新疆农业源温室气体时空特征与影响因素分析

参考《省级温室气体指南》中推荐的方法，估算了2009—2019年新疆农业源温室气体排放量，探究了新疆农业源温室气体排放的时序特征和空间差异，运用Tapio模型和LMDI分解法，分析了新疆农业源温室气体脱钩特征和影响因素，最后通过构建不同情景预测新疆农业源温室气体2030年和2050年的排放情况。结果表明，2009—2014年新疆农业源温室气体排放总体呈上升趋势，以2013—2014年为界，分为波动上升、平稳上升2个阶段；新疆农业源温室气体区域排放差异明显，属于双高地区的有伊犁哈萨克自治州和阿勒泰地区；新疆农业源温室气体脱钩状态不理想，主要以弱脱钩为主；抑制新疆农业源温室气体排放的最主要因素是农业生产效率，其次是农业结构，推动农业源温室气体排放的最主要因素是农业经济水平，其次是农业人口规模；预测结果表明，2030年和2050年新疆农业源温室气体排放量没有达峰值，仍有持续上升的趋势。面对新疆严峻的减排形势，应当提高农业生产效率，调整优化产业结构，量化减排指标，落实减排任务。     

1995—2014年中国农作物秸秆沼气化碳足迹分析

通过构建农作物秸秆沼气化利用潜力估算模型和秸秆沼气燃烧的碳足迹模型,对1995—2014年中国主要农作物秸秆资源量、秸秆沼气化潜力及其温室气体减排潜力进行计算,并分析了标准煤燃烧、秸秆直接燃烧及秸秆沼气燃烧的碳足迹,揭示了秸秆沼气化的减排效果。研究结果表明:1)1995—2014年秸秆资源量(含田间秸秆和加工副产物)年均值为7.55亿t。2)秸秆沼气化潜力巨大,若将其中37.5%的农作物秸秆沼气化,平均每年可产1 188.9亿m~3沼气,可替代约0.85亿t的标准煤。3)与秸秆直接燃烧碳足迹相比,秸秆沼气燃烧碳减排效果明显,1995—2014年秸秆沼气燃烧的碳足迹年均减少2.08亿t(CO_(2eq)),较秸秆直接燃烧减排46.8%。秸秆沼气化利用能够明显减少温室气体排放量,发展潜力巨大。     

广西户用沼气节能减排效果分析

广西农村沼气建设实现了跨越式发展。根据王革华等人农村能源建设的节能减排计算方法,对广西农村户用沼气建设所带来的节能减排量进行估算及效果分析。结果表明:2010年广西户用沼气的使用,可节省能源折合标煤198.14万t,农户减少能源支出43.29亿元;减排CO2、SO2、CH4温室气体分别为412.49万t、3.73万t和54.27万t,显示出良好的节能减排效益。     

规模化猪场沼气工程CDM项目的减排及经济效益分析

以新疆阿克苏某养猪场为案例,利用<气候变化框架公约>清洁发展机制执行理事会批准的方法(ASM Ⅲ.D),国家发改委提供的计算消耗电能的CO_2排放因子参数,分析了利用沼气工程处理猪场粪便及污水和沼气发电替代化石燃料的温室气体减排潜力.结果表明,项目每年可减排温室气体49 193 t CO_2当量,其中改变粪便管理方式减少甲烷排量占项目活动减排总量的89%,沼气发电能源替代避免的CO_2排放鼍占减排总量的11%.项目的实施可使养殖企业每年从减排温室气体中获益502万元,使项目的投资收回年限由原来的11.5 a缩短为5 a.因此,如果将此类型项月开发为CDM项目,在很大程度上可提高规模化养殖企业建设沼气工程的积极性,并改善养殖企业的周边环境.     

全球农业温室气体排放呈上升趋势

<正>近日,FAO首次自主发布了关于全球农业、林业和其他土地利用温室气体排放估计数,该数据显示,农业、林业和渔业的温室气体排放量在过去50年里几乎翻了一番,农业、林业和其他土地用途活动排放的温室气体超过100亿t,如果不加大减排力度,到2050年或将再增长30%。来自种植业和畜牧业的温室气体排放从2001年的47亿t二氧化碳当量增加到2011年的53多亿t,增幅达到14%,主要出现在农业总产出增加的发展中国家。此外,     

