導語：對國家溫室氣體排放核算方法標準和指南進行了系統梳理，發現國家層面缺乏城鎮污水處理廠碳排放核算標準。對比了現行的6項涉及城鎮污水處理廠的碳排放核算標準核算邊界及核算因子存在的差異。目前的標準存在核算邊界不統一、核算因子差異大等問題，建議下一步可進行行業統一的標準、規范的編制，并進行污水處理廠直接溫室氣體的監測，促進行業統一標準，此外，還需加強低碳技術的研發，促進行業低碳發展。

本研究梳理了我國有關城鎮污水處理廠碳排放的碳排放核算標準規范，對比了核算對象、核算邊界和納入考慮的核算范圍，分析存在的問題。

一、我國碳排放核算體系

1.國家碳排放核算標準體系

國際方面，聯合國氣候變化委員會（IPCC）出臺了《國家溫室氣體清單指南》（簡稱“IPCC指南”），從能源、工業、農業、土地利用及廢棄物處置六大領域對碳排放核算進行規定。第1版“IPCC指南”于 1995年發布，1996年發布了第2版，是發展中國家廣泛使用的版本。2006年IPCC指南被發達國家廣泛使用，并于2019年進行了修訂。“IPCC指南”2019年修訂版增加了廢水處理N2O核算方法及排放因子，更新了CH4排放因子；更新了污泥N2O和CH4的計算方法、并增加了排放因子。“IPCC指南”是世界各國編制國家清單的技術規范和參考標準，我國正進行2019年修訂版的推廣應用。

國家層面，國家發展和改革委員會于2011年出臺了《省級溫室氣體清單編制指南（試行）》（以下簡稱“省級指南”），以指導各個省市進行溫室氣體排放核算工作。該指南主要是參照“IPCC指南”對六大領域碳排放核算方法進行規定，并根據我國國情對部分碳排放的因子進行本地化。其中與污水有關的主要是廢棄物處置章節有關于生活污水、污泥焚燒和填埋方面的碳排放方法和排放因子。且規定中僅僅考慮了生活污水、污泥焚燒和填埋過程中甲烷的碳排放核算方法和排放因子。該指南出臺較早，而“IPCC指南”已于2019年進行修訂，目前的指南未能體現N2O的排放情況及排放因子，在使用過程中并不能很好的體現城鎮污水處理廠全流程的特點。

生態環境部2018年出臺了《城鎮污水處理廠污染物去除協同控制溫室氣體核算技術指南（試行）》（以下簡稱“協同控制指南”），目標是推進污染物和溫室氣體排放協同控制。該指南對城鎮污水處理廠主要污染物去除協同控制溫室氣體核算的主要內容、程序、方法及要求進行了規定。該指南主要核算污水處理廠污染物去除量和碳排放量，其中碳排放主要將污水處理的CH4和N2O及污泥處理的CH4納入考慮，間接排放主要考慮電耗產生的二氧化碳排放。

重點行業方面，國家發改委先后印發了包括發電、食品、煙酒等24 個行業的碳排放核算指南（簡稱“行業指南”）。國家標準化管理委員會于2015-2018年出臺“1+12”碳排放核算標準，包括1個《工業企業溫室氣體排放核算和報告通則》及發電、化工、水泥、煤炭生產和紡織服裝12個重點行業的《溫室氣體排放核算方法與報告要求》（簡稱“行業標準”）。“行業標準”及“行業指南”對相關行業的碳排放進行規定，且包含了燃料消耗量、電力消耗及六種溫室氣體的直接排放等內容。然而這一系列的標準規范并未涉及到城鎮污水處理行業。

綜上所述，我國現行的標準化體系中，“IPCC指南”、“省級指南”和“協同控制指南”均涉及了污水處理和污泥處理處置直接碳排放核算，但并不能很好的指導污水處理行業進行碳排放核算。針對重點行業出臺的一些列標準規范又未涉及到城鎮污水處理行業。因此，在國家層面，污水處理行業的碳排放核算標準缺乏統一的指導，污水處理廠碳排放及減排工作還未在國家層面開展。

