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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(IPCC)第五次評估一工作組報告給出的CH4100年增溫潛勢是28,其減排對于未來控制增溫和對流層臭氧有非常重要的意義[2].廢棄物領域是IPCC國家清單指南中五大領域之一,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(垃圾填埋場和污水處理廠)是人為活動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t(基于自下而上的方法),占人為活動CH4排放的22.66%[2].根據美國環保署的研究,2010年廢棄物處理部門的CH4排放量為6469萬t,其中污水處理部門的CH4排放量為2437萬t,占廢棄物處理部門CH4排放的37.67%[4].隨著社會發展和生活水平的提高,基準情景下未來污水處理部門的CH4排放仍將呈現上升趨勢,因而積極開展較為的排放研究和基于此制定詳盡的減排戰略非常重要[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,從而導致針對同一研究對象的不同研究結果差異較大.例如美國環保署認為中國的污水處理部門2005年的CH4排放達到613萬t[6],而《中華人民共和國氣候變化第二次國家信息通報》(以下簡稱信息通報)中的中國2005年污水處理部門CH4排放量僅為162萬t[78].因此,本研究基于研究團隊前期污水處理排放因子研究[9]和IPCC指南[10],按處理工藝,對排放源(污水處理廠)開展核算,并試圖深入研究中國污水處理廠的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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