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中国环境科学
中国环境科学

王文兴

月刊

1000-6923

zghj@chinajournal.net.cn;zghjkx1981@126.com

010-62215145

100082

北京市海淀区红联南村54号

中国环境科学/Journal China Environmental ScienceCSSCICSCDCHSSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国环境科学学会主办的学报级综合性学术刊物。本刊的宗旨是紧密围绕我国重大的环境问题开展学术研究与讨论，包括环境自然科学基础理论、环境战略思想、环境管理的理论与方法、区域性环境污染综合整治等。《中国环境科学》近年来对环境科学研究领域中的诸多学科如环境地学、环境化学、环境生态学、环境医学、环境工程等基础理论研究；对各种环境污染物的监测、分析及其防治；对区域环境的综合整治与规划；以及对全球环境问题等多方面的研究进行了全面综合报道，反映了中国环境科学的发展方向、研究水平、最新成就与突破性进展。《中国环境科学》2002年荣获第二届国家期刊奖提名奖；并荣获第三届中国科协优秀科技期刊奖一等奖。目前《中国环境科学》在国内外环境界都具有很大的影响，对我国环境保护事业和国民经济的可持续发展起到了积极推动作用。
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    基于生命周期的我国畜禽养殖业碳排放核算

    马于清曹丁戈罗文海李国学...
    2799-2810页
    查看更多>>摘要：针对我国畜禽养殖业目前碳排放核算方法学的研究相对缺乏,难以满足核算实践需求的问题,参考联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)国家温室气体清单指南以及生命周期评价(LCA)的相关核算方法,结合国内畜禽养殖业文献调研Meta分析数据和Ecoinvent数据库中相关数据,对排放因子等重新确定缺省值或者参考值,构建出从畜禽"饲养-清粪-存储-粪污处理"全生命周期的养殖业碳排放核算方法.结果表明,畜禽养殖业碳排放主要来源于粪污处理及能源消耗环节,对于反刍动物来说,饲喂环节肠道发酵产生的排放为最主要来源.通过误差传递方程分析该方法不确定性较低,该方法可实现对我国畜禽养殖业碳足迹进行科学的估算,并为减排技术的筛选及减排潜力评估进行理论支撑.

    畜禽养殖业生命周期评价碳排放核算排放因子不确定性分析

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    基于入户调查的农村民用源排放清单与清洁能源政策的减排效果

    王晨鲍艾刘俊周鑫...
    2811-2822页
    查看更多>>摘要：以全国农村生活燃料消费入户调查数据建立的能源消费模型为基础,模拟2015年我国县级煤炭与生物质消费水平,构建农村生活能源的温室气体与大气污染物排放清单.在此基础上,以2025年作为政策效应年份,评估农村生活能源清洁转型的减排效果.结果表明,2015年我国农村居民煤炭和生物质燃料的消耗量分别为 169.5 和 242.0Mt,由此产生的 PM2.5、VOCs、SO2、NOx、CO、CO2排放量分别为 2.91Mt、1.98Mt、2.39Mt、524.3kt、43.0Mt和642.9Mt,其中河北省是排放最高的省份.到2025年,在无政策作用情景下,温室气体与空气污染物排放总量将比2015年下降约15％,而在清洁转型政策作用最为明显的北方采暖地区,相对于无政策作用情景,PM2.5、VOCs、SO2、NOx、CO、CO2的排放量分别下降76.0％、76.7％、75.6％、55.4％、76.6％、43.2％,具有较理想的污染减排效果.

    农村生活能源空气污染排放清单清洁取暖

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    城市客运交通方式碳排放强度比较

    田佩宁张皓翔毛保华张书婧...
    2823-2832页
    查看更多>>摘要：为比较不同城市客运交通方式的碳排放水平,提出城市客运交通碳排放强度评价指标,构建城市客运交通碳排放强度测算模型,结合Kruskal-Wallis检验和Bonferroni校正方法,分析不同城市客运交通方式碳排放强度的显著差异性,并采用k-means聚类方法,研究不同运营里程轨道交通的碳排放强度.研究表明:(1)定员人公里碳排放因子(RPCF)和实际人公里碳排放因子(APCF)指标均能有效评估城市客运方式的碳排放强度,但2个指标之间具有明显、不可忽略的差异.(2)从RPCF和APCF的平均水平来看,城市公共交通相较私人交通均具有明显的低碳优势.RPCF均值由大到小排序为:汽油小汽车、纯电动小汽车、柴油公交车、天然气公交车、城市轨道交通、纯电动公交车,取值分别为40.69,21.26,14.86,11.63,8.81,5.28gCO2/(人·km);APCF均值由大到小排序为:汽油小汽车、纯电动小汽车、城市轨道交通、柴油公交车、天然气公交车、纯电动公交车,取值分别为113.02,59.06,43.14,42.47,33.24,15.07gCO2/(人·km).相较于RPCF,城市轨道交通APCF的低碳优势减弱.(3)总体水平来看,城市轨道交通、柴油公交车相较于纯电动小汽车不具有低碳优势,天然气公交车和纯电动公交车相较城市轨道交通具有明显低碳优势,纯电动公交车是最低碳的客运方式,汽油小汽车是最不低碳的客运方式.(4)相较于低运营里程轨道交通,目前高运营里程轨道交通发挥出了更大的低碳优势.运营里程为0～70,70～200,200～400,400～600,600～800km的轨道交通对应的 APCF 分别为 86.03,57.43,51.71,34.11,33.41gCO2/(人·km).

