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什么是“雙碳”?水環境如何實現碳減排?
2022-08-19

導讀

2020年9月22日,國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會上宣布,中國力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和目標。在這一年間,中國將碳達峰、碳中和目標確立為頂層戰略布局,各相關部委相繼出臺碳中和重點政策,各省市把做好碳達峰、碳中和工作寫入了地方“十四五”規劃。



01

“雙碳”目標是什么?


“雙碳”,即碳達峰與碳中和的簡稱。





“碳達峰”,就是指二氧化碳等溫室氣體的排放達到最高峰值不再增長。我國承諾在2030年前力爭“碳達峰”,即在2030年前煤炭、石油、天然氣等化石能源燃燒活動和工、生產過程以及土地利用變化與林業等活動產生的溫室氣體排放(也包括因使用外購的電力和熱力等所導致的溫室氣體排放)不再增長,達到峰值。

“碳中和”是指在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量,通過碳匯、碳捕集、碳封存等技術實現等量吸收抵消,我國承諾努力爭取2060年實現“碳中和”,即通過產業優化、能源轉型、技術革新大量降低碳排放總量,通過植樹造林、節能減排、二氧化碳再利用、碳捕集、碳封存等技術形式,吸收二氧化碳,等量抵消中和必要的二氧化碳排放量,實現二氧化碳“零排放”。




02

如何實現“雙碳”目標


我國是世界上最大的能源生產國和消費國,自“雙碳”目標提出以來,關于“雙碳”目標的“時間表”與“路線圖”就一直備受關注。我國具備實現碳達峰、碳中和目標的良好基礎,但也面臨巨大挑戰。如何實現“雙碳”目標?這是一個非常復雜且多面的問題。許多專家的回答不盡相同,大致可以從碳源、碳匯、碳過程三個方向來概述,以供參考。



實現“雙碳”目標的潛在技術路徑和措施


1. 能源供應與消費端的替代脫碳、清潔化轉型。需要盡可能用太陽能、風能、水能等非碳基能源替代化石能源發電和制氫,構建以清潔能源為主的“新型電力/能源供應系統”;力爭在居民生活、交通運輸、工業生產、農業、建筑等主要碳排放領域中,實現清潔電力、氫能、地熱能、太陽能等非碳基能源替代傳統化石能源消費。

2. 產業結構綠色低碳化,發展新一代生態經濟。在鋼鐵、有色、石化、化工、建材等高耗能行業,重點發展低碳流程工業、低碳建筑材料、綠色交通體系、化石資源低碳轉化等,建立新一代綠色低碳產業體系及生態經濟發展模式。

3. 人為固碳路徑的生態環境治理。通過生態環境建設,土壤碳固持以及大氣CCUS等組合技術和工程抵消或中和基礎性的人為碳排放量。在關鍵性、顛覆性能源技術還沒有取得突破之前,通過人為生態工程建設,鞏固和提升生態系統碳匯功能,是最為行之有效、最綠色、最經濟、最具規模的技術途徑,還與國家生態文明建設目標高度契合,可以認為是實現“雙碳”目標的“壓艙石”及社會經濟發展的“穩定器”。


中國的“雙碳”行動任務及其潛在的解決方案




03

水環境中的碳減排


日前生態環境部印發的《減污降碳協同增效實施方案》明確提出要推進水環境治理環節的碳排放協同控制,增強污染防治與碳排放治理的協調性。在碳達峰、碳中和這場“硬仗”中,水環境治理再次成為減污降碳關鍵領域之一,加快推進水環境治理減污降碳協同增效,將推動我國水生態環境保護工作進入新發展階段。


污水處理廠中的碳減排

污水處理過程實際就是碳排放的過程,污水處理行業的碳排放量約占全社會總排放量的1%,在環保產業中占比最大。污水處理過程中會排放二氧化碳、甲烷和氧化亞氮。其中,二氧化碳主要來源于污水治理設施的能耗過程,而水污染物降解產生的二氧化碳則認定為生源性碳排放;甲烷主要來源于污水處理厭氧環節,包括管網、厭氧池、化糞池、污泥厭氧消化池等;氧化亞氮主要來源于污水處理過程的硝化反硝化階段。



污水處理過程中的碳排放


同時污水處理本身也是碳減排過程。未經處理的污水直排導致黑臭是個厭氧過程,會產生更多的碳排放。目前,我國統計出的污水處理率雖然較高,但污水集中收集率普遍較低,許多城市不足50%,污水處理工作任務仍然艱巨。

在污水處理過程中,通過提高污水處理綜合能效、提高污水集中收集處理率、探索可持續新工藝等手段,實現低碳污水處理,就是污水處理行業對實現“雙碳”目標的重要貢獻。


水源保護也是降碳

在人為干預的水循環中,污水經過處理后達標排入自然水體,是一個必經的環節。因此,通過開展水源保護、降低農業面源污染等手段,減少進入水體的污染物含量和污水產生量,用基于自然的解決方法從源頭提升水質,本身也是在實現碳減排。

實現碳達峰、碳中和是一場硬仗。而在努力實現“雙碳”目標的過程中,也意味著我國將更加堅定地貫徹新發展理念,構建新發展格局,推進產業轉型和升級,走上綠色、低碳、循環的發展路徑,實現更高質量發展。



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