什么是“雙碳”?水環境如何實現碳減排?
導讀
2020年(nian)9月22日(ri),國家主席(xi)習近(jin)平在(zai)第七十五屆聯合國大會上(shang)宣(xuan)布,中國力爭2030年(nian)前二氧化(hua)碳(tan)(tan)(tan)排放達到峰值,努力爭取2060年(nian)前實現碳(tan)(tan)(tan)中和(he)目(mu)(mu)標(biao)。在(zai)這兩(liang)年(nian)間,中國將碳(tan)(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)(tan)中和(he)目(mu)(mu)標(biao)確立為頂層戰略布局,各相關部委(wei)相繼(ji)出(chu)臺碳(tan)(tan)(tan)中和(he)重點政策(ce),各省(sheng)市把做好碳(tan)(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)(tan)中和(he)工作(zuo)寫入了地方“十四五”規劃(hua)。
01 “雙碳”目標是什么?
“雙碳(tan)(tan)”,即(ji)碳(tan)(tan)達峰與碳(tan)(tan)中和的簡(jian)稱(cheng)。

“碳(tan)達(da)峰”,就是指二氧化(hua)碳(tan)等(deng)溫室(shi)氣體(ti)的(de)排(pai)放達(da)到最高峰值不再(zai)增(zeng)長(chang)。我國承諾在2030年(nian)前(qian)(qian)力(li)爭“碳(tan)達(da)峰”,即在2030年(nian)前(qian)(qian)煤(mei)炭、石油、天然氣等(deng)化(hua)石能源燃(ran)燒活(huo)動和(he)(he)工、生(sheng)產過(guo)程以及十地利(li)用(yong)變化(hua)與林、等(deng)活(huo)動產生(sheng)的(de)溫室(shi)氣體(ti)排(pai)放(也包括因使用(yong)外購的(de)電力(li)和(he)(he)熱(re)力(li)等(deng)所導致的(de)溫室(shi)氣體(ti)排(pai)放)不再(zai)增(zeng)長(chang),達(da)到峰值。
“碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”是(shi)指在(zai)一定時間(jian)內直接(jie)或(huo)間(jian)接(jie)產生的(de)溫(wen)室氣體排(pai)放總(zong)量,通(tong)過碳(tan)匯(hui)、碳(tan)捕(bu)集、碳(tan)封存等(deng)技(ji)術實(shi)(shi)現(xian)等(deng)量吸收抵消,我國承諾努力爭取(qu)2060年實(shi)(shi)現(xian)“碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”,即通(tong)過產業優(you)化(hua)(hua)、能源轉型、技(ji)術革新大量降低(di)碳(tan)排(pai)放總(zong)量,通(tong)過植(zhi)樹造(zao)林、節能減排(pai)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)再(zai)利用、碳(tan)捕(bu)集、碳(tan)封存等(deng)技(ji)術形式,吸收二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan),等(deng)量抵消中(zhong)(zhong)和(he)必要的(de)二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)排(pai)放量,實(shi)(shi)現(xian)二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)“零排(pai)放”。
02 如何實現(xian)“雙(shuang)碳”目標(biao)
我(wo)國(guo)是世界上最大的(de)(de)能(neng)源生產國(guo)和消費國(guo),自“雙(shuang)碳(tan)”目(mu)標提出以來(lai),關于(yu)“雙(shuang)碳(tan)”目(mu)標的(de)(de)“時間(jian)表”與(yu)“路線圖”就(jiu)一(yi)直備受關注。我(wo)國(guo)具備實現(xian)碳(tan)達(da)峰、碳(tan)中和目(mu)標的(de)(de)良好基(ji)礎,但(dan)也面臨巨大挑戰。如何實現(xian)“雙(shuang)碳(tan)”目(mu)標?這是一(yi)個(ge)非常復雜且(qie)多面的(de)(de)問題。許(xu)多專家的(de)(de)回答不盡相同,大致可以從碳(tan)源、碳(tan)匯(hui)、碳(tan)過程三(san)個(ge)方向(xiang)來(lai)概(gai)述,以供(gong)參考。

實現“雙碳”目標(biao)的潛(qian)在(zai)技術路(lu)徑(jing)和措施(shi)(于貴瑞等)
1. 能源供應與消費(fei)端的替(ti)代脫碳、清潔化轉型(xing)。需要(yao)盡可能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)用太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、水能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等(deng)非碳(tan)(tan)基能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)替(ti)代化石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)和(he)制氫,構建(jian)以清(qing)潔(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)為主(zhu)的(de)“新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)/能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)供應(ying)系統”;力(li)爭在居民生活、交(jiao)通運輸、工(gong)業(ye)生產、農(nong)業(ye)、建(jian)筑等(deng)主(zhu)要(yao)碳(tan)(tan)排放領域(yu)中,實現清(qing)潔(jie)電(dian)(dian)力(li)、氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、太陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等(deng)非碳(tan)(tan)基能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)替(ti)代傳統化石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)消費。
2. 產業(ye)結構綠色低碳化(hua),發展新(xin)一代生態經濟。在鋼鐵(tie)、有色、石(shi)化(hua)、化(hua)工(gong)、建材等(deng)高耗(hao)能行業,重點(dian)發展低碳(tan)流程工(gong)業、低碳(tan)建筑材料(liao)、綠色交通(tong)體系、化(hua)石(shi)資源(yuan)低碳(tan)轉化(hua)等(deng),建立新一代(dai)綠色低碳(tan)產業體系及生態經濟發展模式。
3. 人為(wei)固(gu)碳路徑的生態(tai)環境治理。通(tong)過生態(tai)環境建設(she),土(tu)壤碳(tan)固持,以(yi)及大(da)氣CCUS等(deng)組合技(ji)術和工程抵消或中(zhong)和基(ji)礎性(xing)的(de)(de)(de)人為(wei)碳(tan)排放量。在(zai)關鍵性(xing)、顛覆性(xing)能源技(ji)術還沒(mei)有取得突破(po)之(zhi)(zhi)前,通(tong)過人為(wei)生態(tai)工程建設(she),鞏固和提(ti)升生態(tai)系(xi)統碳(tan)匯功能,是(shi)最(zui)為(wei)行(xing)之(zhi)(zhi)有效、最(zui)綠色、最(zui)經(jing)濟、最(zui)具規模(mo)的(de)(de)(de)技(ji)術途(tu)徑(jing),還與國家(jia)生態(tai)文(wen)明建設(she)目(mu)標高(gao)度(du)契合,可以(yi)認為(wei)是(shi)實現(xian)“雙碳(tan)”目(mu)標的(de)(de)(de)“壓(ya)艙石”及社會經(jing)濟發展的(de)(de)(de)“穩定器”。