2. 城鎮污水處理廠溫室氣體排放核算標準

我國眾多科研工作者在城鎮污水處理廠碳排放方面做了廣泛研究，從污水處理廠全生命周期碳排放核算、低碳評價，并提出了我國污水處理廠低碳運行建議。在我國雙碳背景下，水處理行業對碳排放核算關注度逐步升高。

《污水處理廠低碳運行評價技術規范》（以下簡稱“低碳運行規范”）于2022年6月由中國環境保護產業協會發布并于當年7月1日開始實施。該標準主要是用于進行污水處理廠低碳運行評價，針對的主要是污水處理廠運行階段的碳排放核算。主要納入考慮的是污水處理過程CH4和N2O及廠區電耗、藥耗、物耗、能耗消耗產生的間接的二氧化碳碳排放。

《城鎮水務系統碳排放核算及減排技術指南》（以下簡稱“水務指南”）由中國城鎮供水排水協會組織編寫并于2022年7月13日發布。作為城鎮水務系統碳排放核算的專著，其對水務系統邊界進行了規定，主要是給水與再生水系統、污水系統、雨水系統，包括化糞池、管網、廠區、污泥處理處置等。其核算方法是針對的水務系統建設、運行和拆除全生命周期的。該指南在考慮污水處理過程中CH4和N2O同時，還將污水處理過程的化石性CO2納入考慮，同時，考慮了電耗、藥耗、物耗、能耗消耗產生的間接二氧化碳排放。在相關排放案例中還提到了光伏、熱泵等污水處理廠常用的減排措施，并對熱泵的的減排量的列出了核算方法。

《城鎮污水處理廠碳減排評估標準》（以下簡稱“評估標準”）是2023年12月由中國城鎮供水排水協會發布的專門針對污水處理廠碳減排評估的一項標準，于2024年3月1日實施。該標準針對城鎮污水處理廠建設、運行、拆除全生命周期進行碳排放核算。在運行階段考慮了污水處理的化石性CO2、CH4和N2O；同時，還將污泥處理處置過程化石性CO2、CH4和N2O考慮進來。在減排方面將熱泵、光伏、再生水回用、污泥厭氧發酵、土地肥料替代等減排計算也給出了明確的計算公式。相對來說，更具操作性和可行性，也更為全面。

可以看出，與其他重點行業“自上而下”的模式不同，污水處理行業碳排放核算標準目前是一種“自下而上”的模式，即國家層面還沒出臺統一的標準規范，先是行業中的團體編制發布團體標準，來進行相關工作的指導。出現這一現象，可能是因為污水處理行業本身在國民經濟中的碳排放總量僅占約1%~2%，并非是關注的重點。但是，從行業角度已經引起了廣泛的關注，后續可能會進行國家統一的相關的標準政策的研究和制定。

二、標準比較

1. 核算邊界對比

現行標準對城鎮污水處理廠的核算邊界分為3個方面：時間邊界、空間邊界和對象邊界。時間邊界主要針對的是全生命周期的概念，即建造、運行、拆除階段；空間邊界主要針對廠區物理界限如廠區內、廠區外（包括管網、污泥處置等）；對象邊界主要是針對核算的對象如直接排放、間接排放、碳減排等，直接排放考慮溫室氣體種類、間接排放包含的種類等。

現行涉及城鎮污水的溫室氣體排放量核算方法的核算邊界對比如表1所示。“IPCC指南”和“省級指南”偏重于地域性，主要提供了污水處理及污泥處理運行過程中直接排放溫室氣體的核算。“水務指南”針對水務系統，包含了污水系統、給水系統和再生水系統、雨水系統，將水務系統建設、運行和拆除全生命周期的直接、間接排放納入考慮范圍。“協同控制指南”、“低碳運行規范”和“評估標準”主要針對污水處理廠，前2項主要考察污水處理廠運行階段且不包含污泥處置，后者考察建設、運行、拆除全生命周期且包含了污泥處置過程。可以看出，“水務指南”對于時間和空間邊界包含最為廣闊，“評估標準”考慮了污水處理廠全生命周期，而其他的幾項主要針對污水運行階段進行規定。