基于能值方法的“五配套”生态果园可持续性评价

为了揭示"五配套"生态果园模式的可持续发展潜力,以"猪-沼-粮"、沼气生态村及单一苹果种植模式为参照,应用能值方法对研究区内"五配套"生态果园系统进行能值评价和温室效应减排分析。结果表明:"五配套"生态果园整体上符合其他各类沼气循环农业系统的典型特征,即自我更新能力强、环境负载小、生产效率及投资收益率高、系统可持续性强。"五配套"系统的环境负荷率(0.16)明显低于单一苹果种植系统的环境负荷率(2.77),而能值产出率与"猪-沼-粮"系统类似,分别是11.10与11.89,均显著高于单一苹果种植系统的2.69,这表明该模式的建设对环境的破坏力较小,能够取得良好的经济和生态效益。然而,该系统的能值废弃率为1.03×10-3,显著高于其他沼气系统,且能值投资率偏低(4.76),可见该模式对自然资源的利用程度较低,系统内能值流动性不强。系统的ESI指数为69.10,相比沼气生态村系统和单一苹果种植系统具有更强的环境可持续性,充分体现了"五配套"生态果园模式良好的系统活力和发展潜能。此外,通过对系统生命周期温室气体排放量进行分析,发现其具有整体上的GHG减排效益,且潜力高达1 251.99 kg CO_2-eq·a-1,减排效益来源主要是猪粪发酵、沼肥农用以及燃煤替代。     

日光能温室"四位一体"高效种养模式的技术初探

“四位一体”日光能温室是在封闭状态下集沼气—养殖—蔬菜互补共养于一体、高度集约化的生态农业生产模式,实现了生态效益、经济效益和社会效益的同步增长,具有广阔的发展前景。经过几年的摸索研究,笔者已在“四位一体”种养模式的相关技术方面取得了突破。本文就生态大棚的建造技术及其效益进行阐述,并以黄瓜为例简要介绍大棚的管理技术。一、技术模式“四位一体”种养生态模式的基础设施为塑膜覆盖的日光能温室(面积为6米×70米),温室的一侧由山墙隔离出面积为15～20平方米的地方,在地面上建猪舍和厕所,地下建沼气池(容积为8～10立方米),…     

保护性耕作农田固碳减排效应分析——以陕西户县、大荔和临渭区为例

为了分析保护性耕作的固碳减排效应,以陕西省关中平原麦玉两熟区为研究对象,选取西安户县、渭南大荔和临渭区3个具有代表性的地区进行调查研究,从土壤有机碳固定、土壤温室气体排放、物资投入造成的温室气体排放和避免秸秆焚烧造成的温室气体减排4个方面对该地区保护性耕作措施的固碳减排效应进行综合分析和估算。结果表明:与传统耕作相比,保护性耕作提高了土壤有机碳密度,每公顷农田每年碳固定量增加3 467.28kg CO_2当量,占总减排量的64.21%,对温室气体减排贡献最大;因减少物资投入和避免秸秆焚烧所产生的减排量分别为68.04kg·hm~(-2)·a~(-1)和1 864.65kg·hm~(-2)·a~(-1) CO_2当量;因秸秆还田产生的N_2O抵消了5.67%的温室气体减排量。保护性耕作措施下每公顷农田每年可减少温室气体排放4 739.76~5 364.30kg CO_2当量,整个保护性耕作项目区每年产生的减排量约为2.0×10~4t CO_2当量。因此,保护性耕作技术在关中平原具有巨大的固碳减排能力,是一项经济且对环境友好的生产技术。     

嘉兴市农业温室气体排放特征及减排路径

农业是重要的温室气体排放源之一,准确分析农业温室气体的排放特征可为制定和更新低碳化政策及措施提供重要依据。根据浙江省嘉兴市相关统计资料,参照《浙江省温室气体清单编制指南(2017年版)》温室气体核算方法,分析了嘉兴市2010—2016年农业温室气体的排放特征。结果显示:嘉兴市农业温室气体减排工作成效显著,年均减排幅度达8.4%,2014年较2013年减排20.2%;种植业是嘉兴市农业温室气体的主要来源,排放占比最大的温室气体排放源依次为化肥氮、稻田甲烷和与羊养殖相关的排放源,2016年,三者分别占嘉兴市农业温室气体排放总量的40.2%、36.0%和10.5%;种植业发展规模较大的桐乡市和平湖市农业温室气体排放量位居嘉兴市前2位;种植业和畜牧业体量都不大的嘉善县,农业温室气体排放量总体相应较小。稻田甲烷减排、合理施用化肥将是未来嘉兴市低碳农业发展的重点。     

