前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇減少碳排放的有效途徑范文，相信會(huì)為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

減少碳排放的有效途徑范文第1篇

(1)大部分研究認(rèn)為,林產(chǎn)品碳儲(chǔ)量應(yīng)納入國(guó)家溫室氣體清單報(bào)告,因?yàn)榱之a(chǎn)品是一個(gè)碳庫(kù),伐后林產(chǎn)品是其中一個(gè)重要構(gòu)成部分。對(duì)于林產(chǎn)品中大量的二氧化碳,如要減少排放,就必須做到幾點(diǎn),首先對(duì)于林產(chǎn)品的利用率應(yīng)提高,當(dāng)林產(chǎn)品的二氧化碳儲(chǔ)量得到擴(kuò)大,林產(chǎn)品的使用壽命自然也會(huì)延長(zhǎng)。其次,比如可以采取合理處置廢棄的木產(chǎn)品、降低林產(chǎn)品的二氧化碳排放率等等一些積極的手段來減少二氧化碳的排放,同時(shí)可以使一些廢棄的木產(chǎn)品的二氧化碳長(zhǎng)期固化,形成生態(tài)系統(tǒng)之間的排放平衡。

(2)大量二氧化碳的排放主要是由于使用了工業(yè)產(chǎn)品的緣故,所以如果可以用林產(chǎn)品來替代,比如使用木質(zhì)產(chǎn)品,減少一些能源材料的使用,就可以減少其中的二氧化碳排放,又可以使其中的二氧化碳的固化。

(3)化石能源在燃燒過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳,所以如果可以用林產(chǎn)品替代,就可以減少二氧化碳的排放,其中林木生物能源的替代對(duì)于二氧化碳的減排也有非常明顯的效果。由于對(duì)于林業(yè)的損毀,一大部分的二氧化碳被排放到大氣中,而林業(yè)資源的再生功能,也可以使二氧化碳重新被吸收。所以增加林業(yè)產(chǎn)品不僅可減少二氧化碳的排放,還可以長(zhǎng)期固化二氧化碳,從而起到節(jié)能減排的作用。所以林業(yè)是目前低碳減排的重要手段。

2森林碳匯對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著巨大的作用

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人類的生活都離不開化石能源的消耗和二氧化碳的排放,這是人類生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。雖然不同的地區(qū)的碳排放量都不同,但地區(qū)的發(fā)展卻離不開二氧化碳的排放。這種現(xiàn)狀是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而形成的,由于我國(guó)的技術(shù)體系還不夠完善,所以在碳排放方面還沒有取得較大的發(fā)展,想要突破原有的技術(shù)是具有極高難度的。如果一味執(zhí)行減排,只會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展,使人民生活水平下降,同時(shí)也會(huì)提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本。所以,對(duì)于中國(guó)目前的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)于化石能源的主體局面想要改變就必須提供大量的資金和技術(shù)才能實(shí)現(xiàn),而就目前來看,這是很難實(shí)現(xiàn)的。所以,林業(yè)減排是一個(gè)極具可行性的方案,這不僅投資少,而且成本也很低,但收益卻頗豐,是一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)性的可選擇方案。地球上主要有大氣碳庫(kù)、海洋碳庫(kù)、巖石圈碳庫(kù)和陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)四大碳庫(kù)。

在對(duì)碳循環(huán)的研究時(shí),可以將巖石圈碳庫(kù)當(dāng)做靜止不動(dòng)的,因?yàn)楸M管巖石圈碳庫(kù)是最大的碳庫(kù),但碳在其中周轉(zhuǎn)一次需要百萬年以上,周轉(zhuǎn)時(shí)間極長(zhǎng)。海洋碳庫(kù)的周轉(zhuǎn)周期也比較長(zhǎng),平均為千年尺度,是除巖石碳庫(kù)以外最大的碳庫(kù),所以它們對(duì)于大氣碳庫(kù)的影響都比較小。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)主要由植被和土壤兩個(gè)分碳庫(kù)組成,內(nèi)部組成很復(fù)雜,是受人類活動(dòng)影響最大的碳庫(kù)。而森林地區(qū)是碳積蓄的主要發(fā)生地,所以對(duì)于碳循環(huán)具有極其重要的作用。林業(yè)也成為增加碳匯的最重要的手段之一。國(guó)家發(fā)改委曾經(jīng)在2007年對(duì)中國(guó)造林活動(dòng)進(jìn)行過估算,從1980到2005年,中國(guó)造林活動(dòng)累計(jì)凈吸收二氧化碳30.6億t,森林管理累計(jì)凈吸收二氧化碳16.2億t?？梢?林業(yè)對(duì)于二氧化碳的吸收起著極其關(guān)鍵的作用。

3森林碳匯的發(fā)展難點(diǎn)

通過對(duì)林業(yè)及二氧化碳減排的分析與研究,可以從中看出,林業(yè)減排與增加森林碳匯是減少二氧化碳排放的有效途徑,也是低碳經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。但是,在低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中,森林碳匯的發(fā)展也遭遇了一些難點(diǎn)和限制。在《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》及《京都議定書》中,對(duì)于森林碳匯及相關(guān)碳交易都有明確規(guī)定:

在《京都議定書》就有這樣的規(guī)定,開發(fā)森林碳匯的土地,必須是從項(xiàng)目基準(zhǔn)年開始,過去五十年內(nèi)沒有森林,如果是再造林項(xiàng)目,所用的土地必須是從1989年12月31日至項(xiàng)目開發(fā)那一年不是森林,但是在此之前可以有森林。

自身可以完成減排指標(biāo)的,不可以利用清潔發(fā)展機(jī)制;可以使用清潔發(fā)展機(jī)制的國(guó)家,與其合作的發(fā)展中國(guó)家的企業(yè),也需要將符合規(guī)定的碳減排量申報(bào),并獲得聯(lián)合國(guó)相關(guān)部門認(rèn)可后,才能出售給發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)。