表1 城鎮污水處理廠溫室氣體排放核算方法

在對象邊界方面，“IPCC指南”和“省級指南”主要包含了污水處理直接排放的CH4和N2O和污泥處置過程中的化石性CO2。“水務指南”考慮了污水和污泥處理處置化石性CO2、CH4和N2O以及電耗、藥耗、能耗的間接排放和熱泵、太陽能光伏的碳減排。“協同控制指南”主要考慮污水處理過程的CH4和N2O，以及電耗的間接排放。“低碳運行規范”考慮了污水處理的CH4和N2O直接排放和電耗、藥耗、物耗的間接排放。“評估標準”考慮了直接排放化石性CO2、CH4和N2O，電耗、藥耗、物耗、能耗的間接排放以及熱泵、太陽能光伏、再生水回用、污泥厭氧消化、肥料利用等多途徑減排。

2. 核算因子對比

現行標準碳排放核算因子如表2和表3所示。對于直接排放因子，污水處理過程中的CH4和N2O研究較多，故“水務指南”中將排放因子進行工藝分類，“評估標準”中將排放因子進行系統研究并結合模型后提出。相對于“IPCC指南”和“省級指南”這2項標準中提出的排放因子更低，更符合我國國情。污水處理過程中化石性CO2的排放因子，僅“評估標準”中提及。對于污泥處理過程中的直接排放因子研究相對較少，但“水務指南”和“評估標準”也給出了推薦值。這些值基本是基于文獻研究，并參考了“IPCC指南”，相對還較為缺乏我國相關方面的數據。

對于間接排放因子，可以看出電耗、藥耗等差異均較大。關于電耗排放因子，“水務指南”和“低碳運行規范”采用《2019年年度減排項目中國區域電網基準線排放因子》，“協同控制指南”和“評估標準”采用《2012年中國區域電網平均二氧化碳排放因子》。《2019年年度減排項目中國區域電網基準線排放因子》主要是用于自愿減排項目相關可交易的碳排放核算，而《2012年中國區域電網平均二氧化碳排放因子》是進行碳排放計算的，故認為《2012年中國區域電網平均二氧化碳排放因子》相對更符合城鎮污水進行碳排放核算的需求。

表2 直接碳排放因子

注：①“協同控制指南”中污泥甲烷排放，不考慮處理處置方式，僅為厭氧處理，無法歸納入目前的統計體系，故暫不統計；②“水務指南”中污水處理CO2按照10%化石碳考慮，并根據理論轉化公式計算，故無排放因子；CH4和N2O排放因子根據AAO工藝選取；污泥焚燒中化石源CO2的排放根據污泥碳含量進行計算，本研究中取碳含量為30%；③“評估標準”中污泥焚燒化石源CO2的排放根據污泥含碳量計算，本研究中取30%；④污水處理甲烷的排放根據標準給出的范圍，選取最大值；⑤N2O排放因子單位為kgN2O-N/kgTN。

表3 間接排放及減排因子

注：①“水務指南”中提出光伏發電潛力為21.312 kWh/m3；并未給出具體計算公式；②“評估標準”中再生水回用的因子根據回用規模來，本研究選取最大規模，其排放因子最小，為0.3 kg/m3。此外，本標準還考慮了土地利用肥料替代的碳減排，在后續結果中分析；③電耗排放因子選取華中區域數值。

另外，近期生態環境部環境規劃院碳達峰碳中和研究中心牽頭編制并發布了《中國電網區域二氧化碳排放因子研究（2023）》，該報告對電網排放因子進行省級分類，相對來說是更為準確的排放因子。對于藥耗的排放因子，可以看出“評估指南”中的排放因子普遍高于其他標準，其主要原因是“評估標準”中的排放因子大多數均是以活性物質的含量計，如PAC的排放因子6.19是采用Al3+含量計算的，FeCl3是以Fe3+含量計算，因此在進行碳排放計算時收集到廠區藥耗數據后需進行活性物質的量的換算后再乘以排放因子。