秸秆沼气集中供气工程温室气体减排效益分析

秸秆沼气集中供气工程不仅为当地带来良好的社会效益和环境效益,而且具有显著地温室气体减排效益。本文探讨了秸秆沼气集中供气工程对温室气体减排效果,结果显示,该工程的温室气体排放基准线为每年8605吨CO2当量。但是,沼气集中供气工程静态回收期较长(为20.7年),制约秸秆沼气产业的健康、快速发展,因而加强政府财政投资力度,并建立和完善碳交易市场,不仅有效促进沼气工程快速发展,而且将有力促进节能减排事业发展。     

秸秆基生物天然气工程的温室气体减排估算

为准确定量秸秆基生物天然气工程的温室气体减排量,首先参考UNFCCC方法学和IPCC国家温室气体清单指南,基于农作物秸秆自然腐解基准线,构建秸秆基生物天然气工程的温室气体减排量计量方法;后以河北省临漳县秸秆基生物天然气工程为例,采用构建的温室气体减排量计量方法进行实证研究。结果表明：基于农作物秸秆自然腐解基准线,利用CDM方法学和排放因子法构建了秸秆基生物天然气工程温室气体的基准线排放量、项目运行排放量、工程泄漏排放量及净减排量计量方法。运用该计量方法计算出2019年河北省临漳县秸秆基生物天然气工程基准线排放量(以CO₂计)1.25×10⁵ t,项目排放量1.21×10⁴ t,泄露排放量为10.24t,净减排量1.13×10⁵ t,相当于约4.19×10⁴ t标准煤的CO₂排放量。因此,本研究构建的以秸秆自然腐解为基准线的秸秆基生物天然气工程温室气体减排计量体系,对于完善生物天然气工程的温室气体减排估算方法学体系,全面评价生物天然气工程温室气体减排效果具有...     

福建省规模化养猪场温室气体减排效益评估

【目的】评估福建省规模化养猪场利用沼气工程处理粪便产生的温室气体减排效益,以推动规模化养猪场沼气工程建设,实现生猪养殖业清洁生产。【方法】根据国际通用的温室气体减排量计算方法,以2010年和2015年为例,计算福建省规模化养猪场粪便资源量及沼气生产潜力,评估粪便资源全部用于沼气工程建设所带来的减排效益。【结果】2010年和2015年福建省规模化养猪场排泄物干物质总量分别为169.93万t和163.29万t,其产沼气潜力分别为7.14亿m~3和6.86亿m~3。假设规模化养猪场粪便所产沼气全部用于替代薪柴,则分别可替代薪柴245.42万t和235.84万t,减少CO_2排放量分别为268.74万t和258.25万t;假设规模化养猪场粪便所产沼气全部用于替代煤炭,则分别可替代煤炭130.85万t和125.74万t,减少CO_2排放量110.89万t和106.56万t。如果养猪场粪便全部用于沼气工程,则分别可减少CH_4排放3.59万t和3.45万t。【结论】沼气工程在有效处理禽畜粪便的同时生产了优质燃料,沼气替代传统能源减少了CO_2排放,禽畜粪便厌氧消化减少了CH_4排放,带来了显著的社会经济及环境效益。     

长江经济带淡水养殖单位面积产量、碳排放规律及空间差异

淡水渔业资源是长江经济带重要的资源之一,但快速发展的淡水养殖强烈影响着水体CH4和N2O的排放,进而造成环境危害。本研究基于全国和地方渔业统计年鉴构建了2019年长江经济带县级尺度的渔业数据库,解析了长江经济带淡水养殖单位面积产量及空间差异,并根据建立的数据库综合分析了淡水养殖模式温室气体排放的特征。结果显示,2019年长江经济带中游淡水养殖单位面积产量最高,为6.9 t·hm^-2,下游最低,约为6.0 t·hm^-2。整合温室气体排放数据发现,长江经济带淡水养殖总温室气体排放量为1.5×10⁷t(以CO₂e计),其中粗放型和半集约化养殖模式排放量最高,约占总排放量的66.8%,集约化排放量占比最少,约占4.5%。因此,发展绿色养殖模式、减缓温室气体排放是实现长江经济带淡水养殖可持续发展的关键途径。     

重庆市农业温室气体减排潜力分析

农业是重要的温室气体排放源。通过对文献资料和大量研究结果进行分析,得出重庆市农业活动产生的温室气体减排空间巨大。通过推广稻田间歇灌溉可减少稻田甲烷排放15.07万t,约为当前排放量的30%;一个户用沼气每年最大可减少温室气体2.0～4.1t二氧化碳当量;推行缓释肥、长效肥料可减少单位面积农田氧化亚氮1 744.65 t,约为当前排放量的50%。     

