Выбросы парниковых газов от городских очистных сооружений в Китае с 2006 по 2019 год

Научные данные, том 9, Номер статьи: 317 (2022) Цитировать эту статью

8543 Доступа

12 цитат

7 Альтметрика

Подробности о метриках

Сооружения по очистке сточных вод (ОССВ) уменьшают загрязнение воды, но также вызывают потребление ресурсов и негативное воздействие на окружающую среду, особенно выбросы парниковых газов (ПГ). Сокращение выбросов парниковых газов на очистных сооружениях может способствовать достижению углеродной нейтральности в Китае. Однако в Китае по-прежнему отсутствуют кадастры выбросов парниковых газов с высоким разрешением и временными рядами. В этом исследовании мы создаем инвентаризацию выбросов очистных сооружений на уровне предприятия для выбросов CH4, N2O и CO2 в результате различных процессов очистки сточных вод, потребления энергии и сброса сточных вод за период с 2006 по 2019 год. Мы стремимся разработать прозрачную, поддающуюся проверке и сопоставимый кадастр выбросов парниковых газов на очистных сооружениях для поддержки снижения выбросов парниковых газов на очистных сооружениях в Китае.

Измерение(я)

выбросы метана, закиси азота и углекислого газа от городских очистных сооружений

Тип(ы) технологии

метод компьютерного моделирования

Тип(ы) фактора

масса входящего и выходящего химического потребления кислорода (ХПК) • общая масса входящего и выходящего азота (TN) • удаляемый ХПК • потребление электроэнергии • коэффициенты выбросов • технология очистки сточных вод

Характеристика образца – Организм

Никто

Пример характеристики — окружающая среда

очистные сооружения • процесс физической очистки • процесс химической очистки • процесс физико-химической очистки • обычный активный ил • процесс улучшенного активного ила • процесс очистки биопленки • процесс анаэробной биологической очистки • стабилизационный пруд, построенные водно-болотные угодья и обработка земель • мембранный биореактор

Пример характеристики – Местоположение

Китай

Муниципальные очистные сооружения являются основным техническим решением по снижению загрязнения воды. Но очистка сточных вод на очистных сооружениях и других очистных сооружениях всегда происходит за счет потребления энергии, использования химикатов и воздействия на окружающую среду1,2, среди которых наибольшую озабоченность вызывают выбросы парниковых газов3,4. Несмотря на то, что выбросы ПГ из сточных вод вносят лишь небольшой вклад в глобальные антропогенные выбросы ПГ, по-прежнему важно составить карту выбросов ПГ из систем очистки сточных вод и установить разумные цели по снижению выбросов ПГ5,6. Для достижения этих целей необходимым условием является проведение комплексной инвентаризации парниковых газов. Было проведено множество исследований по созданию счетов выбросов парниковых газов на очистных сооружениях7,8,9,10,11,12,13, но все еще существуют проблемы и трудности.

Текущие счета выбросов ПГ часто не учитывают различия в процессах/технологиях очистки. При учете выбросов ПГ очистных сооружений на региональном уровне в основном используются коэффициенты выбросов МГЭИК, где процессы централизованной биологической очистки подразделяются только на аэробные и анаэробные процессы, но не учитывается дифференциация подкатегорий аэробных или анаэробных технологий7,10,11,12 ,13,14, что приводит к большой неопределенности коэффициентов выбросов парниковых газов. Для точного учета выбросов парниковых газов на очистных сооружениях необходимо рассмотреть и проанализировать подробные процессы/технологии.

Часто учитываются только CH4 и/или N2O, исключая выбросы CO2 в результате процессов биологической очистки, поскольку «они обычно образуются из современных (биогенных) органических веществ в человеческих экскрементах или пищевых отходах и не должны включаться в общие национальные выбросы (IPCC 2019). , том 5, глава 6, стр. 7)'15. Но интенсивные исследования показали, что значительное количество ископаемого CO2 выбрасывается непосредственно из очистных сооружений, и если предположить, что все прямые выбросы CO2 являются биогенными, можно недооценить выбросы парниковых газов16,17,18,19,20.

Растворенные парниковые газы в очищенных сточных водах сами по себе могут быть выброшены. Кроме того, многие водные пути находятся в эвтрофных или богатых питательными веществами условиях, что может еще больше привести к увеличению выбросов парниковых газов15. Однако выбросы ПГ из принимающих вод редко учитываются из-за отсутствия данных о качестве воды принимающего водоема и путях сброса вниз по течению. Несмотря на то, что в некоторых исследованиях рассматривались выбросы очищенных сточных вод за пределы объекта, предполагался только один путь сброса в реки, озера или океаны7,8,9. Учет выбросов от различных путей сброса (например, прямых сбросов в реки, озера, водохранилища, моря, почву и орошаемые сточными водами сельскохозяйственные угодья) имеет важное значение для определения ключевых источников выбросов, состава парниковых газов и их вклада во всю систему очистки сточных вод.