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摘 要：通过青岛计算青岛市能源消费、土地利用以及工业生产过程中碳足迹情况，得出青岛市过去10年间碳足迹主要来源，为青岛市低碳城市建和低碳城市规划的编制和实施提供借鉴。
关键词：青岛市；碳足迹；演进
1青岛简介
青岛位于山东半岛南部，是我国重要的海滨城市之一，也是我国著名的风景旅游胜地。2013年青岛市实现生产总值8006.6亿元，较十年前增长了3.7倍，全市常住人口896.4万，比2004年人口增加了22.6%。
2青岛市碳源确定
区域性碳源涉及到国民生活生产的各个方面，有不同的碳源分类形式。为了真实反映出青岛市的碳足迹，并且根据青岛市数据的可获得性，将青岛市碳足迹范围确定为以行政区域为边界范围内的工业生产过程产生的碳足迹、土地利用变化和废弃物处置产生的碳足迹以及能源活动四个方面。
3青岛市碳足迹测算
3.1青岛市能源碳足迹测算
大气中碳足迹量绝大多数来源于人类消费的化石能源，能源主要分为煤炭、天然气、油料等，煤炭主要分为原煤、洗精煤、焦炭等，油料主要分为汽油、煤油、柴油、燃料油，除此之外还有高炉煤气、焦炉煤气、液化石油气和炼厂干气等。青岛市能源消费的百分之九十以上为化石燃料。能源消费排放的二氧化碳量占温室气体排放量的百分之九十五。
由于不同品种的化石燃料碳含量不同，不同的燃烧技术碳足迹系数不同，因此化石燃料燃烧产生的碳足迹量由能源消费量和碳足迹系数共同决定。本文中的碳足迹系数取自IPCC报告，能源消费的碳足迹量计算公式为
C=
S表示排放源，v表示能源种类；C表示化石燃料产生CO2排放总量；E表示能源消耗量，单位；NCV表示低位发热量；CEC表示碳足迹系数；COF表示碳氧化因子，本文采用《IPCC06指南》中推荐的默认值1； 表示二氧化碳中质量分数。本文采用《IPCC2006指南》中的相关参数。
青岛市能源消费主要集中在工业部门，规模以上工业企业能源消费总量占工业部门能源消费总量的绝大多数，鉴于数据的可获得性，本文主要计算青岛市规模以上工业企业能源消费总量。青岛市国民经济发展中所需能源主要为原煤、焦炭、焦炉煤气、高炉煤气、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、电力等。经计算得出青岛市2004-2013年能源消费二氧化碳足迹总量。2004年碳足迹总量为4737.75万吨，到2013年碳足迹为9542.54万吨。由计算结果可以清楚的看出，2004-2013年十年间能源消费碳足迹量呈缓慢增长态势，2013年比2004年碳足迹量增加了4800万吨，增长了一倍，年均增长8.09%。
3.2青岛市工业生产过程碳足迹的测算
产生大量二氧化碳的工业有水泥、钢铁、和合成氨等，因此，下面主要研究青岛市水泥、钢铁和合成氨生产过程碳足迹。
（1）水泥生产过程中二氧化碳足迹计算
水泥生产过程中的二氧化碳足迹计算公式如下：
E=（Mc×Cl） ×EFclc
E为生产过程中二氧化碳足迹量。Mc为水泥生产量。Cl为水泥中的熟料比例，%。EFclc为水泥中二氧化碳足迹因子。
本文二氧化碳足迹因子采用《IPCC指南》中提供的0.52，熟料比例采用：原料与熟料比为1.55。
（2）钢铁生产过程中二氧化碳足迹计算
钢铁生产过程的碳足迹计算公式为：
E=BOF ×EFBOF+EAF ×EFEAF+OHF×EFOHF
钢铁不同生产阶段所对应的CO2采用IPCC推荐的缺省值和全世界钢铁生产不同工艺的生产比例（BOF：1.46、EAF：0.08、OHF：1.72）
（3）合成氨生產过程中二氧化碳足迹计算
现代工业一般以天然气为原料进行合成氨生产，胡鲲等计算出了合成氨碳足迹因子为1.46由此可得合成氨生产过程碳足迹计算公式，P为合成氨产量。
CO2排放量=P*1.46
基于公式水泥、钢材已经合成氨计算公式，计算出青岛市工业生产过程碳足迹量。计算结果可知，2004-2013年，青岛市工业生产过程碳足迹整体上呈增长态势，碳足迹量由339.4万吨增加到436.4万吨，年均增长率为2.8%。其中水泥贡献的碳足迹量比重逐年上升，钢铁贡献的碳足迹量比重逐年下降，合成氨产生的碳足迹量比重亦逐年下降。
3.3青岛市废弃物处置中碳足迹测算
青岛市最主要的垃圾处理方式是卫生填埋，垃圾焚烧产生的碳足迹相对于青岛市碳足迹总量来说，所占比重很小，本文忽略不计。
3.4青岛市农业碳足迹测算
农业活动也是重要的碳源之一，目前，农业碳源的研究主要集中在农田生态系统。农田生态系统即包含碳源也包括碳汇。由此可以得出农田生态系统碳足迹量的计算公式如下：
农业碳足迹量=S×（Fc-Cc）
S为农用地面积，Fc为农作物生产碳源排放系数，Cc为农作物生产碳汇排放系数。
本文根据Cong Caizut等人与的何勇等人研究，农作物的生产碳源系数和农作物碳汇系数分别为0.4299吨/公顷/年和0.6929吨/公顷/年。根据《青岛市统计年鉴》（2005-2014）中青岛市耕地面积和农业碳足迹公式计算得出青岛市农业碳足迹量。2004年-2013年青岛市农业碳足迹由30.17万吨减少到30.03万吨，十年间保持早30万吨左右。
3.5青岛市碳足迹总量分析
上文能源消费碳足迹、工业生产过程碳足迹以及农业碳足迹三方面的测算值得到青岛市2004-2013年碳足迹总量。如图3-3所示。青岛市2004-2013十年二氧化碳足迹量总体呈上升趋势，由5107.36万吨/年增长到10008.95万吨/年，增长了4901.59万吨，年增长率为7.76%。
从碳源来看，青岛市碳足迹总量主要来源于能源消费活动，工业生产过程产生的碳足迹量份额呈现先增多后减少的趋势，而农业碳足迹所占比重极小。碳足迹变化趋势一致。
参考文献
[1] 何宏涛.水泥生产二氧化碳排放分析和定量化探讨[J]水泥工程，2009，（1）：61-65.
