2021年，中美兩國針對氣候變遷問題發(fā)表《格拉斯哥聯(lián)合宣言》。面對氣候危機的嚴(yán)峻性和緊迫性，中美兩國承諾通過各自在21世紀(jì)20年代關(guān)鍵十年采取加速行動，并在包括《聯(lián)合國氣候變化框架公約》在內(nèi)的多邊進程中開展合作來應(yīng)對氣候危機，以避免災(zāi)難性影響。
值得一提的是，此次中美聯(lián)合宣言首次提上了甲烷排放治理。關(guān)于甲烷的行動計劃被放在了權(quán)嚴(yán)重的第八條、在二氧化碳排放治理的前面，可見甲烷治理對氣候危機的緩解至關(guān)重要，并且受到了中美兩國極大的重視。
回顧這一年來全球唱響了“碳中和”，但實際上溫室氣體的治理卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于二氧化碳。今天，我們想來聊聊各式各樣的甲烷排放源頭和應(yīng)對措施。
甲烷：25倍的溫室效力
根據(jù)美國環(huán)保部統(tǒng)計，2019年甲烷（CH4）約占美國人類活動溫室氣體排放總量的10%。雖然甲烷在大氣中的壽命比二氧化碳短得多，但其在捕獲太陽輻射熱的能力卻比二氧化碳更強大，在進入大氣層100年的時間里，甲烷的溫室效力是二氧化碳的25倍。
在全球范圍內(nèi)，50-65%的甲烷排放來自人類活動，天然濕地等自然資源也會排放甲烷。人為導(dǎo)致的甲烷排放來自于能源、農(nóng)業(yè)、廢物處理和工業(yè)活動。以我國在2014年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例，排放總量為5529 萬噸，其中能源活動貢獻了45%，農(nóng)業(yè)佔40%，廢棄物處理佔12%。美國在2019年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)了類似的分配。
能源活動
煤炭行業(yè)是我國能源產(chǎn)業(yè)的大宗，其中煤炭開采是最大的甲烷逃逸排放源。早期對甲烷排放的監(jiān)控措施主要出于安全的考量，需要保證空氣中的甲烷（瓦斯主要成分）的濃度在臨界值以下，以預(yù)防煤礦重大爆炸安全事故。對于甲烷排放的管理工作則始于2008年，規(guī)定甲烷體積濃度大于等于30%的煤層氣（煤礦瓦斯）不得直排。2020年11月的《關(guān)于進一步加強煤炭資源開發(fā)環(huán)境影響評價管理的通知》則提出對煤礦瓦斯利用率提高的要求，鼓勵將含有甲烷的抽采瓦斯進行利用。
而隨著國家能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型，我們可以預(yù)見越來越多的關(guān)閉煤礦，以及由此產(chǎn)生的廢棄礦井瓦斯排放，這將成為一個不容忽視的甲烷排放源。另一方面，來自石油天然氣行業(yè)的甲烷排放將會逐年增加。甲烷是天然氣的主要成分，在天然氣的生產(chǎn)、加工、儲存、傳輸和分配以及原油的生產(chǎn)、精煉、運輸和儲存過程中，甲烷會排放到大氣中。2019年生態(tài)環(huán)境境部發(fā)布《關(guān)于進一步加強石油天然氣行業(yè)環(huán)境影響評價管理的通知》，提到了“加強甲烷及揮發(fā)性有機物的泄漏檢測”是國家首次將甲烷納入油氣行業(yè)環(huán)境管理評價中。在國家政策和國際石化行業(yè)的倡議之下，我國的油氣生產(chǎn)商和供應(yīng)商也逐漸開展了甲烷控排行動。
（【生態(tài)】哈佛大學(xué)最新研究：油氣生產(chǎn)的甲烷排放被嚴(yán)重低估）
農(nóng)業(yè)活動
農(nóng)業(yè)造成的甲烷排放不容小覷。在我國和日本等國家，水稻種植是主要的農(nóng)業(yè)甲烷排放源頭。在歐美等國，大部分的農(nóng)業(yè)甲烷排放來自畜牧業(yè)，來源包括各類家畜腸道發(fā)酵以及各類畜禽糞便管理。
稻田甲烷排放量，是產(chǎn)甲烷菌在厭氧環(huán)境下的稻田中，利用田間植株根際部的有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化成甲烷的量，再除去水稻根際部甲烷氧化菌對甲烷氧化后的剩余量。可以透過適當(dāng)?shù)氖┓省⒐嗨芾泶胧酒贩N和肥料的選擇，減少水稻田的甲烷排放。
畜牧業(yè)的甲烷排放在歐美已經(jīng)有了廣泛的研究，飼料的成分、畜舍環(huán)境設(shè)計、牲畜排泄物處理方法、沼氣回收等措施都能夠一定程度上降低甲烷排放。
廢棄物處理
廢棄物處理相關(guān)的甲烷排放來源分為廢水處理以及固體廢棄物處理。
廢水處理過程中的厭氧環(huán)境下，有機物經(jīng)厭氧分解產(chǎn)生大量的甲烷。其產(chǎn)生的甲烷量決定于廢水中可降解有機物量、溫度處理系統(tǒng)的類型和技術(shù)。如今先進的生活污水處理包含了具有甲烷回收和燃燒處理功能的厭氧系統(tǒng)。而工業(yè)廢水有機物濃度通常較高，需要進行厭氧生物處理，可以采用一個帶有甲烷收集器的厭氧反應(yīng)消化器處理后再排放到厭氧塘。廢水處理過程中回收的甲烷可以用于發(fā)電或產(chǎn)生熱能。
城市固體垃圾填埋場內(nèi)的有機物分解產(chǎn)生垃圾填埋氣（LGF），一般含有50%甲烷、50%二氧化碳以及少量的非甲烷有機化合物。對于垃圾填埋氣的監(jiān)測和利用可以預(yù)防甲烷排放到大氣中，經(jīng)過抽采的垃圾填埋氣可通過燃燒用于發(fā)電，或提純后直接使用，或經(jīng)處理后成為替代汽車燃料的管道天然氣來源。
（嶄新TDLAS方案應(yīng)用于垃圾填埋場排放監(jiān)測）
天禹甲烷氣體分析儀
紅外甲烷氣體分析儀采用進口NDIR非分光紅外傳感器，長壽命電化學(xué)傳感器和基于MEMS的熱導(dǎo)傳感器，運用先進的數(shù)字處理技術(shù)，可同時在線測量CO、CO2、CH4、CnHm等氣體的體積濃度，根據(jù)氣體濃度熱值快速準(zhǔn)確計算出相應(yīng)的熱值。
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