1、银川市温室气体主要指标二氧化碳变化特征分析摘要：本文通过对银川市开展为期一年的温室气体主要指标二氧化碳排放情况的监测，找出银川市环境空气中二氧化碳的月度、季度、年度变化规律，基本摸清二氧化碳变化特征及整体水平，初步分析二氧化碳来源，提出初步的控制办法。 关键词：温室气体；二氧化碳 ；变化特征；主要来源 Abstract: In this paper, through the monitoring of greenhouse gases a year in Yinchuan city of the main indicators of carbon dioxide emissions situa
2、tion, find out the carbon dioxide in ambient air in Yinchuan monthly, quarterly, annual variation of carbon dioxide, to find out the basic characteristics and the overall level of the preliminary analysis, sources of carbon dioxide, and puts forward the control measures. Key words: greenhouse gas; c
3、arbon dioxide; change characteristics; main source 中图分类号：X16 二氧化碳是京都议定书限排的主要温室气体，大气中二氧化碳浓度的增加对增强温室效应的贡献最大，大约占到 50%，其次是 CH4 占19%，N2O 占 4%1。2009 年中国政府在哥本哈根会议上承诺到 2020 年中国单位 GDP 二氧化碳排放强度减少 40%-45%，为能够在全国范围内对各地城市温室气体排放情况有一个准确的评估，从而制定出有效的控制措施，2011 年开始在全国范围内首选 31 个温室气体代表性城市源区开展温室气体试点监测工作。现就通过一年的监测所反映出的银川市
4、二氧化碳浓度范围、变化规律进行初步分析，同时针对银川市的特点，对影响原因进行分析提出管理措施建议。 1 监测点位设置情况 环境空气中二氧化碳的监测在全国是首次，点位选择在银川市兴庆区，该点位代表的区域主要为商住混杂区。点为位于银川市兴庆区环境空气自动监测点银湖巷监测子站，采样点位于北纬 38 度 28 分，东经 106度 16 分，采样高度约 15 米，空气可自由流动，大气混合度较好。点位北面为居民住宅和学校，西面为居民住宅和中山公园，东面、南面均为居民住宅。点位情况详见表 1。 表 1 点位信息表 2 监测基本情况 自 2011 年 1 月 1 日至 2011 年 12 月 31 日在为期一
5、年的时间里，对二氧化碳指标开展 24 小时实时监测工作。 2.1 监测方法 二氧化碳分析仪为美国 API 公司生产的 MODEL 360E 型二氧化碳自动监测分析仪，仪器基于 Beer-Lambert 定律，通过对比红外光在被测样品气和参考气体的不同吸收量测量二氧化碳浓度。设备主要参数见表 2。 2.2 监测频次 二氧化碳分析仪每分钟测量一次，每 60 分钟计算一次小时均值，每23 小时计算一次日均值。 2.3 有效数据获取率 全年共监测 CO2 有效小时均值数据 7639 个，有效捕获数据率达91.0%（有效数据/理论数据） 。 2.4 数据统计规定 1 小时平均指任何时刻前一小时污染物浓度
6、的算术平均值。如 15 点小时均值指 14：0015：00 数据。 24 小时平均指一个自然日 24 个小时平均浓度的算术平均值。时段为当日零点前 24 小时。 表 2 仪器技术性能指标 月平均 指一个日历月内各日平均浓度的算术平均值。 季平均 指一个日历季内各日平均浓度的算术平均值。 年平均 指一个日历年内各日平均浓度的算术平均值。 2.5 监测质控措施 分析仪器配备有校准气体，使用国家标准物质中心的标准气体定期校准，系统的测量精度高和稳定性较好。仪器的运行由银川市环境监测中心站根据环境保护部国家环境空气监测网络质控手册-温室气体监测站要求进行质控。 3 监测结果分析 3.1 小时浓度均值分
7、析 CO2 小时均值浓度变化范围在 785.449944.986 mg/m3。由图 1 可见小时均值变化曲线中从夜间 22 时至次日早晨 7 时 CO2 为全天较低值且基本保持稳定，每天峰值出现在 10 时，次高峰出现在 17 时，变化幅度为 159.537 mg/m3。通过分析可以看出 CO2 的变化与银川市市民的生活活动规律息息相关，明显呈现昼间高、夜间低的规律。峰值出现在 912时和 1517 时人类活动活跃的高峰时段，谷值在凌晨 46 时人类活动停滞的低谷时段，低谷阶段到高峰阶段上升幅度为 20.3%，浓度变化范围是 159.537 mg/m3。可见人类活动对城市环境空气中 CO2 浓