上海市规模化畜禽场污染减排模式分析与应用

在对上海市畜禽规模养殖分布特征和污染治理现状分析的基础上,分别研究了适于上海市经济社会特点的资源化还田利用和工业化达标治理两大类四种鼓励减排模式,即"沼气工程"模式、"生态还田"模式、"污水纳管"模式和"达标排放"模式,以及各模式的技术要点、工艺流程、设施配套等,并通过投入-产出分析和适用性评价,提出了各郊区县规模化畜禽场适宜采纳模式。结果表明:崇明县、松江区、青浦区单位耕地畜禽承载量为4.7~9.0头标准猪·hm-2,适合采用资源化还田利用模式,经济收益可以满足减排工程的稳定运行,尤其适合采用低投入和管理要求低的"生态还田"模式;奉贤区、宝山区和浦东新区因养殖密度高、耕地面积相对少,多数养殖场仅能选择工业化达标治理模式,但"达标排放"模式管理水平要求较高、运行成本高昂,长效稳定运行难度大,因此应作为今后畜禽规模养殖空间布局调整的重点区域。     

从国际经验看中国农业温室气体减排路径

2020年,中国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。当前农业温室气体减排蕴藏着巨大潜力,是确保碳达峰、碳中和目标实现的重要支撑。本文明确了农业需要减排甲烷、氧化亚氮等温室气体,并分析了农业温室气体的主要成因以及中国农业温室气体减排在宏观、产业、微观上面临的挑战。在介绍发达国家及联合国粮农组织在温室气体减排的举措和经验后,指出中国农业温室气体减排具体路径的方向,包括绿色生物制造、种业基因编辑、垂直农业、植物蛋白、精准农业、农业大数据等,这些方向可以实现经济效益和绿色发展的共存,可以更大程度、更为持久地动员市场主体参与到农业温室气体减排活动中。     

关中平原保护性耕作温室气体的减排潜力

为关中平原农田保护性耕作的推广及减少农田温室气体的排放提供科学依据,测定分析了传统耕作(翻耕)、保护性耕作(免耕、少耕)模式的温室气体减排效应。结果表明:与翻耕相比,关中平原农田免耕或少耕减少了农田CO_2和N_2O排放,增强CH_4的吸收;保护性耕作可减少农业机械燃油投入和提高秸秆利用率,减少温室气体总排放量。以CO2当量计,如果100%采用免耕、少耕,每年减排潜力分别为256.08×109 t和96.41×109 t;如果80%实行少耕、免耕,每年减排潜力分别为204.87×109 t和77.13×109 t;如果50%实行少耕、免耕,每年减排潜力分别为128.04×109 t和53.71×109 t。实行保护性耕作是实现关中平原绿色可持续发展的有效途径。     

高浓度畜禽养殖污水循环利用系统的工程实例

针对目前养殖废弃物处理成本高、出水效果差、处理模式单一的特点,借鉴国内外先进的污水处理理念和技术,建立了畜禽养殖废弃物循环利用系统。将沼气发电、畜禽粪便堆肥和污水处理结合起来,对重庆巴南区某生态奶牛场的3 000头奶牛养殖粪污进行处理。通过该系统的建立,可达到养殖废弃物"零排放";养殖废弃物处理成本可由6～7元/t降低至1～2元/t;CODCr、BOD、SS、NH3-N去除率可分别达到99%、99%、99%、94%。     

农业对实现“双碳”目标的重要性

中国是农业大国,在温室气体排放源中农业位居第二,排放量占比在20%左右。作为负责任的国际大国,2020年中国政府明确提出了2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的雄伟目标。基于此,研究温室气体的危害性、农业温室气体排放主要种类及来源,了解制约我国农业减排技术推行的因素,从而有针对性地采取解决措施,减少温室气体的排放,助力我国实现“双碳”目标。     

吉林省农业温室气体排放核算及特征分析

分析了吉林省农业生产温室气体排放系数,对2000—2014年吉林省温室气体排放量进行了估算。结果表明:12000—2014年吉林省温室气体排放量由1 927.94万t增长到2 445.25万t,经历了快速上升、快速下降和缓慢上升3个阶段,目前吉林省正处于农业温室气体排放上升阶段,减排压力较大;22000—2014年吉林省温室气体中CH_4的排放贡献率为41.41%,N_2O的排放贡献率为58.69%;32000—2014年农用地N_2O是吉林省温室气体第一排放源,年均所占比重为46.32%,其他温室气体排放量从大到小依次为动物肠道CH_4、动物粪便管理N_2O和稻田CH_4,所占比重分别为29.83%、14.11%、10.41%。最后,依据吉林省温室气体排放量和结构特征,从农业生产角度提出了减排措施。