土壤碳储量发生变化的重要原因。火干扰所排放的含碳气体对气候变化具有重要的影响。科学有效地对森林火灾所排放的碳进行计量, 对了解区域和全球的碳平衡及碳循环具有重要的意义。根据大兴安岭森林资源调查数据和1965–2010年森林火灾统计资料, 利用地理信息系统GIS (geographic information system)技术, 通过野外火烧迹地调查与室内控制环境实验相结合的方法确定各种计量参数, 从林分水平上, 采用排放因子法, 估算了大兴安岭1965–2010年46年间森林火灾所排放的碳和含碳气体量。结果表明: 大兴安岭46年间森林火灾排放的碳为2.93 × 10⁷ t, 年平均排放量为6.38 × 10⁵ t, 约占全国年均森林火灾碳排放量的5.64%; 含碳气体CO₂、CO、CH₄和非甲烷烃(NMHC)的排放量分别为1.02 × 10⁸、9.41 × 10⁶、5.41 × 10⁵和2.11 × 10⁵ t, 含碳气体CO₂、CO、CH₄和NMHC的年均排放量分别为2.22 × 10⁶、2.05 × 10⁵、1.18 × 10⁴和4.59 × 10³ t, 分别占全国年均森林火灾各含碳气体排放量的5.46%、7.56%、10.54%和4.06%; 针阔混交林燃烧效率较低, 虽然火烧面积占总过火面积的21.23%, 但排放的碳只占总排放量的7.81%, 为此提出了相应的林火管理策略。     

北京市居民食物消费碳足迹

碳足迹作为一种评价碳排放影响的全新测度方法,已被用来衡量人类活动对大气环境和气候变化的影响。食物是人类的首要消费品,其消费的碳足迹反应维持一个区域人口的基本食物需求的碳排放以及对气候变化的影响。在碳足迹理论和模型的基础上,根据北京市食物的供应和消费现状情况,利用生命周期法(Life cycle analysis LCA),计算和分析了北京市居民食物消费的碳足迹。得到北京市居民食消费碳足迹为476.8×104t,约占北京市总碳足迹的6%,人均碳足迹为310.0kgCO2/人,占北京市家庭消费碳排放的23.3%,只占北京市能源消费人均碳排放量的5.96%,反映了居民食物消费对全球气候变化造成的影响有限。食物消费碳足迹最大的为粮食,其次为瓜果蔬菜豆类,总共占到65%以上,而在食物生命周期过程中,食物的再加工炊事过程碳排放最大,超过50%,合理减少食物加工炊事过程中碳排放将是减少食物消费碳排放的重要途径之一。其次为化肥农药施用,占到23.23%,减少食物生产过程中化肥农药使用,提高化肥农药的使用效率,或者进行生态农业尽量不使用化肥农药,北京市每年可减少135.1×104t CO2排放,人均87.84kgCO2/人,是有效的减排途径之一。