    城市客运城市交通碳排放强度碳排放因子Kruskal-Wallis检验Bonferroni校正k-means聚类

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    考虑储能的电力系统优化与中国碳中和情景分析

    范师嘉许光清赵庆吴静怡...
    2833-2846页
    查看更多>>摘要：实现碳中和需要在供给端构建以新能源为主体的新型电力系统,在需求端提高电气化率.同时,新能源的消纳需要储能设施配套建设.本文基于LEAP-NEMO构建了中国能源系统模型NEMO-China,并针对电力系统进行了成本最小化优化.以高碳汇能力预期和保留煤电兜底设置基准情景,然后根据发展路径的不同,设置了需求导向情景、供给导向情景和综合情景.模型模拟了 2020～2060年我国的终端能源需求、电力系统运行状况、成木与CO2排放情况.结果表明碳达峰目标能如期实现,基准情景碳中和目标的实现需要CCUS与负碳技术的支持,需求导向情景成本高昂,不能做到成本有效,供给导向情景在低碳汇能力预期下难以实现碳中和目标,因此需要供给端深度脱碳与需求端深度转型同时发力.综合情景以最低的累计成本与碳排放实现了碳中和目标,是未来最理想的碳中和路径.未来需要在需求端鼓励产业转型与电气化率提升,在供给端推进可再生能源渗透率的提升与储能技术发展.

    LEAP-NEMO可再生能源储能情景分析

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    华北平原地区HCFC-142b排放清单建立及环境影响分析

    张大宇吴婧王彤刘泽华...
    2847-2852页
    查看更多>>摘要：选择华北平原地区作为研究对象,采用排放因子法建立该区域2000～2060年HCFC-142b排放清单,探讨了其空间分布特征,并对不同行业开展了排放结果的敏感性分析.结果显示,该地区2000～2019年HCFC-142b累计排放量为34.0kt.其中,江苏、山东和河南是排放量最大省份,累计排放量分别为595.1t、267.6t和196.5t.XPS泡沫排放最大,其次是ICR行业,两个行业对排放结果最敏感的因子分别是初始排放因子和设备废弃率.排放预测显示,在《蒙特利尔议定书》管控下,该地区2020～2060年的累计减排潜力为151.9kt(9.9ktCFC-11-eq;350.9mtCO2-eq).

    臭氧类消耗全球变暖华北平原地区排放清单减排潜力

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    黄河流域五大增长极碳排放脱钩效应——基于GDIM的因素分解

    陈瑞敏马晓君李宜良
    2853-2866页
    查看更多>>摘要：基于省级能源平衡表,采用自上而下估算方法对2007～2020年黄河流域五大增长极的碳排放量进行测算;运用拓展的广义迪氏指数分解法(GDIM)对五大增长极碳排放的驱动因素进行分解;将GDIM分解法与传统脱钩模型相结合,构建新的脱钩指数模型,并对五大增长极碳排放的脱钩效应进行深入研究,科学量化各因素的脱钩贡献.结果显示,黄河流域五大增长极碳排放总量呈先增长后下降趋势,而五大增长极的碳强度普遍呈下降趋势,降幅均超过63％;各因素对五大增长极碳排放的影响程度存在显著差异,技术规模和产出规模是导致碳排放增加的主要因素,技术碳强度是抑制碳排放增加的首要因素,能源消耗碳强度和能源强度对未来碳排放的减少具有较大潜力;除2015～2020年黄河"几"字弯都市圈未实现脱钩效应外,其余阶段五大增长极均取得了一定的脱钩成效,尤其在2010～2015年山东半岛城市群实现了强脱钩效应,脱钩指标值达到1.6126;技术碳强度和产出碳强度是决定五大增长极碳排放脱钩的主导因素.据此提出制定因地制宜的碳减排政策,加大对低碳技术的研发和应用支持力度,持续优化能源结构的政策举措.

