【系统评估】海绵城市建设如何影响城市排水系统的碳排放?
发布时间:2022-09-01 17:20:40 来源:本站原创 作者:本站编辑 浏览次数:


摘要:城市排水系统是温室气体(GHG)的一大排放源,随着中国低碳生态城市的发展,海绵城市在碳减排方面有着很大的潜力。

原文信息


题目:How does sponge city construction affect carbon emission from integrated urban drainage system?

作者:Xin Su, Weiwei Shao, et, al.

作者单位:State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing, 100038, China

期刊:Journal of Cleaner Production

时间:2022

导读

城市排水系统是温室气体(GHG)的一大排放源,随着中国低碳生态城市的发展,海绵城市在碳减排方面有着很大的潜力。而目前对海绵城市排水系统整体碳减排影响的研究尚缺乏,或存在研究边界不全面不清晰、计算方法缺乏等问题。本研究提出了一个城市排水系统整体碳排放计算框架,以厦门市为案例地区计算了1991年至2019年传统与海绵城市排水系统的碳排放,讨论了海绵城市建设的碳减排效益。


文章简介

研究以福建省厦门市为研究区域,时间边界为1991年至2019年。研究首先收集并处理了每日降雨、生活污水(DS)和工业污水(IW)处理量以及用地类型数据,随后划定传统城市(TCDS)与海绵城市(SCDS)的系统边界和GHG的计算对象,最后分析各环节的碳排放贡献量建立传统城市碳减排路径,并对海绵城市的碳减排效益和经济效益进行评估。其中传统城市和海绵城市的计算边界如图1和图2所示,主要的区别在于:后者有低影响开发(LID)设施、前者主要为合流制而后者主要为分流制、前者的溢流污水直接排入水体而后者先经过湿地等净化装置再外排。


图1传统城市排水系统的计算边界


图2海绵城市排水系统的计算边界


计算结果显示,在传统城市中温室气体的主要排放源为污泥处置(STD)和污水处理厂(WWTP),如图3所示。进一步分析发现其中直接碳排放占主要份额70.23%,而污水运输及处理过程的电力、燃料、化学药剂等非直接碳排放占29.77%。


图3传统城市排水系统各环节的碳排放贡献


研究分析了5个可能对碳减排有影响的海绵城市措施,分别为海绵城市设施(M1)、合流制改分流制(M2)、提高污水厂出水水质标准(M3)、改变污泥处置方式(M4)和改为太阳能供电(M5);并与传统城市碳排放进行比较,结果如图4所示。各举措的减排幅度排名为M4、M5、M2、M1,而M3由于提高了尾水排放标准,增加了用能成本,进而增加了碳排放量。

图4海绵城市与传统城市对比:各举措的碳减排贡献


文章最后还讨论了碳排放量与碳减排量的相关关系、各海绵城市举措的经济效益等,篇幅所限从略。

编者点评

研究以厦门市1991至2019的降雨、污水处理量等数据为基础,建立了传统城市和海绵城市两套模型,计算了两套城市排水系统模型各环节的碳排放量,并以海绵城市和传统城市的差异为数据分析切入点分析了海绵城市举措的碳减排效益,对排水系统碳排放和碳减排路径研究具有借鉴意义。不过文章对两套系统的建模细节阐述不足,如何更好地构建海绵城市排水系统模型仍值得研究。



原文地址:

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132595


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