進(jìn)行交易的碳信用額必須是新產(chǎn)生的,不可以是現(xiàn)存的碳匯量。

4、減少毀林和優(yōu)化

減少碳排放的有效途徑范文第2篇

1各因素對(duì)碳排放的影響

根據(jù)對(duì)相關(guān)指標(biāo)的分類，具體分析各因素對(duì)碳排放的影響．能源因素:能源消費(fèi)總量(X1)與碳排放(X0)之間的相關(guān)系數(shù)為0.998，為所有指標(biāo)中的最大值．這反映出，能源消費(fèi)的不斷增長(zhǎng)是導(dǎo)致目前碳排放總量不斷增加的最主要原因;煤炭消費(fèi)總量(X2)與碳排量(X0)間的相關(guān)系數(shù)為0.964，結(jié)合考慮煤炭在當(dāng)前能源消費(fèi)中占主導(dǎo)地位，這反映出推進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，降低碳排放量的一條有效途徑就是優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，減少煤炭為代表的化石能源的消費(fèi)比重，開發(fā)以水電、核電為代表的非化石能源，提高新能源在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的地位．人口因素:城市化率(X3)、總?cè)丝?X4)、從業(yè)人員總數(shù)(X5)與碳排放量(X0)之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.994、0.995、0.994，顯示出極強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系．當(dāng)前我國(guó)的碳排放主要產(chǎn)生在城市地區(qū)，從其高達(dá)0．994的相關(guān)系數(shù)可以也看出，城市化率越高，碳排放量越大．而人口則是碳排放的來源載體，只有通過人工的勞動(dòng)和社會(huì)生活才會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放，這一點(diǎn)也可以從總?cè)丝谝约皬臉I(yè)人員總數(shù)和碳排放之間的極高相關(guān)系數(shù)看出．經(jīng)濟(jì)因素:GDP增長(zhǎng)率(X7)、第三產(chǎn)業(yè)比重(X8)與碳排放(X0)的相關(guān)系數(shù)(0．63、0．745)相對(duì)較低，但是其絕對(duì)值仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了0．5;城鎮(zhèn)居民可支配收入(X9)、GDP總量(X6)與碳排放(X0)之間的相關(guān)系數(shù)則高達(dá)0.992、0.996．這體現(xiàn)出以這四個(gè)指標(biāo)為依據(jù)的經(jīng)濟(jì)因素與碳排放量間有著較密接的聯(lián)系，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源需要在一定程度上增加低碳建設(shè)的壓力．技術(shù)因素:高新科技的運(yùn)用，對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展有著極其深遠(yuǎn)的影響，從具體的指標(biāo)來看，碳排放量(X0)與單位GDP能耗(X10)、碳生產(chǎn)力(X11)的相關(guān)系數(shù)分別高達(dá)0．972和0．97．這說明走低碳發(fā)展的道路，離不開對(duì)科學(xué)技術(shù)的使用，科技的發(fā)展可以開闊我們的生存空間，提供新的能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，并且可以通過實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型提高碳生產(chǎn)力來減少碳排放量．

2基于I=PAT修正模型的中部地區(qū)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響因素分析

原模型中考慮的是人口對(duì)環(huán)境的壓力［5］，故而其選取指標(biāo)A為人均財(cái)富．在本文中，為了能夠準(zhǔn)確分析低碳經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中的碳排放與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及其他因素間的定量變化，特在傳統(tǒng)的I=PAT模型中引入了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r(GDP總量)以替代人均財(cái)富指標(biāo)，式中，用I代表碳排放總量，單位為萬噸;P表示總?cè)丝?A則表示地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，用GDP總量表示;T是指單位GDP能耗，代表技術(shù)因素．通過各因素中指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)比較，在人口因素中選取總?cè)丝?X4)指標(biāo)、在經(jīng)濟(jì)因素中選取GDP總量(X6)指標(biāo)、在技術(shù)因素中選取單位GDP能耗(X10)指標(biāo)與碳排放總量(X0)進(jìn)行回歸分析，所取樣本數(shù)僅滿足最小樣本容量要求．因此由方程2可以看出，影響湖南省碳排放的因素按其對(duì)模型的解釋能力依次為總?cè)丝?、單位GDP能耗、GDP總量．具體來講，總?cè)丝诘膶?duì)數(shù)每提升(或降低)一個(gè)百分點(diǎn)，碳排放量的對(duì)數(shù)將提高(或降低)14．01556個(gè)百分點(diǎn);單位GDP能耗的對(duì)數(shù)每提升(或降低)一個(gè)百分點(diǎn)，碳排放量的對(duì)數(shù)將提高(或降低)1．506186個(gè)百分點(diǎn);GDP總量的對(duì)數(shù)每提升(或降低)一個(gè)百分點(diǎn)，碳排放量的對(duì)數(shù)將提高(或降低)0．405073個(gè)百分點(diǎn)．

作者：常騫 柴志陽 單位：湖南師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院

減少碳排放的有效途徑范文第3篇

【關(guān)鍵詞】生物炭；溫室氣體；固碳；減排；零碳；低碳農(nóng)業(yè)

生物炭通常指樹木、農(nóng)作物廢棄物、植物組織或動(dòng)物骨骼等生物質(zhì)在無氧或部分缺氧及相對(duì)低溫（

生物炭具有巨大的比表面積、發(fā)達(dá)的多孔結(jié)構(gòu)，表面有大量的官能團(tuán)，對(duì)有機(jī)物和重金屬離子具有強(qiáng)烈的吸附能力，因此生物炭常被用在污染物吸附、重金屬污染治理、土壤改良等方面。近年來，生物炭在土壤中的固碳減排效應(yīng)成為各研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)，被認(rèn)為是緩解溫氣候變暖的有效途徑。生物質(zhì)炭化成本低，原料充足，制得的生物炭具有高度穩(wěn)定性，在土壤中具有明顯固碳減排的作用，目前對(duì)其研究主要集中在碳封存和減少溫室氣體排放兩個(gè)方面，弱化了生物炭替代氮肥生產(chǎn)及使用過程所產(chǎn)生的減排效應(yīng)，沒有嚴(yán)格的從“固碳”、“減碳”和“零碳”三個(gè)方面細(xì)分進(jìn)行研究，生物炭在替代化肥生產(chǎn)使用量方面所起的“零碳”效應(yīng)潛力巨大，也是固碳減排的重要方面。本文綜合論述了生物炭的“固碳”、“減碳”和“零碳”效益，以及生物炭在低碳農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，為今后生物炭的研究和應(yīng)用提供參考。

1.生物炭在固碳減排領(lǐng)域的效應(yīng)

1.1 生物炭在土壤中的儲(chǔ)碳、固碳效應(yīng)