中國的“雙碳”行動任務及其潛(qian)在的解決方案(于貴瑞等)
03 水環境中的碳減(jian)排
日前生態環(huan)(huan)境(jing)部(bu)印(yin)發(fa)的(de)《減污(wu)降碳(tan)(tan)(tan)協(xie)同增效實施(shi)方(fang)案》明確提出要推進(jin)水環(huan)(huan)境(jing)治(zhi)(zhi)理環(huan)(huan)節的(de)碳(tan)(tan)(tan)排(pai)放協(xie)同控制,增強污(wu)染防治(zhi)(zhi)與碳(tan)(tan)(tan)排(pai)放治(zhi)(zhi)理的(de)協(xie)調性(xing)。在(zai)碳(tan)(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)(tan)中(zhong)和這(zhe)場“硬仗”中(zhong),水環(huan)(huan)境(jing)治(zhi)(zhi)理再次(ci)成為減污(wu)降碳(tan)(tan)(tan)關鍵領域之(zhi)一,加(jia)快推進(jin)水環(huan)(huan)境(jing)治(zhi)(zhi)理減污(wu)降碳(tan)(tan)(tan)協(xie)同增效,將推動我國(guo)水生態環(huan)(huan)境(jing)保護工作進(jin)入新發(fa)展階(jie)段。
污水處(chu)理廠中(zhong)的碳減排
污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理過(guo)程實際(ji)就(jiu)是碳(tan)排放的過(guo)程,污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理行業(ye)的碳(tan)排放量約(yue)占全社會總排放量的1%,在(zai)環保(bao)產業(ye)中占比最大(da)。污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理過(guo)程中會排放二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)、甲(jia)烷(wan)和氧(yang)化(hua)亞(ya)氮(dan)。其中,二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)主要來源(yuan)(yuan)于污(wu)水治(zhi)理設施的能耗過(guo)程,而(er)水污(wu)染物降解產生的二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)則認(ren)定為生源(yuan)(yuan)性(xing)碳(tan)排放;甲(jia)烷(wan)主要來源(yuan)(yuan)于污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理厭(yan)氧(yang)環節(jie),包括管網、厭(yan)氧(yang)池、化(hua)糞(fen)池、污(wu)泥厭(yan)氧(yang)消化(hua)池等;氧(yang)化(hua)亞(ya)氮(dan)主要來源(yuan)(yuan)于污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理過(guo)程的硝化(hua)反硝化(hua)階段。

污水處理過程中的碳排放
同時污(wu)水(shui)處理(li)本身也是碳減排(pai)過(guo)程(cheng)。未經處理(li)的污(wu)水(shui)直(zhi)排(pai)導致黑臭是個厭氧過(guo)程(cheng),會產生更(geng)多的碳排(pai)放。目前,我國統計出的污(wu)水(shui)處理(li)率雖然(ran)較(jiao)高,但(dan)污(wu)水(shui)集(ji)中收(shou)集(ji)率普遍較(jiao)低,許多城市不足(zu)50%,污(wu)水(shui)處理(li)工作任務仍然(ran)艱(jian)巨。
在污水處(chu)理過(guo)程中(zhong),通過(guo)提高污水處(chu)理綜合能(neng)效、提高污水集中(zhong)收(shou)集處(chu)理率、探索可持續新(xin)工藝等手段,實現低碳污水處(chu)理,就是污水處(chu)理行業(ye)對實現“雙碳”目標的重要貢獻。
水(shui)源保(bao)護也是(shi)降(jiang)碳
在(zai)人為干預的(de)水(shui)循環中,污水(shui)經(jing)(jing)過處理后達(da)標排入(ru)自然水(shui)體,是一個必(bi)經(jing)(jing)的(de)環節。因此,通(tong)過開(kai)展水(shui)源(yuan)保護、降低農業面源(yuan)污染等手段,減少進入(ru)水(shui)體的(de)污染物含量(liang)和污水(shui)產生量(liang),用基于自然的(de)解決方法(fa)從源(yuan)頭提升(sheng)水(shui)質,本身也是在(zai)實現(xian)碳減排。

實(shi)(shi)現(xian)(xian)碳達(da)峰、碳中和(he)是一場硬仗。而在努力(li)實(shi)(shi)現(xian)(xian)“雙碳”目標(biao)的(de)過程(cheng)中,也意味著我國將(jiang)更(geng)加(jia)堅定(ding)地貫(guan)徹新發(fa)(fa)展理念,構建(jian)新發(fa)(fa)展格局,推進產業轉型和(he)升級,走(zou)上綠色、低碳、循環的(de)發(fa)(fa)展路徑,實(shi)(shi)現(xian)(xian)更(geng)高質量(liang)發(fa)(fa)展。
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