中国HCFC-142b排放清单及减排潜力研究

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1,1-二氟-1-氯乙烷(CH3CClF2,HCFC-142b)作为《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》(以下简称《蒙特利尔议定书》)中的受控物质,具有臭氧层破坏作用和温室效应。中国已于2013年开始了对其生产消费的全线控制,致力于保护臭氧层和缓解全球气候变化。本研究参考政府间气候变化委员会发布的《温室气体国家排放清单方法指南》,利用生产消费数据建立了自下而上(Bottom-up)的中国2000-2012年HCFC-142b排放清单。研究发现,中国HCFC-142b的排放量逐年升高,从2000年的0.1kt/y增长到2012年的14.4kt/y。在此基础上,本研究利用替代因子法建立了中国大陆地区2012年HCFC-142b省级排放清单,在31个省份与直辖市中,江苏、浙江、山东与广东四省的排放量遥遥领先与其他省份,排放量分别为2.06kt/y、1.85kt/y、1.52kt/y与1.04kt/y。浙江、江苏与上海呈现出最大的排放强度,分别为0.83t/km2、0.59t/km2和0.54t/km2,高于全国平均水平0.33t/km2。  为了验证自下而上HCFC-142b清单的准确性,本研究利用监测数据,自上而下的估算了2012年中国HCFC-142b的排放量。本研究通过分析北京大学定点高时间频率浓度监测数据,甄选HCFC-22为估算HCFC-142b排放量适宜的参考物质,以往基于背景地区大气浓度数据的研究中普遍采用的参考物质CO不适用于利用城市地区大气样品进行种间相关法研究。根据全国四城市(北京、杭州、兰州和广州)四季的HCFC-142b与选定参考物质HCFC-22的浓度监测数据,利用种间相关法计算2012年中国HCFC-142b排放量为16.24(13.90-18.58)kt,相当于1.06ODP kt和37Tg CO2-eq,比自下而上清单结果高12.7%,在合理的误差范围内,因此两种方法得出的结果可靠性较高。2012年HCFC-142b的排放量占中国HCFCs排放总量的9.78%(ODP),占全球HCFC-142b排放总量的30.57%。中国HCFC-142b的减排淘汰工作将在未来中国和全球成功履约中占据重要地位。  本研究在北京大学的定点监测数据显示,2012年1月、4月、7月和10月中,HCFC-142b的大气浓度均值分别为70ppt、110ppt、150ppt与174ppt。每日浓度最高值和最低值分别出现在清晨6:00和下午14:00,与大气层结的形成与破坏存在密切关系。在全国四个典型城市北京、杭州、兰州和广州的监测结果表现出城区浓度高于郊区浓度的特点。北京市定点与四个典型城市的监测结果均表现出夏季或秋季浓度值达到最高,冬春季节低于夏秋季节的特点。这主要是由于较高的温度条件下会导致制冷设备与建筑保温泡沫中释放的HCFC-142b强度更大,从而导致这一时期的HCFC-142b浓度更高。  为了探讨HCFC-142b的减排潜力与减排工作执行路线,本研究分基线情景和蒙特利尔议定书情景分别预测了2013-2050年的HCFC-142b排放量。在基线情景下,中国HCFC-142b的排放量将从2013年的15kt/y上升到2050年的97kt/y。通过执行《蒙特利尔议定书》的HCFCs生产消费削减日程,中国将削减90%以上的排放量,即在2013-2050年间累计减排1578ktHCFC-142b,相当于103ktODP和3504Tg CO2。面对国际社会积极控制非CO2温室气体的趋势和艰巨的温室气体减排任务,中国作为HCFC-142b的产销大国,控制这一高增长性、难回收的强效温室气体已势在必行,中国需要从政策角度出发,保证淘汰工作的成本效益。一方面,HCFC-142b的成功消减需要适合替代品/技术的有效补充,本研究总结了目前工业界较为成熟的几种技术,探讨了各自的适用性和缺点。另一方面,鉴于HCFCs与CFCs的消减工作具有较强传承性,中国在构建HCFCs管控系统时,应在沿用现有CFCs管理体制与法规体系的基础上,借鉴国外的先进经验。
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