CO2在全球溫室氣體排放中所占比重最大，全球每年CO2排放量達(dá)250多億t[3]。土壤是引起氣候變化和全球變暖的溫室氣體重要的排放源，土壤和植物根系的呼吸作用釋放的CO2占全部CO2排放的20%[4]。同時(shí)，農(nóng)田土壤也是重要的碳匯，是《京都議定書》認(rèn)可的固碳減排方法之一，在減少溫室氣體排放，穩(wěn)定大氣CO2濃度中具有重要地位。自然條件下，植物經(jīng)過光合作用吸收的CO2，50%進(jìn)過植物呼吸作用返回到大氣，另50%經(jīng)過礦化作用轉(zhuǎn)化為CO2（碳中性），沒有任何凈固碳作用。而如果將植物殘?bào)w炭化，植物殘?bào)w中剩余的25% 的C 被轉(zhuǎn)化為生物炭施加到土壤中，由于生物炭非常穩(wěn)定，可能僅有大約 5% C在土壤微生物的作用下礦化分解成 CO2返回到大氣中，整個(gè)大氣中碳會(huì)因此減少20%（碳負(fù)性）[5]。生物炭具有高度的芳香化結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，同時(shí)能與土壤中礦物質(zhì)形成團(tuán)聚體，減弱微生物對(duì)生物炭的作用，能夠長(zhǎng)時(shí)間的保留在土壤中，起到碳儲(chǔ)存的作用。Kuzyakov 等[6]研究表明，生物炭在土壤中的平均停留時(shí)間大約為 2000 年，半衰期約為 1400 年。另外，生物炭能夠擴(kuò)充土壤有機(jī)碳庫(kù)，增加土壤的碳封存能力和肥力。生物炭的碳封存途徑，一是通過炭化直接使易礦化的植物 C 轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的生物炭；二是通過增加植物生物量，提高了植物對(duì)大氣 CO2的捕獲能力，增大植物體轉(zhuǎn)變成土壤中的有機(jī)碳[7]；還能夠通過改變土壤中有機(jī)質(zhì)（SOM） 腐質(zhì)化、穩(wěn)定性和呼吸速率等，抑制土壤有機(jī)碳（SOC）的分解，起到碳封存的作用[8]。將生物炭作為儲(chǔ)碳形式，埋在土壤或者山谷中，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的碳封存效果，對(duì)于減緩氣候變化具有重大意義。

1.2 生物炭的“零碳”效應(yīng)

生物炭的零碳效應(yīng)主要體現(xiàn)在增加作物產(chǎn)量，代替或減少化肥使用量，從而在化肥全過程中不排放或者減少溫室氣體的排放?；实纳a(chǎn)及運(yùn)輸過程中消耗大量的能源，West等[9]研究認(rèn)為，在整個(gè)氮肥生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中所排放的溫室氣體為0.857gCO2-CgN-1。程琨等[10]對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)碳足跡的分析表明，農(nóng)業(yè)化肥投入引起的碳排放約占農(nóng)作物生產(chǎn)總碳排放的60%，其中氮肥占95%`。土壤N2O排放量與施肥量存在線性相關(guān)關(guān)系，王效科等[11]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)化肥施用量減少到0和50%時(shí)，土壤N20減排量分別占當(dāng)前排放的41%和22%。并且氮肥使用量減少30%不會(huì)造成糧食的減產(chǎn)[12]，因此減少氮肥使用量是農(nóng)業(yè)減排的重要途徑。生物炭施加到土壤中，能夠明顯改善土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，起到緩釋肥作用，減少或替代化肥的使用，從而減少化肥生產(chǎn)過程中及施用過程中溫室氣體的產(chǎn)生。據(jù)估算，10t的生物炭能夠替代1t氮肥，從而可以減少1.8t碳當(dāng)量的溫室氣體產(chǎn)生[13]。生物質(zhì)炭化過程電耗低，電耗產(chǎn)生的CO2排放遠(yuǎn)低于生產(chǎn)氮肥的CO2排放量。生物炭就地炭化可以直接還田，也可以與肥料混合制成炭基肥，替代或減少氮肥的施用量，從而減少生產(chǎn)及運(yùn)輸?shù)蔬^程的能耗，減少溫室氣體的產(chǎn)生，因此生物炭具有顯著的“零碳”效應(yīng)。

1.3 生物炭的“減碳”效應(yīng)

CH4在100a尺度的全球變暖潛能值（GWP）是CO2的21倍，大氣中CH4的濃度是N2O的6倍，高達(dá)1800ppb。N2O的GWP是CO2的298倍，可穩(wěn)定存在長(zhǎng)達(dá)150年[14]，農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的CH4約占大氣CH4的 50%，主要來源是水稻種植、動(dòng)物養(yǎng)殖?；实拇罅渴褂檬荖2O最主要的人為排放源。生物炭施加到土壤中，能夠顯著的降低CO2、CH4及N2O等溫室氣體的排放量，具有明顯的“減碳”效應(yīng)。生物炭在土壤中通過表面吸附溶解性有機(jī)碳（DOC），并促進(jìn)包裹有機(jī)質(zhì)的土壤顆粒的形成，降低土壤有機(jī)碳的礦化作用，減少CO2排放[15]，Steiner 等[16]研究發(fā)現(xiàn)自然狀況或者添加雞糞、堆肥、樹葉等有機(jī)質(zhì)的土壤中，添加生物炭后，土壤中C的損失率從25%以上降低為4%～8%。王欣欣等[17]研究發(fā)現(xiàn)，水稻土中添加不同用量的竹炭，CH4和N2O季節(jié)累計(jì)排放量比對(duì)照組降低了58.2%～91.7%和25.8%～83.8%，相對(duì)于常規(guī)肥處理而言，分別降低了64.3%～92.9%和72.3%～93.9%。與秸稈直接還田會(huì)增加土壤總N2O的排放量相比，具有明顯減排效益[18]。

目前對(duì)于生物炭改變土壤的非生物環(huán)境（如土壤pH、容重和持水量等），影響微生物作用，從而減少N2O的產(chǎn)生量的研究較多。而對(duì)于生物炭對(duì)硝化細(xì)菌和脫氮菌等微生物直接作用來減少N2O的排放的研究相對(duì)較少。生物質(zhì)在低溫炭化過程中，會(huì)產(chǎn)生PAHs和酚類物質(zhì)（PHCs），土壤中的PAHs和PHCs能夠降低生物活性，具有殺菌的性能。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)緩慢裂解所制得的生物炭中PAHs的含量低于經(jīng)快速裂解和氣化所制得的，其PAHs的含量從78.44 ng?g-1到2125 ng?g-1[19]，且一般在350-550℃溫度下制得的生物炭中PAHs含量最高，Wang等[20]研究發(fā)現(xiàn)，300-400℃制得的生物炭中PAHs對(duì)于減少N2O的排放起主要作用，在200℃制得的生物炭中含有少量的PAHs但含有大量的PHCs，加大了對(duì)微生物的毒性，影響硝化和反硝化作用，因此N2O排放量很低。按照施炭量計(jì)算，施加生物炭帶入的PAHs量低于環(huán)境安全值，不會(huì)污染環(huán)境。

