碳源排放量測(cè)算的方法研究目前,對(duì)碳源的測(cè)算主要采用3種方法:實(shí)測(cè)法、物料衡算法和排放系數(shù)法。這3種方法各有所長(zhǎng),互為補(bǔ)充。但對(duì)于不同的碳源,所采用的方法也不盡相同。
1 實(shí)測(cè)法主要通過(guò)監(jiān)測(cè)手段或國(guó)家有關(guān)部門(mén)認(rèn)定的連續(xù)計(jì)量設(shè)施,測(cè)量排放氣體的流速、流量和濃度,用環(huán)保部門(mén)認(rèn)可的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算氣體的排放總量的統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法。實(shí)測(cè)法的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于環(huán)境監(jiān)測(cè)站。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是通過(guò)科學(xué)、合理地采集和分析樣品而獲得的。樣品是對(duì)監(jiān)測(cè)的環(huán)境要素的總體而言,如采集的樣品缺乏代表性,盡管測(cè)試分析很準(zhǔn)確,不具備代表性的數(shù)據(jù)也是毫無(wú)意義的[6]。
2 物料衡算法物料衡算是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中使用的物料情況進(jìn)行定量分析的一種方法。始于質(zhì)量守恒定律,即生產(chǎn)過(guò)程中,投入某系統(tǒng)或設(shè)備的物料質(zhì)量必須等于該系統(tǒng)產(chǎn)出物質(zhì)的質(zhì)量。該法是把工業(yè)排放源的排放量、生產(chǎn)工藝和管理、資源(原材料、水源、能源)的綜合利用及環(huán)境治理結(jié)合起來(lái),系統(tǒng)地、全面地研究生產(chǎn)過(guò)程中排放物的產(chǎn)生、排放的一種科學(xué)有效的計(jì)算方法[6]。適用于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的總物料衡算,也適用于生產(chǎn)過(guò)程中某一局部生產(chǎn)過(guò)程的物料衡算。目前大部分的碳源排碳量的估算工作和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲得都是以此方法為基礎(chǔ)的。具體應(yīng)用中,主要有表觀能源消費(fèi)量估算法和詳細(xì)的燃料分類(lèi)為基礎(chǔ)的排放量估算法
3 排放系數(shù)法排放系數(shù)法是指在正常技術(shù)經(jīng)濟(jì)和管理?xiàng)l件下,生產(chǎn)單位產(chǎn)品所排放的氣體數(shù)量的統(tǒng)計(jì)平均值,排放系數(shù)也稱(chēng)為排放因子。目前的排放系數(shù)分為沒(méi)有氣體回收和有氣體回收或治理情況下的排放系數(shù)[1]。但在不同技術(shù)水平、生產(chǎn)狀況、能源使用情況、工藝過(guò)程等因素的影響下的排碳系數(shù)存在很大差異。因此,使用系數(shù)法存在的不確定性也較大。此法對(duì)于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不夠詳盡的情況有較好的適用性,對(duì)我國(guó)一些小規(guī)模甚至是非法的企業(yè)估算其排碳量也有較高的效率。
4 模型法由于森林與土壤這類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜,碳通量受季節(jié)、地域、氣候、人類(lèi)與各種生物活動(dòng)、社會(huì)發(fā)展等諸多因素的影響,而各因素之間又是相互作用的,因此,對(duì)于森林與土壤的排碳量,國(guó)際上比較多用生物地球化學(xué)模型進(jìn)行模擬。它通過(guò)考察環(huán)境條件,包括溫室、降水、太陽(yáng)輻射和土壤結(jié)構(gòu)等條件為輸入變量來(lái)模擬森林、土壤生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過(guò)程,從而計(jì)算森林———土壤———大氣之間的碳循環(huán)以及溫室氣體通量。代表模型有:F7氣候變化和熱帶森林研究網(wǎng)絡(luò)、COMAP模型、CO2FIX模型、BIOME-BGC模型、CENTURY模型和TEM模型和我國(guó)自己開(kāi)發(fā)的F-CARBON模型[9～11]。基于碳循環(huán)模型的模擬方法要求準(zhǔn)確獲得森林、土壤的呼吸、各種生物量在不同條件下的值和其生態(tài)學(xué)過(guò)程的特征參數(shù),但以上數(shù)值目前還處于研究之中。因此,其局限性很大,不僅一些生態(tài)學(xué)過(guò)程特征難以把握,而且模型參數(shù)的時(shí)間和空間代表性也值得懷疑[12]。
5 生命周期法生命周期分析/評(píng)價(jià)是對(duì)產(chǎn)品“從搖籃到墳?zāi)埂钡倪^(guò)程有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行后續(xù)評(píng)價(jià)的方法[13]。它要求詳細(xì)研究其生命周期內(nèi)的能源需求、原材料利用和活動(dòng)造成的向環(huán)境排放廢棄物,包括原材料資源化、開(kāi)采、運(yùn)輸、制造/加工、分配、利用/再利用/維護(hù)以及過(guò)后的廢棄物處理。按照生命周期評(píng)價(jià)的定義,理論上是每個(gè)活動(dòng)過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生CO2氣體。由于研究時(shí)采用的是從活動(dòng)的資源開(kāi)發(fā)開(kāi)始,會(huì)涉及不同的部門(mén)和過(guò)程,需要把在這個(gè)過(guò)程中能源、原材料所歷經(jīng)的所有過(guò)程進(jìn)行追蹤,形成一條全能源鏈,對(duì)鏈中的每個(gè)環(huán)節(jié)的氣體排放進(jìn)行全面綜合的定量和定性分析。所以用該法研究每個(gè)活動(dòng)過(guò)程排放的溫室氣體時(shí),是以活動(dòng)鏈為分類(lèi)單位的,與常規(guī)的碳源分類(lèi)方式不太一樣。
6 決策樹(shù)法由于目前的許多項(xiàng)目只是零散地計(jì)算某一范圍或地區(qū)的排碳量,隨著人們?cè)谖⒂^層次上對(duì)各個(gè)碳排放特征有了較深入地了解后,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在都面臨著一個(gè)如何將微觀層次的研究整合到宏觀國(guó)家或部門(mén)排放的問(wèn)題上。這在國(guó)家級(jí)和部門(mén)排放量的估算中考慮如何系統(tǒng)地合理利用數(shù)據(jù),避免重復(fù)計(jì)算和漏算尤其重要。IPCC在提供單一點(diǎn)碳源排放估算方法外,還提供了通過(guò)使用決策樹(shù)的方法來(lái)確定關(guān)鍵源及如何合理使用數(shù)據(jù)和避免重復(fù)計(jì)算的問(wèn)題。