    碳排放五大增长极GDIM分解脱钩效应黄河流域

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    碳排放绩效的空间关联网络结构及其形成机制——以长江经济带为例

    林明裕崔兴华
    2867-2878页
    查看更多>>摘要：以2006～2019年长江经济带城市为研究对象,通过引入修正引力模型量化分析长江经济带碳排放绩效的空间关联强度,并进一步运用社会网络分析方法探究空间关联网络的结构特征和形成机制.研究表明:(1)长三角经济带城市碳排放绩效整体呈现上升趋势,具有明显的马太和辐射效应,其空间关联强度整体不高、存在减弱的趋势,空间网络结构的连通性和稳健性较强、网络冗余路径逐渐减少但不具有等级森严特征.(2)从不同流域特征来看,长江中下游城市群处于空间网络的相对中心地位,在长江经济带城市碳排放绩效空间网络中扮演着领导者角色,而上游地区城市群处于相对劣势地位,发挥着中枢和传导作用.(3)从空间关联模块来看,长江经济带城市碳排放绩效空间关联模块可划分为"净溢出"、"净受益"和"双向溢出"模块,模块内部各城市之问具有明显的聚集和空问关联效应,各模块之间还存在明显的协同和空间溢出效应.(4)从影响机制来看,空间邻接关系、气候变化差异、交通基础差异、人口规模差异和能源结构差异在长江经济带城市碳排放绩效空间关联网络结构的形成与演化中发挥着重要作用.

    城市碳排放绩效空间关联网络社会网络分析二次指派程序

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    基于MOFs的改性生物焦复合吸附剂脱碳特性及机理研究

    王晨星贾里柳晴瑞王玉莹...
    2879-2892页
    查看更多>>摘要：为进一步探究高性能的金属有机骨架材料MOFs基CO2复合吸附剂,首先通过掺杂Ce、Cu、Mn、Co多元金属对生物焦进行改性修饰,在探究最优制备方法的基础上,基于生物焦及Mg-MOF-74共同含有不饱和金属位点和含氧官能团的基础特性进行结构设计,制备Mg-MOF-74改性生物焦复合吸附剂.在获得复合吸附剂吸附特性的基础上,探究了负载多元金属、MOFs材料以及生物焦之间的耦合及协同作用机制,并通过多种表征手段研究了样品的孔隙结构、表面官能团与晶态结构等微观特性,同时结合吸附动力学、吸附热力学以及元素价态变化揭示了复合吸附剂的脱碳机理.研究发现,溶胶凝胶法利于制备改性生物焦;负载的多元金属以金属氧化物形式存在于改性生物焦中,氧化边缘晶格缺陷,为改性生物焦引入含氧官能团,且所获得的10％Fe+4％Ce+2％Cu样品效果最优,其吸附量为1.53mmol/g;复合吸附剂对CO2的吸附是物理吸附与化学吸附共同作用的结果,MOFs材料优化了复合吸附剂的孔隙结构,改性生物焦因其石墨微晶结构与掺杂多元金属修饰而在表面产生电子转移,发生了化学吸附,即二者的复合在脱碳过程中发挥了相互促进与协同的作用,使复合吸附剂吸附性能得到明显提升,对于前驱体共热解法制备的样品相较于改性生物焦和Mg-MOF-74分别提升了 230.7％和 75.7％.

    生物焦MOFs复合吸附剂改性修饰吸附机理

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    不同土地利用方式下的场地土壤环境容量评价

    王霞仓龙王玉军
    2893-2904页
    查看更多>>摘要：从土壤功能和环境风险的角度出发,结合我国具体实际,对场地土壤的不同土地利用方式进行分类,以人体健康、地下水安全、土壤生物为敏感受体,研究在不同土地利用方式下基于不同敏感受体的综合土壤环境阈值计算方法,构建场地土壤环境容量的评价方法.在此基础上,以重金属Cd为模式污染物,计算了我国红壤区不同土地利用方式下的土壤环境容量,对场地土壤环境容量的评价方法进行验证.公园用地、居住用地、工矿用地和商服用地的土壤Cd环境容量分别为11.68kg/hm2、28.89kg/hm2、40.84kg/hm2和40.84kg/hm2.本研究为基于不同敏感受体的场地土壤的环境阈值和环境容量评估提供了参考方法和案例,为场地土壤环境容量的评价奠定科学基础,对提升我国场地土壤的环境管理水平具有重要意义.

    场地土地利用方式镉土壤环境阈值土壤环境容量

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    氰化物污染土壤修复工程环境足迹评估方法和案例研究

    桑春晖杨欣桐张红振肖萌...
    2905-2915页
    查看更多>>摘要：在界定评估边界、细化数据清单和系统构建评估流程方法的基础上,采用国际上广泛应用的环境足迹分析计算工具Spreadsheets for Environmental Footprint Analysis(SEFA),以山东某氰化物污染地块为例,基于实际获取数据,进行环境足迹的定量评价.结果表明,修复工程污染土方量74948m3,材料消耗量2249t,固废产生量4.19t,水资源消耗量2714m3,废水产生量2481m3,能源消耗量4274万MJ,温室气体(GHG)排放量为2463t CO2-eq.原位化学氧化相对原地异位化学氧化的环境影响更小,去除每千克氰化物的能源效率和GHG排放强度分别为6415MJ/kg和339.11kg CO2-eq/kg,约占异位化学氧化的25％.案例结果表明,SEFA能够快速、高效地定量评估氰化物污染修复工程的环境影响,上游原材料的使用导致的间接排放是环境足迹的主要来源,设备使用时长和材料用量是影响评估结果的关键参数.

    原位化学氧化异位化学氧化过硫酸钠绿色可持续修复碳排放

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