一般認(rèn)為，生物炭施入土壤后能降低CH4的排放量，Liu 等[21]研究表明，水稻土壤中添加竹炭生物炭和水稻秸稈生物炭后，CH4的排放量分別減少了51.1%和91.2%。Feng等[22]研究認(rèn)為，新制得的生物炭施加到土壤后，增加土壤的空隙度，增強(qiáng)了甲烷氧化菌對(duì)CH4的氧化作用，但同時(shí)也能刺激產(chǎn)甲烷細(xì)菌的活性，但是甲烷氧化菌對(duì)CH4的利用度超過甲烷的產(chǎn)生量，因此生物炭能夠減少土壤中CH4 的排放量。

1.4 生物固碳減排經(jīng)濟(jì)效益

“固碳”方面，1t生物炭，按照60%含c量計(jì)算，其中2%生物炭在土壤中以CO2形式逸出，剩下58%以穩(wěn)定C形式存在，相當(dāng)于2.15t CO2被封存?！傲闾肌奔啊皽p碳”方面，1t生物炭能夠替代氮肥0.58t，減少溫室氣體1.04t，在土壤中還能抑制溫室氣體的產(chǎn)生，粗略計(jì)算，1t生物炭埋入土壤，固碳減排CO2約3.2t，按照目前歐盟CO2交易價(jià)格4.11美元/噸計(jì)算，1t生物炭可獲得收益13.15美元。

2. 生物炭在低碳農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)活動(dòng)是溫室氣體的第二大排放源，約占全球溫室氣體排放總量的14%，據(jù)估計(jì)，全球每年由農(nóng)業(yè)擾動(dòng)，由土壤釋放到大氣中的碳量約為 0.8×1012kg～4.6×1012kg[23]，氮肥大量使用、秸稈等生物質(zhì)焚燒、墾荒種地等農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生大量的溫室氣體，農(nóng)業(yè)是節(jié)能減排的重點(diǎn)領(lǐng)域。同時(shí)，農(nóng)業(yè)也是一個(gè)巨大的碳匯系統(tǒng)，一方面可以調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，改善種植模式，增大農(nóng)作物的碳吸收量。另一方面可以通過擴(kuò)大土壤有機(jī)碳庫(kù)減少溫室氣體排放。擴(kuò)大土壤有機(jī)碳庫(kù)是農(nóng)業(yè)固碳增匯的關(guān)鍵，中國(guó)有 18 億畝耕地資源，若土壤有機(jī)質(zhì)含量提高 1%，土壤可從空氣中凈吸收 306 億tCO2[24]。據(jù)Lal估計(jì)[25]，全球農(nóng)業(yè)土壤碳庫(kù)擴(kuò)充潛力為1.2～3.1 PgC/a，耕層土壤有機(jī)碳含量提高1tC?a/hm2，發(fā)展中國(guó)家糧食產(chǎn)量年增加2400～3200萬t，農(nóng)業(yè)的固碳增匯潛力巨大。

生物炭具有良好物理性質(zhì)和土壤調(diào)理功能，對(duì)土壤水溶液中的K、P、硝態(tài)N及銨態(tài)N[26]等營(yíng)養(yǎng)元素具有較強(qiáng)的吸附能力，可以增加土壤有效P、K、Mg和Ca含量[27]。研究發(fā)現(xiàn)，炭基肥與常規(guī)復(fù)混化肥處理水稻田比較，施氮量減少19.04%，水稻的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量提高6.70%以上，可以明顯提高氮肥的利用率[28]。Chan 等[29]研究表明，在低緯度地區(qū)，每公頃農(nóng)田施用 20t以上的生物炭可減少 10%的肥料施用量。相比于秸稈等生物質(zhì)直接還田，生物炭還田或者制成炭基肥入田便于運(yùn)輸管理，能夠防止土傳病害，可以減少化肥的施用量，提高氮肥利用率。

低碳農(nóng)業(yè)就是充分利用農(nóng)業(yè)碳匯功能，盡可能減低其碳排放功能，實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)全過程的低碳排放，其核心是在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中減少溫室氣體排放[30]。據(jù) Woolf 等[31]估計(jì)，生物炭埋入土壤可抵消高達(dá)16%的全球化石燃料碳排放。生物炭在低碳農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的四個(gè)著力點(diǎn)：第一，保肥增產(chǎn)作用，減少化肥使用量；第二，廢棄生物質(zhì)炭化還田，減少溫室氣體排放量；第三，改善土壤條件，減耕免耕[32]，降低土壤因擾動(dòng)而釋放CO2等溫室氣體；第四，擴(kuò)容土壤有機(jī)碳庫(kù)，增強(qiáng)土壤的碳匯功能。積極倡導(dǎo)通過生物質(zhì)能源與碳封存耦合模式、能量自給碳封存模式、農(nóng)林復(fù)合模式、工農(nóng)復(fù)合模式等開展生物炭的低碳農(nóng)業(yè)[33]。

3.結(jié)論與展望

生物炭本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使其在改善土壤條件、增產(chǎn)治污及固碳減排方面的應(yīng)用具有廣闊的應(yīng)用，成為各國(guó)研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者研究的重點(diǎn)，今后的研究中應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分生物炭的“固碳”、“零碳”和“減碳”功能，從各環(huán)節(jié)發(fā)揮生物炭固碳減排的作用。由于生物質(zhì)炭化成本低，原料充足，制得的生物炭具有高度穩(wěn)定性，其作為溫室氣體排放抑制劑和碳封存劑的重要作用為溫室氣體減排工作開辟新的思路，有望成為減緩溫室效應(yīng)最經(jīng)濟(jì)的最有效的途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]Lehmann J， Gaunt J， Rondon M. Biochar sequestration in terrestrial ecosystems： A review [J]. Mitig Adapt Strat Global Change， 2006（11）：403- 427.

[2]Glaser B， Lehmann J， Zech W. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal- a review[J]. Bio Fertil Soil， 2002，35：219-230.

[3]羅金玲，高冉，黃文輝，等.中國(guó)二氧化碳減排及利用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2011，13（1）： 132.

[4]IPCC， 2007. Climate Change 2007： Climate Change Impacts， Adaptation and Vulnerability. Summary for Policy Makers. Inter-Governmental Panel on Climate Change.

[5]Lehmann J. A handful of carbon[J]. Nature， 2007， 443： 143-144.

[6]Kuzyakov Y，Subbotina I，Chen H Q，Bogomolova I，Xu X L.Black carbon decomposition and incorporation into soil microbial biomass estimated by 14C labeling [J]. Soil Biology and Biochemistry，2009，41： 210-219.

[7]Smith P. Carbon sequestration in croplands： the potential in Europe and the global context[J]. European journal of agronomy， 2004， 20（3）： 229-236.

[8]Woolf D， Amonette J E， Street-Perrott F A， et al. Sustainablebiochar to mitigate global climate change [J]. Nature Communications， 2010， 1（ 5） ： 1-9.

