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污水處理廠甲烷排放研究

甲烷(CH4)是重要的氣候影響污染物(CAPs)[1],也是第二大溫室氣體,間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第五次評(píng)估一工作組報(bào)告給出的CH4100年增溫潛勢(shì)是28,其減排對(duì)于未來(lái)控制增溫和對(duì)流層臭氧有非常重要的意義[2].廢棄物領(lǐng)域是IPCC國(guó)家清單指南中五大領(lǐng)域之一,其排放的主要溫室氣體是CH4(占其總溫室氣體排放的90%[3]).廢棄物處理部門(垃圾填埋場(chǎng)和污水處理廠)是人為活動(dòng)CH4排放的重要源之一,2000~2009年期間,平均每年廢棄物處理部門的CH4排放量約為7500萬(wàn)t(基于自下而上的方法),占人為活動(dòng)CH4排放的22.66%[2].根據(jù)美國(guó)環(huán)保署的研究,2010年廢棄物處理部門的CH4排放量為6469萬(wàn)t,其中污水處理部門的CH4排放量為2437萬(wàn)t,占廢棄物處理部門CH4排放的37.67%[4].隨著社會(huì)發(fā)展和生活水平的提高,基準(zhǔn)情景下未來(lái)污水處理部門的CH4排放仍將呈現(xiàn)上升趨勢(shì),因而積極開(kāi)展較為的排放研究和基于此制定詳盡的減排戰(zhàn)略非常重要[35].污水處理部門CH4排放的特殊性在于其受COD濃度和處理工藝影響很大,不同污水處理工藝的排放因子差異較大,從而導(dǎo)致針對(duì)同一研究對(duì)象的不同研究結(jié)果差異較大.例如美國(guó)環(huán)保署認(rèn)為中國(guó)的污水處理部門2005年的CH4排放達(dá)到613萬(wàn)t[6],而《中華人民共和國(guó)氣候變化第二次國(guó)家信息通報(bào)》(以下簡(jiǎn)稱信息通報(bào))中的中國(guó)2005年污水處理部門CH4排放量?jī)H為162萬(wàn)t[78].因此,本研究基于研究團(tuán)隊(duì)前期污水處理排放因子研究[9]和IPCC指南[10],按處理工藝,對(duì)排放源(污水處理廠)開(kāi)展核算,并試圖深入研究中國(guó)污水處理廠的CH4排放水平和排放特征,為決策者和研究人員提供借鑒和參考.

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