构建上海1 km CO2排放网格,分析市域(UB1)、市辖区(UB2)、建成区(UB3)和城区(UB4)4个城市范围的CO2排放特征.上海市域CO2排放空间格局是以中心城区为核心,排放水平向外递减,形成了3个梯度.空间自相关分析表明,排放在空间上存在显著的集聚效应,部分地区高强度的经济活动和能源活动对周边区域的排放有显著影响.UB4是上海城市的最佳表征,2007年UB4内CO2排放达到1.89亿t,人均排放12.04t;UB4排放占UB1排放的75.40%,UB1人均排放比UB4人均排放高12%.上海城市化和工业化在空间上的高度重合,导致高排放源集聚于UB4内,形成UB4的高排放特征.个别网格的排放量已经占到区域或者城市总排放量的10% ~ 20%;前10高和前100高排放网格,其累积排放总量分别占据了3个城市范围(UB1、UB3和UB4)总排放量的60%和80%以上.
污水处理厂CH4排放因子主要取决于处理工艺。根据污水处理厂处理工艺及其对CH4排放的影响,污水处理工艺可分为厌氧工艺、好氧为主处理工艺和非生物处理工艺。经调查和统计分析,中国污水处理厂78.48%的COD是经过好氧为主处理工艺去除,9.78%是经过非生物过程去除,仅11.74%的COD经过完全厌氧工艺处理。因而,针对不同处理类型建立适合中国的排放因子非常重要。根据现场实测和理论分析,建立中国污水处理厂不同处理类型的排放因子,其相比IPCC专家经验建立的排放因子整体偏低。生活和工业的好氧为主处理工艺的排放因子基本都在IPCC缺省范围的低值区间内。厌氧工艺排放因子要明显低于IPCC的缺省值,但和国内国际的实测数据更加接近,主要原因是IPCC的排放因子基于专家经验,基本接近最大产CH4能力,而实际情况很难达到。根据不同工艺排放因子及该工艺在全国COD去除量比例,加权得到中国全国平均排放因子,分别为生活污水处理厂排放因子为0.007 8 kg CH4/kg COD,工业废(污)水处理厂排放因子为0.035 4 kg CH4/kg COD。同时根据各省不同处理工艺COD去除比例,建立中国各省污水处理厂CH4排放因子体系,从而便于各省和国家直接采用COD去除量得到相对准确的CH4排放水平。对于生活污水处理厂,西藏、湖北等省较高,主要是西藏的生活污水处理厂全部采用厌氧工艺,而湖北的生活污水的厌氧工艺处理比例达到了41%。辽宁、福建的工业污水处理厂排放因子较高,因为辽宁工业污水处理厂都采用了厌氧工艺,而福建的工业污水的厌氧工艺处理比例达到了93%。
自下而上基于点排放源建立长江三角洲地区1 km CO2排放空间网格数据,以第五次全国人口普查方法确定城市边界,研究长江三角洲地区真正城市的CO2排放特征。结果表明,长江三角洲地区的CO2排放的空间特征受典型城市驱动和影响。上海是整个长江三角洲地区的排放中心,上海的城市边界和城市排放结构与上海区域基本一致;江苏和浙江的城市直接排放分别占各省直接排放的47.05%和36.96%。两省的城市人均CO2排放水平都低于农村和整个区域人均CO2排放水平。这种现象和发达国家城市与郊区、农村的排放比较特征一致,说明在经济较为发达的省份,随着城市化和城市产业结构的合理与成熟,城市排放效率会优于非城市地区的排放效率。长江三角洲地区部分地级市(如苏州市和宁波市等)出现了两个核心排放城市,且彼此排放结构差异很大,而一些城市(如上海和昆山、无锡和张家港等)的城市边界和CO2排放在空间上已经联接成片,构成新的城市排放中心。长江三角洲地区的城市整体CO2排放增长速度要快于城市人口的增长速度,城市人口增加1%,则城市总CO2排放约增加1.35%,说明随着城市规模的增加,城市CO2排放效率呈下降趋势。这种整体态势主要是长江三角洲地区的城市人口规模差异较大,众多城市发育不成熟造成的。低于100万人口的城市,其人均排放水平波动很大,当人口规模超过了100万,城市人均排放水平基本都稳定在10.00 t/人以下,而且城市之间差异较小。