[9]West T O， Marland G. A synthesis of carbon sequestration， carbon emissions， and net carbon flux in agriculture： comparing tillage practices in the United States[J]. Agriculture， Ecosystems & Environment， 2002， 91（1）： 217-232.

[10]程琨，潘根興，張斌，等.測(cè)土配方施肥項(xiàng)目固碳減排計(jì)量方法學(xué)探討[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2011， 30（9）：1803-1810.

[11]王效科，李長(zhǎng)生，歐陽志云.溫室氣體排放與中國(guó)糧食生產(chǎn)[J].生態(tài)環(huán)境， 2003，12（4）：379一383.

[12] UK-China Project on“Improved Nutrient Management in Agriculture ：A Key Contribution to the Low Carbon Economy”[EB/OL]. Beijing， SAIN project， 2010. http：// sainonline. org/SAIN-website（English）/pages/Projects/lowcarbon. Html.

[13]Sohi S， Lopez-Capel E， Krull E， et al. Biochar， climate change and soil： A review to guide future research [J]. CSIRO Land and Water Science Report， 2009， 5（09）： 17-31.

[14]IPCC， 2007. Climate Change 2007. Cambridge University Press， Cambridge， United Kingdom and New York， NY， USA.

[15]Liang B， Lehmann J， Sohi S P， et al. Black carbon affects the cycling of non-black carbon in soil[J]. Organic Geochemistry， 2010， 41（2）： 206-213.

[16]Steiner C，Teixeira W， Lehmann J， et al. Long term effects of manure， charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered Central Amazonian upland soil[J]. Plant and Soil， 2007， 291（ 1-2） ： 275-290.

[17]王欣欣，鄒平，符建榮，等.不同竹炭施用量對(duì)水稻田甲烷和氧化亞氮排放的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014， 33（1）：198-204.

[18]劉慧穎，華利民，張 鑫.不同施氮方式對(duì)玉米產(chǎn)量及N2O排放的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2013，30（5）： 76-80.

[19]Hale S E， Lehmann J， Rutherford D， et al. Quantifying the total and bioavailable polycyclic aromatic hydrocarbons and dioxins in biochars[J]. Environmental science & technology， 2012， 46（5）： 2830-2838.

[20]WANG Zhen-yu， ZHENG Hao， LUO Ye， et al. Characterization and influence of biochars on nitrous oxide emission from agricultural soil[J]. Environmental Pollution， 2013， 174： 289-296.

[21]LIU Yu-xue， YANG Min， WU Yi-min， et al. Reducing CH4 and CO2 emissions from waterlogged paddy soil with biochar[J]. Journal of Soils and Sediments， 2011， 11（6）： 930-939.

[22]FENG You-zhi， XU Yan-ping， YU Yong-chang， et al. Mechanisms of biochar decreasing methane emission from Chinese paddy soils[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2012， 46： 80-88.

[23]馬友華，王桂苓，石潤(rùn)圭，等.低碳經(jīng)濟(jì)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2009（6）：116- 118.

[24]蔣高明.發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，培育土壤碳庫(kù)[J].綠葉，2009 （012）： 93-99.

[25]Lal R. Sequestering carbon in soils of agro-ecosystems[J]. Food Policy， 2011（36）：S33-S39.

[26]Kimetu J M， Lehmann J. Stability and stabilisation of biochar and green manure in soil with different organic carbon contents [J]. Australian Journal of Soil Research， 2010，48（47）：577-585.

[27]Lehmann J， Peteira da Silva Jr J， Steiner C， et al. Natrtent awatl ability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralso of the Central Amazon basin： Fertilizer.， manure and charcoal amendments [J]. Plant and Soi， 2003，249（2）：343-357.

[28]陳琳， 喬志剛，李戀卿，等. 施用生物質(zhì)炭基肥對(duì)水稻產(chǎn)量及氮素利用的影響[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2013， 29（5）： 671-675.

[29]Chan K Y， Xu Z. Biochar： nutrient properties and their enhancement[J]. Biochar for environmental management： science and technology， 2009： 67-84.

[30]王松良，Ealdwelle D，祝文烽.低碳農(nóng)業(yè)：來源、原理和策略[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2010，31（5）：604-607.

[31]Woolf D. Sustainable biochar to mitigate global climate change[J]. Nature Communications， 2010，1（5）：1-9.

[32]Lal， R. Residue management， conservation tillage and soil restoration for mitigating greenhouse effect by CO2-enrichment [J]. Soil and Tillage Research，1997， 43（1）， 81-107.

[33]羅煜，陳敏，孟海波，等.生物質(zhì)炭之低碳農(nóng)業(yè)[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013， 29（26）： 93-99.

作者簡(jiǎn)介：

丁華毅（1988年-），男，碩士研究生，主要從事生物炭減排及土壤重金屬污染修復(fù)。

減少碳排放的有效途徑范文第4篇

關(guān)鍵詞：柴油機(jī) NOX排放 排放控制

柴油機(jī)自1892年問世以來，憑借其具有低油耗、高熱效率和低排放等特點(diǎn)，又具有良好的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和可靠性，因而被廣泛地用作汽車和工程機(jī)械的動(dòng)力。柴油機(jī)與同等功率的汽油機(jī)相比，微粒和NOX是排放中兩種最主要的污染物，但由于柴油機(jī)排氣微粒與NOX的生成機(jī)理不同，在減少微粒的同時(shí)會(huì)增加NOX的排放，同時(shí)微粒的減少又使得催化劑中毒得以有效的扼制。

1.柴油機(jī)NOX排放的危害和生成機(jī)理

1.1 柴油機(jī)NOX排放的危害

柴油機(jī)排出的NOX中，NO約占90%，NO2只是其中很少的一部分。NO無色無味、毒性不大，但高濃度時(shí)能導(dǎo)致神經(jīng)中樞的癱瘓和痙攣，而且NO排入大氣后會(huì)逐漸被氧化為NO2。NO2是一種有刺激性氣味、毒性很強(qiáng)（毒性大約是NO的5倍）的紅棕色氣體，可對(duì)人的呼吸道及肺造成損害，嚴(yán)重時(shí)能引起肺氣腫。當(dāng)濃度高達(dá)100×10-6體積濃度以上時(shí)，會(huì)隨時(shí)導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。

NOX和HC在太陽光作用下會(huì)生成光化學(xué)煙霧，NOX還會(huì)增加周圍臭氧的濃度，而臭氧則會(huì)破壞植物的生長(zhǎng)。此外，NOX還對(duì)各種纖維、橡膠、塑料、電子材料等具有不良影響。

