環(huán)境工程領域溫室氣體減排與控制技術

前言

近百年來，全球氣候正在發(fā)生以變暖為主要特征的顯著變化。人類社會生產(chǎn)生活引起的溫室氣體排放是全球氣候變暖的主要原因，大面積的森林砍伐和草原破壞等土地利用變化加劇了全球氣候變暖的進程。隨著全球氣候變化問題越來越成為全球共同關注的熱點，共同應對氣候變化的全球性合作步伐正在逐漸加快。1992年里約環(huán)境與發(fā)展大會以來，國際社會先后制定了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《京都議定書》、《波恩協(xié)定》、《布宜諾斯艾利斯行動計劃》、《馬拉喀什協(xié)定》和《德里宣言》等一系列重要文件，這些文件在加強全球共識和減緩全球氣候變化的過程中發(fā)揮了關鍵作用?！堵?lián)合國氣候變化框架公約》于1994年3月21日生效，是目前國際環(huán)境與發(fā)展領域中影響最大、涉及面最廣、意義最為深遠的國際法律文書。目前，世界上絕大部分國家已經(jīng)成為《聯(lián)合國氣候變化框架公約》締約方。1992年6月11日，中國政府簽署了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》?！堵?lián)合國氣候變化框架公約》的目標是“將大氣中溫室氣體的濃度穩(wěn)定在防止氣候系統(tǒng)受到危險的人為干擾的水平上”，同時明確規(guī)定發(fā)達國家與發(fā)展中國家之間負有“共同但有區(qū)別的責任”。發(fā)達國家對氣候變化負有主要的歷史和現(xiàn)實的責任，理應率先承擔應對氣候變化的義務，而發(fā)展中國家的首要任務是發(fā)展經(jīng)濟與消除貧困。公約締約方會議（COP）是《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的最高機構，1995年第一次公約締約方會議（COPl）至2004年第十次公約締約方會議（COPl0）共舉行了10屆。1997年12月1日至11日，第三次公約締約方會議（又稱“京都會議”）在日本京都舉行，這次會議制定了《京都議定書》?！毒┒甲h定書》中確定了聯(lián)合履行（JI）、清潔發(fā)展機制（CDM）和國際排放權交易（IET）三種幫助發(fā)達國家實現(xiàn)溫室氣體減排目標的靈活機制，三種機制的核心在于發(fā)達國家可以通過這三種機制在本國以外的地區(qū)取得減排的抵消額，從而以較低的成本實現(xiàn)減排目標。上述三種機制中與發(fā)展中國家直接相關的是清潔發(fā)展機制（CDM）。其主要內(nèi)容是指發(fā)達國家通過提供資金和技術的方式，與發(fā)展中國家開展項目級的合作，在發(fā)展中國家進行既符合可持續(xù)發(fā)展政策要求，又產(chǎn)生溫室氣體減排效果的項目投資，由此獲取投資項目所產(chǎn)生的部分和全部減排額度，作為其履行減排義務的組成部分。

內(nèi)容概要

本書是《溫室氣體減排與控制技術叢書》之一，主要對環(huán)境工程領域中溫室氣體的減排與控制技術進行闡述。書中首先在介紹溫室氣體對地球環(huán)境影響現(xiàn)狀的基礎上，重點討論了環(huán)境工程領域溫室氣體排放和控制現(xiàn)狀。之后介紹了廢水處理過程溫室氣體的產(chǎn)生及控制，重點討論了廢水產(chǎn)甲烷、產(chǎn)氫、產(chǎn)酸以及廢水處理過程中N2O的控制技術。第3章主要針對固體廢物處理和處置過程中溫室氣體的產(chǎn)生及控制，重點從填埋氣利用、垃圾準好氧填埋、餐廚垃圾厭氧發(fā)酵和固體廢物的熱解等技術進行闡述。第4章和第5章則分別就甲烷和二氧化碳兩個最重要的溫室氣體介紹以溫室氣體去除為主要目的的環(huán)境技術以及溫室氣體減排的研究進展。全書最后討論了清潔發(fā)展機制下的污染治理?！　∨渖狭⒁庑路f，適合政府及研究機構環(huán)保工作者、大中專院校師生閱讀參考。