8、度的变化存在较大影响。 3.2 CO2 日均值浓度变化分析 CO2 日均值浓度范围 687.4631267.119 mg/m3，采暖期日均值929.247 mg/m3，浓度范围 745.8871267.119 mg/m3；非采暖期日均值776.277 mg/m3，浓度范围 687.4631149.298 mg/m3。采暖期较非采暖期平均浓度值变化幅度为 152.970 mg/m3。CO2 采暖期日均值浓度相对较高，非采暖期日均值浓度相对较低，变化幅度为 16.5%。可见采暖燃煤对城市环境空气中 CO2 浓度的变化影响较为明显。 3.3 月均值变化分析 通过分析，银川市 CO2 月均值浓度变化范
9、围 714.222955.771 mg/m3，月均值浓度变化规律为： 1 至 8 月处于下降趋势，CO2 浓度由高逐渐降低；8 至 12 月处于上升趋势，CO2 浓度又由低逐渐升高，年度最低值出现在 8 月；一季度 CO2 浓度处于全年较高值，最高值出现在 3 月。银川市夏季 CO2 浓度值相对较低，冬季浓度值相对较高，说明季节性变化因素对 CO2 浓度值变化有直接影响，呈现冬季高，夏季低的季节变化特点。 3.4 全年总体情况分析 通过统计计算，银川市 CO2 年均值为 839.450 mg/m3，全年月均值浓度变化范围在 714.222955.771 mg/m3。季节变化表明，一、四季度燃煤
10、对 CO2 气体排放贡献较大，二、三季度 CO2 月均值浓度总体较稳定且数值较低，采暖期与非采暖期比较 CO2 月均浓度值上升 16.5%，昼间与夜间相比 CO2 小时浓度均值上升 20.3%。 4 与全国部分城市比较 对照全国背景站点青海门源点位和内蒙古呼伦贝尔站点监测数据二氧化碳监测均值体积分数为 751.366 mg/m3，银川市年均浓度值与全国北方城市背景点相比较，高出幅度为 10.5%，在全国 31 个试点城市中处于中等偏上水平，高出全国平均值 799.092 mg/m3，高出幅度为 4.8%。 5 银川市二氧化碳来源初步分析 银川市属典型的中温带大陆性气候。主要气候特点是：四季分明
11、，春迟夏短，秋早冬长，昼夜温差大，雨雪稀少，蒸发强烈，气候干燥，风大沙多等。年平均气温 8.5左右，多年平均降水 186.7 毫米，年平均日照时数 2800 小时3000 小时，年蒸发量 1838.44 毫米，年平均湿度为55%，无霜期 185 天左右。由全国污染物排放统计情况来看煤炭燃烧排放的二氧化碳占到二氧化碳总排放量的 70%，以 1 吨标准煤为单位，煤炭燃烧约排放 2.66 吨二氧化碳，天然气排放约 1.47 吨二氧化碳。从银川市二氧化碳小时浓度值、日均浓度值、年均浓度值的变化规律来看：银川市二氧化碳的主要来源来自煤炭燃烧排放产生，其次为民用天然气燃烧排放产生（包括采暖、交通、生活）
12、，其它为生态系统各类碳源排放产生，人类活动是造成二氧化碳浓度值波动的主要原因。 6 二氧化碳控制建议 目前银川市正处于城市化快速推进的阶段，但是银川市拥有较强的能源资源优势，特别是以煤炭资源为主，在当前节能减排压力日益增大的新背景下，银川市应更加合理地开展产业结构的优化，对现有产业进行整合和布局调整，控制高耗能高污染行业过快增长，应用高新技术和先进适用技术，大力发展知识密集型和技术密集型的低碳产业项目，加大节能减排改造力度。提高煤炭利用率；推广高碳资源低碳化实用技术，扩大低碳生活方式宣传力度，倡议市民采取低碳生活方式；将碳汇消减领域主要集中在采暖、交通、家居等方面；制定短期、长期目标，逐步实现
13、碳减排2 3。从整体分析来看，银川市通过改善冬季采暖结构、倡导低碳生活等措施的完成，可以实现环境空气中二氧化碳约 20%的下降幅度。银川市在 2011 年制定了低碳城市建设规划，希望银川市能够按照低碳城市标准体系，在低碳生产力、低碳消费、低碳资源、低碳政策等12 个指标方面，摸索出具有自身特色的低碳城市发展模式4。 参考文献： 1 周存宇.大气主要温室气体源汇及其研究进展J.生态环境,2006 年,第 15 卷,第 6 期. 2 周学双,童莉,赵秋月,郑邵青.中国高碳资源低碳化利用的环保思索J.中国人口资源与环境,2010 年, 第 20 卷,第 5 期. 3 罗宏,吕连宏,何美梅.低碳城市规划建设的难点与关键问题J.环境科技,2010 年第 23 卷,第 6 期. 4 银川市低碳城市建设实施方案R.银川市:银川市环保局,2011.