基于上述原因，柴油機(jī)排放物中的NOX對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染引起了世界范圍的普遍關(guān)注，因此各國(guó)限制其排放的法規(guī)亦越來越嚴(yán)格。

1.2 柴油機(jī)NOX排放物的生成機(jī)理

迄今為止人們已經(jīng)對(duì)NOX的生成機(jī)理進(jìn)行了大量的研究，但尚未達(dá)成共識(shí)。比較容易接受的是策爾多維奇機(jī)理。該機(jī)理認(rèn)為：柴油機(jī)排放中的NO并非來自燃油的燃燒，而是來自氮?dú)馀c氧氣的反應(yīng)，它是在氧氣過剩的情況下由于燃燒室的持續(xù)高溫而形成的，在膨脹和排氣時(shí)有少量的分解，排到大氣后遇氧形成NO2和其它氮氧化物。主要反應(yīng)式如下：

柴油機(jī)燃燒過程中噴射各區(qū)均可以生成NO，其生成濃度與局部溫度、局部氮原子和氧原子的濃度、燃燒產(chǎn)物的冷卻速度和滯留時(shí)間等因素有關(guān)。

從理論上講，柴油機(jī)NOX排放的形成是無法避免的，但通過控制燃燒過程的最高溫度和富氧空氣在高溫中的滯留時(shí)間等可以加以限制。

2.柴油機(jī)控制NOX排放的主要凈化措施

排放物中NOX的凈化有兩種途徑：機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化。

2.1 機(jī)內(nèi)凈化措施

采取機(jī)內(nèi)凈化是治本之舉。它是通過改進(jìn)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)或者增加附加裝置來改善燃燒性能，進(jìn)而達(dá)到減少NOX排放的目的。

2.1.1 進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)化

對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要目的是在提高充氣效率的同時(shí)，合理組織進(jìn)氣渦流，以利于混合氣的形成，提高燃燒速率，并盡量減少NOX的生成。

2.1.1.1.進(jìn)氣渦流的優(yōu)化

提高渦流比可使燃燒加速并且完全，其結(jié)果可導(dǎo)致缸內(nèi)最高燃燒壓力與溫度的升高，從而使NOX的排放明顯增加；若減少進(jìn)氣渦流的強(qiáng)度雖可減少NOX的排放，但又勢(shì)必會(huì)犧牲柴油機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。因此，可采用可變渦流進(jìn)氣道技術(shù)使渦流比在0.2-2.5范圍內(nèi)變化，以兼顧柴油機(jī)在整個(gè)工況范圍內(nèi)各個(gè)方面的性能。但采用可變渦流進(jìn)氣道技術(shù)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本較高的問題，因而限制了該技術(shù)的推廣。

2.1.1.2.增壓中冷技術(shù)

柴油機(jī)采用進(jìn)氣增壓技術(shù)后，由于壓縮溫度升高，在動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性提高的同時(shí)，NOX的排量也必然增加。但增壓柴油機(jī)在采用中冷技術(shù)以后，增壓空氣在進(jìn)入氣缸以前被冷卻，在一定程度上可以抑制NOX的排放。因此，采用增壓中冷技術(shù)可使柴油機(jī)NOX的排放降低。目前，柴油機(jī)增壓中冷技術(shù)在中型柴油機(jī)上應(yīng)用日益廣泛，小型柴油機(jī)上也逐漸在采用。一些新研制的轎車柴油機(jī)上也開始采用。

2.1.2 噴油系統(tǒng)的優(yōu)化

噴油系統(tǒng)的優(yōu)化就是使燃油噴射參數(shù)最佳化。這些參數(shù)包括噴油定時(shí)、噴油壓力、噴油速度和噴孔結(jié)構(gòu)等。通過參數(shù)的優(yōu)化來抑制預(yù)混合燃燒，即減少在滯燃期內(nèi)形成的可燃混合氣量是降低NOX排放的有效途徑，分別敘述如下：

2.1.2.1.優(yōu)化噴油定時(shí)，NOX排放對(duì)噴油定時(shí)極為敏感。采用電控技術(shù)和根據(jù)運(yùn)行工況調(diào)節(jié)噴油始點(diǎn)，可降低NOX的排放。

2.1.2.2.優(yōu)化噴油壓力，為減少NOX排放應(yīng)該降低噴油壓力，而噴油壓力降低后又會(huì)使微粒排放增加。

2.1.2.3.優(yōu)化噴油速度，當(dāng)噴油提前角一定時(shí)，提高噴油速率，縮短噴油持續(xù)期，可以使柴油機(jī)產(chǎn)生的NOX較少。噴油速度還與HC、碳煙的排放及燃油消耗、噪聲有關(guān)，應(yīng)綜合權(quán)衡以謀求各參數(shù)的最佳值。

2.1.2.4.優(yōu)化噴孔結(jié)構(gòu)，噴油器噴孔直徑和數(shù)目對(duì)柴油機(jī)排放也有明顯的影響。當(dāng)循環(huán)供油量與啟噴壓力一定時(shí)，減少孔徑會(huì)減少初期噴油量，抑制預(yù)混合燃燒和最高燃燒溫度，以減少NOX的生成。當(dāng)噴油壓力、噴油速度及噴孔總面積不變的情況下，增加噴孔直徑或增加孔數(shù)，可降低流阻，改善燃油的霧化和分布，因而能降低NOX的排放。

2.1.3 燃燒室的結(jié)構(gòu)和參數(shù)優(yōu)化

2.1.3.1.優(yōu)化壓縮比

柴油機(jī)壓縮比控制著著火延遲期的長(zhǎng)短。降低壓縮比，有利于著火延遲，能夠減少峰值壓力，可使燃燒最高溫度降低，NOX排放減少，碳煙增加。但壓縮比過低，柴油機(jī)難于著火。壓縮比對(duì)NOX的影響較為復(fù)雜，選取壓縮比時(shí)應(yīng)綜合考慮。

2.1.3.2.燃燒室型式的優(yōu)化

燃燒室型式與NOX的排放有著密切關(guān)系。直噴式柴油機(jī)NOX排放明顯高于非直噴式柴油機(jī)，這是因?yàn)榉侵眹娛讲裼蜋C(jī)前期的燃燒發(fā)生在混合氣過濃的預(yù)燃室或渦流室里，由于缺氧NOX的生成受到了抑制，又因在主燃燒室中的燃燒開始較晚，且是在較低溫度下進(jìn)行的。對(duì)于同一類型但結(jié)構(gòu)不完全相同的燃燒室，其NOX的排量也有差異。

2.1.4 燃燒室噴水冷卻技術(shù)