書籍目錄

第1章  概述  1.1  溫室氣體對全球氣候的影響    1.1.1  溫室氣體對氣候的影響    1.1.2  臭氧層的破壞與恢復  1.2  污染治理過程中溫室氣體的產(chǎn)生    1.2.l  廢水處理與溫室氣體的產(chǎn)生    1.2.2  固體廢物處理與溫室氣體的產(chǎn)生  1.3  廢物管理的溫室氣體減排潛力    1.3.1  溫室氣體減排的國際公約    1.3.2  廢物處理的溫室氣體減排潛力分析第2章  廢水處理過程溫室氣體的產(chǎn)生及控制  2.1  廢水處理過程溫室氣體排放情況    2.1.1  廢水處理過程二氧化碳和甲烷的排放    2.1.2  廢水處理過程中氮氧化物的排放    2.1.3  穩(wěn)定塘溫室氣體的產(chǎn)生    2.1.4  人工濕地處理過程溫室氣體的產(chǎn)生    2.1.5  氧化塘系統(tǒng)處理過程溫室氣體的產(chǎn)生  2.2  廢水處理技術對溫室氣體減排的控制  　2.2.1  廢水產(chǎn)沼氣  　2.2.2  廢水產(chǎn)酸處理中的二氧化碳減排  　2.2.3  廢水產(chǎn)氫  　2.2.4  廢水脫氮過程中NzO的產(chǎn)生和控制第3章  固體廢物處理過程溫室氣體的產(chǎn)生及控制  3.1  生活垃圾處理過程的溫室氣體排放情況    3.1.1  生活垃圾填埋    3.1.2  垃圾焚燒    3.1.3  生活垃圾堆肥  3.2  工業(yè)固體廢物處理過程的溫室氣體排放情況  　3.2.1  概述 　 3.2.2  工業(yè)固體廢物的處理原則  　3.2.3  工業(yè)固體廢物處理過程溫室氣體排放情況 　 3.2.4  電子廢棄物處理過程中溫室氣體的排放與控制  3.3  固體廢物處理技術對溫室氣體減排的控制    3.3.1  填埋氣利用技術    3.3.2  上海老港填埋場填埋氣的實際利用 　 3.3.3  準好氧填埋  　3.3.4  餐廚垃圾厭氧發(fā)酵 　 3.3.5  固體廢物的熱解第4章  環(huán)境工程領域的甲烷減排技術  4.1  甲烷氧化菌的研究與應用    4.1.1  甲烷氧化菌的分類和生理特征    4.1.2  甲烷氧化菌的生態(tài)分布    4.1.3  甲烷氧化菌大規(guī)模培養(yǎng)技術與填埋場甲烷氧化應用  4.2  人為源甲烷生物抑制技術    4.2.1  產(chǎn)甲烷菌    4.2.2  產(chǎn)甲烷菌抑制機理    4.2.3  常見甲烷抑制劑    4.2.4  生活垃圾降解過程的甲烷抑制    4.2.5  其他環(huán)境工程領域甲烷抑制的應用第5章  二氧化碳減排技術  5.1  二氧化碳捕獲和封存（CCS）技術    5.1.1  CCS概況    5.1.2  二氧化碳捕獲技術    5.1.3  二氧化碳地質(zhì)封存技術    5.1.4  海洋封存    5.1.5  國際二氧化碳捕獲與封存法規(guī)體系建設的重點與發(fā)展方向  5.2  二氧化碳的能源轉(zhuǎn)化技術    5.2.1  利用太陽能實現(xiàn)二氧化碳的循環(huán)使用    5.2.2  綠色催化實現(xiàn)二氧化碳的循環(huán)使用    5.2.3  生物技術實現(xiàn)二氧化碳的循環(huán)使用第6章  清潔發(fā)展機制下的污染治理分析  6.1  清潔發(fā)展機制下的垃圾處理    6.1.1  垃圾不同處理方式的CDM分析    6.1.2  垃圾處理碳減排成本計算    6.1.3  CDM機制下垃圾處理的成本收益分析      6.1.4  垃圾填埋氣發(fā)電實例分析    6.1.5  城市生活垃圾焚燒發(fā)電CDM項目案例分析  6.2  小型清潔發(fā)展機制項目的相關問題    6.2.1  小型CDM項目的標準與簡化模式    6.2.2  小型CDM項目的交易成本    6.2.3  捆綁小型CDM項目    6.3  環(huán)境工程領域的CDM方法學    6.3.1  CDM方法學概況      6.3.2  已批準通過的方法學    6.3.3  已批準方法學的適用范圍    6.3.4  類型Ⅲ其他項目活動的部分基準線和監(jiān)測方法學參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：2.1　廢水處理過程溫室氣怖排放情況廢水處理的目的是去除排放后可能危害水環(huán)境的污染物。傳統(tǒng)上，廢水處理工程師比較重視那些消耗水體溶解氧（DO）的污染物的去除，當今建立的許多廢水處理系統(tǒng)仍以去除有機物質(zhì)為目的。而隨著富氧化問題導致水體中植物和藻類的過度生長，使得湖泊和河口加速老化，這些由于氮和磷等營養(yǎng)化導致的水體問題引起重視。在過去的30年，工程師和科學家們開始注重設計有效的、成本低廉的廢水處理系統(tǒng)來去除這類污染物。直到最近，人們才開始重視難降解有毒污染物的去除。但總的來說，廢水處理工程的研究和設計很少考慮溫室氣體的排放。值得慶幸的是，很多科學家已經(jīng)開始注意到廢水處理過程的優(yōu)化是可以控制溫室氣體減排的，盡管這方面的研究還主要停留在實驗室階段。2.1.1 廢水處理過程二氧化碳和甲烷的擼放2.1.1.1 好氧處理過程好氧生物反應器一般用于穩(wěn)定化處理初沉池和廢水生物處理中的顆粒態(tài)有機物。這些污泥在氧化過程中以溶解氧或硝態(tài)氮作為最終電子受體。圖2-1為廢水好氧處理過程。采用好氧處理系統(tǒng)可以避免強溫室氣體一一CH+的排放，在廢水處理過程進入生物處理系統(tǒng)的水中的有機物將處于以下幾種狀態(tài)：（1）氧化為C0，和不同的營養(yǎng)物（即以N、P、S化合物的形式）；（2）同化在生物量（污泥）中；（3）保持不變的部分，即不可生物降解的惰性物質(zhì)（至少在處理系統(tǒng)內(nèi)不可生物降解）；（4）轉(zhuǎn)化為其他有機物質(zhì)。

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