3. 存在問題

核算范圍不統一

在污水處理碳排放核算時，需根據核算目標合理選擇正確的核算范圍，如是進行全生命周期的碳排放，則需考慮建設、運行和拆除全過程。若是僅針對運行階段，則需考慮是否將污泥納入考慮。現行標準中，“IPCC指南”、“水務指南”和“評估指南”均將污泥處理處置碳排放納入考慮范圍。“IPCC指南”為地域性的碳排放標準，“水務指南”和“評估指南”為全生命周期的碳排放標準，故在進行地域性或全生命周期碳排放核算時，將污泥納入考慮。而“省級指南”也是針對地域性的，由于發布較早，在“IPCC指南”修訂后未進行修訂，故沒有考慮污泥碳排放。“低碳運行規范”未考慮污泥處理處置碳排放，在僅僅針對污水處理廠進行運行評價時，可不考慮污泥碳排放。

核算因子差異大

對于排放因子，6項標準對于污水處理直接排放均進行了規定，“IPCC指南”、“省級指南”、“協同控制指南”和“低碳運行規范”相對較為統一。而“水務指南”和“評估指南”對于污水直接排放的排放因子參考國內的文獻并結合工藝情況，相對是較為符合我國實際情況的，若能結合實際監測數據，結果更為可靠。間接排放的排放因子主要是“低碳運行規范”、“水務指南”和“評估指南”3個團標中體現。然而，令人意外的是這3項標準中關于排放因子的規定差異也較大，一方面是因為有些標準給出的核算因子是根據活性物質進行計算有些標準是根據物質整體進行換算，另一方面是因為不同的標準參考的不同文獻來源。這就需要在計算污水處理廠碳排放時審慎的查詢相關因子的來源，分析差異原因，并合理的進行因子取值。

三、結論及展望

本文梳理了現有城鎮污水處理廠碳排放核算標準規范，發現國家層面還未出臺城鎮污水處理廠處理行業的碳排放核算標準。對比了現有團體標準的核算邊界及核算因子存在的差異。

現有標準中，核算邊界有的包含建設、運行、拆除階段碳排放，有的不包含；對于運行階段有的考慮污泥處置過程有的不考慮；此外對于核算對象中是否將化石性CO2納入核算也需要進一步明確。若是進行行業相關碳排放核算統計工作，建議可進行建設、運行（包含污泥處置）、拆除全生命周期碳排放核算，并將污泥處置納入核算范圍；若是針對污水運營企業，可考慮僅將污水處理廠運行所需的電耗、藥耗、能耗和直接排放納入考慮，不考慮污泥處置過程產生的碳排放。對于污水及污泥處理處置過程中化石性CO2，建議暫時不納入核算范圍，一方面是因為其排放因子相對缺乏，另一方面“IPCC指南”中并未納入核算，與國際保持統一。

核算因子是碳排放核算的關鍵因素。現有標準中，對于污水處理和污泥處理處置過程直接排放的CH4、N2O排放因子差異較大，可參考我國相關標準推薦值進行選取，或進行直接實測獲得。間接排放因子中藥劑排放因子差異較大，建議進行標準中參考資料溯源后，判斷使用。電力排放因子推薦根據排放企業所在地，優先選用當地排放因子進行碳排放核算。

基于上述現狀，建議后續污水處理廠碳排放方面可開展如下工作：①在團標的基礎上，進一步完成行業或國家標準的編制，統一碳排放核算因子，為行業開展相關工作提供指導；②開展污水處理廠溫室氣體監測，獲取更契合各個項目一手碳排放數據。

進行碳排放核算的目的，依然是減碳降碳，貫徹落實國家實現“雙碳”目標。因此，在碳核算的基礎上，更需要進行低碳技術研究、開發，促進污水處理低碳技術進步。

聲明：本文轉自給水排水，作者賀珊珊、陳紅芳等。本文版權歸原作者所有，不代表本網站觀點，僅供學習交流之用，不做商業用途。如文中的內容、圖片、音頻、視頻等存在第三方的在先知識產權，請及時聯系我們刪除。