水具有較高的比熱，在燃燒過程中吸熱可降低燃燒最高溫度；水與油混合噴入燃燒室還可以降低燃油密度，從而使燃燒溫度進(jìn)一步降低。該技術(shù)在降低NOX排放的同時(shí)，還有利于改善燃油經(jīng)濟(jì)性和排氣煙度，并有降噪的作用。

2.1.5 燃料的改進(jìn)

2.1.5.1.提高柴油機(jī)十六烷值

十六烷值在柴油機(jī)燃料參數(shù)中對(duì)NOX排放影響最大。十六烷值較高時(shí)，由于其穩(wěn)定性變差，極易裂解為碳煙。柴油機(jī)排氣煙度較高，但其發(fā)火性能好，柴油機(jī)點(diǎn)火延遲期縮短，缸內(nèi)溫度與壓力降低，NOX排放亦降低。當(dāng)十六烷值從40提高到50時(shí)，NOX排放可降低10%左右[19]。

2.1.5.2.使用柴油添加劑

在柴油中添加適量的硝酸鹽、亞硝酸鹽和各種過氧化物，可以提高燃料的十六烷值，縮短著火延遲期，使得NOX排放減少。但使用添加劑會(huì)導(dǎo)致二次污染。

2.1.5.3.使用代用燃料

可以采用醇類、氫氣和天然氣等代替柴油。柴油機(jī)燃用醇類燃料時(shí)，基本可以實(shí)現(xiàn)無煙排放，在中、低負(fù)荷時(shí)NOX的排量也很低。近年來可以作為內(nèi)燃機(jī)代用的醇類燃料很多，其中甲醇是目前應(yīng)用最廣的內(nèi)燃機(jī)代用燃料。但如果不采用適當(dāng)措施，柴油機(jī)排放的HC、甲醛將成為重要的排氣污染物。以氫作為柴油機(jī)代用燃料時(shí)，NOX和其它污染物的排放都很低。將來太陽能利用及氫的存儲(chǔ)技術(shù)解決之后，氫將成為柴油機(jī)的主要燃料，但缺點(diǎn)是易于回火。如采用燃料電池，其電能轉(zhuǎn)化效率在40%-65%之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于柴油。燃料電池的工作溫度低于1000℃，此時(shí)基本不產(chǎn)生NOX，且其它污染物排放也很低。燃料電池的應(yīng)用在技術(shù)上已不存在重大問題，唯一的障礙在于成本太高。燃用壓縮天然氣（CNG）或液化天然氣（LNG），NOX和微粒排放可同時(shí)減少75%-80%。二甲基乙醚作為最新出現(xiàn)的液體燃料，其燃燒后無微粒產(chǎn)生且NOX的排放亦很低。

2.1.6 采用多氣門技術(shù)

在柴油機(jī)上采用多氣門技術(shù)是滿足更嚴(yán)格排放指標(biāo)的有效途徑。由于缸蓋上的噴油嘴和活塞上的燃燒室凹坑布置在氣缸中央，從而優(yōu)化了進(jìn)氣渦流和油霧分布以及活塞與噴油器的冷卻條件，并可實(shí)現(xiàn)渦流比在不同轉(zhuǎn)速下的變化，這使混和氣的形成進(jìn)一步優(yōu)化，因而在提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)減少了NOX排放，但增加了成本和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。在燃用汽油的大、中、小型轎車上，多氣門技術(shù)已經(jīng)作為成熟技術(shù)得到了應(yīng)用。在柴油機(jī)上應(yīng)用多氣門技術(shù)是國(guó)際學(xué)術(shù)界研究熱點(diǎn)之一，國(guó)外內(nèi)燃機(jī)的氣門最多時(shí)已達(dá)到5個(gè)，目前已在大型柴油機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，逐漸開始在小型柴油機(jī)上應(yīng)用，國(guó)內(nèi)在這方面的研究尚未成熟。

2.1.7 采用廢氣再循環(huán)技術(shù)

采用廢氣再循環(huán)（EGR）是降低NOX排放的一項(xiàng)極為有效的措施，目前只是在汽油機(jī)上得到了較為成熟的應(yīng)用。EGR在所有負(fù)荷條件下都可以有效減少NOX排放。將定量廢氣引入柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中，再循環(huán)到燃燒室內(nèi)，有利于點(diǎn)火延遲，增加了參與反應(yīng)物質(zhì)的熱容量以及CO2、H2O、N2等惰性氣體的對(duì)氧氣的稀釋作用，從而可降低燃燒最高溫度，減少NOX的生成。大約60%-70%的NOX是在高負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的，此時(shí)采用合適的廢氣再循環(huán)率對(duì)于減少NOX是很有效的。廢氣再循環(huán)率為15%時(shí)，NOX排放可以減少50%以上，而廢氣再循環(huán)率為25%時(shí)，NOX排放可減少80%以上，但隨著廢氣再循環(huán)率的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒速度變慢，燃燒穩(wěn)定性變差，HC和油耗增加，功率下降。若采用“熱EGR”還可以同時(shí)減少HC和PM的排放，并且不會(huì)增加油耗，在中、低負(fù)荷時(shí)凈化效果更佳。由于EGR氣門的升程信號(hào)會(huì)因氣門座積碳而不能正確反映EGR量，其響應(yīng)速度較慢，所以廢氣再循環(huán)量應(yīng)通過進(jìn)氣流量和EGR氣門的升程信號(hào)相結(jié)合來反映。

2.2 機(jī)外凈化措施

由于機(jī)內(nèi)控制排放并不能完全起到凈化效果，因此對(duì)已排出燃燒室但尚未排到大氣中的廢氣進(jìn)行處理，采取機(jī)外控制技術(shù)顯得很有必要。

2.2.1 采用催化轉(zhuǎn)化技術(shù)

從理論上講，可以將NOX分解為N2與O2，但實(shí)際上這個(gè)過程相當(dāng)慢，到目前為止，該方法尚未得到實(shí)際應(yīng)用。因NOX的氧化產(chǎn)物為固態(tài)，這對(duì)車用柴油機(jī)不適合。對(duì)于車用柴油機(jī)NOX的排放只能采用還原方法除去。

2.2.1.1.選擇非催化還原（SNCR）

SNCR技術(shù)只能在一定的溫度區(qū)間（800℃-1000℃）使用。而柴油機(jī)排氣不可能達(dá)到這樣高的溫度，只能通過在柴油機(jī)膨脹過程中，向氣缸中噴入氨水來實(shí)現(xiàn)，但效果不很理想，在車用柴油機(jī)上尚未應(yīng)用。

2.2.1.2.非選擇催化還原（NSCR）

NSCR技術(shù)是將還原劑（如氨氣、尿素、HC）噴入排氣管中，在催化轉(zhuǎn)換器的作用下與廢氣中的NOX進(jìn)行反應(yīng)。由于廢氣中含氧量較高，還原劑很容易直接被氧化，故消耗量極大。

2.2.1.3.選擇催化還原（SCR）

SCR的原理與NSCR相似，也是將NH3加入到高溫廢氣中與NOX發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O，只是催化劑配方不同。在車用柴油機(jī)上該技術(shù)比前兩種更具有應(yīng)用價(jià)值。NOX的還原反應(yīng)在選擇性催化轉(zhuǎn)化器中被加速，還原劑的氧化反應(yīng)被抑制，在300℃-450℃時(shí)發(fā)生如下主要反應(yīng)：

4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O

6NO2+8NH3=7N2+12H2O

2.2.2 采用碳素纖維加載低電壓技術(shù)

采用碳素纖維加載低電壓技術(shù)，可有效減少NOX的排放。碳素纖維具有催化活性，能促進(jìn)廢氣中的NO與C或HC進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，隨著電壓的升高，可使NOX排放明顯降低。目前，該技術(shù)正處于研究階段，尚未取得突破性進(jìn)展。

3.結(jié)論

本文介紹的各種減少NOX排放的措施，都不同程度地存在著一定的局限性。在減少NOX排放的同時(shí)有可能導(dǎo)致柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的下降，對(duì)其它排放物，諸如微粒、HC、CO、CO2等反而會(huì)增加。要進(jìn)一步減少NOX排放，需要改變柴油機(jī)的燃燒過程，即從非均質(zhì)擴(kuò)散燃燒到預(yù)混合稀?。ň|(zhì)）燃燒系統(tǒng)的改變。目前，在柴油機(jī)上采用渦輪增壓、電控燃油噴射、電控廢氣再循環(huán)及機(jī)外催化處理都不失為綜合控制柴油機(jī)有害排放物的最佳措施。今后的研究重點(diǎn)應(yīng)放在：

3.1.致力于柴油機(jī)性能研究和改進(jìn)燃燒過程。

3.2.繼續(xù)研究NOX的產(chǎn)生機(jī)理。

3.3.不斷尋求高效率的機(jī)內(nèi)、機(jī)外凈化措施，并合理的加以結(jié)合。

3.4.致力于微粒和NOX的同時(shí)凈化。

3.5.深入研究與推廣代用燃料汽車和綠色環(huán)保汽車。

參考文獻(xiàn)：

[1]張世藝；李軍；柴油車的節(jié)能與環(huán)保[J]；重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)；2006年02期

[2]孫志強(qiáng)；鈣鈦礦型催化劑對(duì)柴油機(jī)尾氣中碳顆粒和NO_x的同時(shí)去除[D]；北京化工大學(xué)；2007年

減少碳排放的有效途徑范文第5篇

關(guān)鍵詞 生態(tài)優(yōu)先；生態(tài)用地；碳氧平衡；土地利用；結(jié)構(gòu)優(yōu)化

中圖分類號(hào) F301.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1002-2104（2013）01-0155-07

人類活動(dòng)特別是土地利用活動(dòng)對(duì)全球陸地碳循環(huán)有著直接的影響，人類在長(zhǎng)期的土地利用活動(dòng)中不斷侵占森林等具有重要生態(tài)服務(wù)功能的土地，同時(shí)，森林砍伐、大規(guī)模化石能源使用等行為造成大氣中CO2濃度不斷攀升，致使全球生態(tài)系統(tǒng)均衡受到了極大的破壞[1-2]。由于CO2的穩(wěn)定性，全球新增CO2無法在短期內(nèi)達(dá)到增減平衡，按當(dāng)前的碳排放態(tài)勢(shì)，全球氣溫將持續(xù)升高，進(jìn)而引發(fā)冰川融化、全球自然災(zāi)害頻發(fā)等嚴(yán)重后果[3]。因此，必須采取有效措施改善大氣中的CO2平衡。而通過調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土地利用的生態(tài)功能及其對(duì)CO2的固定能力，降低大氣CO2濃度，便是有效途徑之一。

我國(guó)雖在第三輪土地利用規(guī)劃中提出了“加強(qiáng)基礎(chǔ)性生態(tài)用地保護(hù)”的要求，卻沒有可操作的生態(tài)用地測(cè)算與規(guī)劃方法。而學(xué)術(shù)界提出了生態(tài)優(yōu)先理念及“反規(guī)劃”思想，并將其應(yīng)用于生態(tài)保護(hù)規(guī)劃和城市生態(tài)規(guī)劃等相關(guān)研究，取得了較好的效果[4-6]，這類思想在土地利用規(guī)劃中的引入[7]也為土地利用中生態(tài)安全問題的解決提供了有效思路。在與生態(tài)用地有關(guān)的土地利用結(jié)構(gòu)研究方面，學(xué)者們從生態(tài)綠當(dāng)量[8]、碳排放[9]、精明增長(zhǎng)[10]、生態(tài)服務(wù)價(jià)值[11]、碳平衡[12]、生態(tài)足跡[13]等角度進(jìn)行了探索，但仍不能滿足土地利用規(guī)劃中各類生態(tài)用地的保護(hù)需要，因而有必要進(jìn)一步研究。而已有研究[14]已證實(shí)碳氧平衡法在測(cè)算區(qū)域生態(tài)用地需求量方面的可行性，但將其引入土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化中還較為鮮見。因此，本文在傳統(tǒng)土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化思路中引入生態(tài)優(yōu)先理念，采用碳氧平衡法確定區(qū)域生態(tài)用地約束目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，并以地處經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展地區(qū)的南通市為例，對(duì)其2020年土地利用結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，以使優(yōu)化方案更能滿足當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)用地需求，保障土地利用生態(tài)安全，也為土地利用規(guī)劃及生態(tài)保護(hù)提供決策參考。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來源

南通市位于江南部，屬中國(guó)首批對(duì)外開放沿海港口城市之一，其東瀕黃海、南倚長(zhǎng)江、西臨泰州、北接鹽城，蘇通大橋建成后，融入上海1小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈。截至2007年底，南通市下轄四區(qū)五縣（市），土地總面積10 534.40 km2，戶籍人口766.13 萬人，實(shí)現(xiàn)全年地區(qū)GDP 2 111.88 億元，較上年增長(zhǎng)20.11%，全社會(huì)固定資產(chǎn)投資1 265.80 億元，財(cái)政收入300.71 億元，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為8.7 ∶56.5 ∶348。本研究數(shù)據(jù)來源于《南通統(tǒng)計(jì)年鑒》（1998-2009）及1996-2007年南通市土地利用變更調(diào)查數(shù)據(jù)。