[2] 2006年IPCC国家温室气体清单指南.政府间气候变化专门委员会.
[3] 郭倩文.济南市碳排放计算及排放特征分析[D]济南.山东大学，2014：1-59.
[4] Cai Zucong，Kang Guoding，Tsuruta H， et al .Estimate of C-14 Emissions from Year-Round Flooded Rice Field During Rice Growing Season in China[J].PedosPhere，2005，15（1）：66-71.
关键词：青岛市；碳足迹；演进
1青岛简介
青岛位于山东半岛南部，是我国重要的海滨城市之一，也是我国著名的风景旅游胜地。2013年青岛市实现生产总值8006.6亿元，较十年前增长了3.7倍，全市常住人口896.4万，比2004年人口增加了22.6%。
2青岛市碳源确定
区域性碳源涉及到国民生活生产的各个方面，有不同的碳源分类形式。为了真实反映出青岛市的碳足迹，并且根据青岛市数据的可获得性，将青岛市碳足迹范围确定为以行政区域为边界范围内的工业生产过程产生的碳足迹、土地利用变化和废弃物处置产生的碳足迹以及能源活动四个方面。
3青岛市碳足迹测算
3.1青岛市能源碳足迹测算
大气中碳足迹量绝大多数来源于人类消费的化石能源，能源主要分为煤炭、天然气、油料等，煤炭主要分为原煤、洗精煤、焦炭等，油料主要分为汽油、煤油、柴油、燃料油，除此之外还有高炉煤气、焦炉煤气、液化石油气和炼厂干气等。青岛市能源消费的百分之九十以上为化石燃料。能源消费排放的二氧化碳量占温室气体排放量的百分之九十五。
由于不同品种的化石燃料碳含量不同，不同的燃烧技术碳足迹系数不同，因此化石燃料燃烧产生的碳足迹量由能源消费量和碳足迹系数共同决定。本文中的碳足迹系数取自IPCC报告，能源消费的碳足迹量计算公式为
C=
S表示排放源，v表示能源种类；C表示化石燃料产生CO2排放总量；E表示能源消耗量，单位；NCV表示低位发热量；CEC表示碳足迹系数；COF表示碳氧化因子，本文采用《IPCC06指南》中推荐的默认值1； 表示二氧化碳中质量分数。本文采用《IPCC2006指南》中的相关参数。
青岛市能源消费主要集中在工业部门，规模以上工业企业能源消费总量占工业部门能源消费总量的绝大多数，鉴于数据的可获得性，本文主要计算青岛市规模以上工业企业能源消费总量。青岛市国民经济发展中所需能源主要为原煤、焦炭、焦炉煤气、高炉煤气、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油气、炼厂干气、电力等。经计算得出青岛市2004-2013年能源消费二氧化碳足迹总量。2004年碳足迹总量为4737.75万吨，到2013年碳足迹为9542.54万吨。由计算结果可以清楚的看出，2004-2013年十年间能源消费碳足迹量呈缓慢增长态势，2013年比2004年碳足迹量增加了4800万吨，增长了一倍，年均增长8.09%。
3.2青岛市工业生产过程碳足迹的测算
产生大量二氧化碳的工业有水泥、钢铁、和合成氨等，因此，下面主要研究青岛市水泥、钢铁和合成氨生产过程碳足迹。
（1）水泥生产过程中二氧化碳足迹计算
水泥生产过程中的二氧化碳足迹计算公式如下：
E=（Mc×Cl） ×EFclc
E为生产过程中二氧化碳足迹量。Mc为水泥生产量。Cl为水泥中的熟料比例，%。EFclc为水泥中二氧化碳足迹因子。
本文二氧化碳足迹因子采用《IPCC指南》中提供的0.52，熟料比例采用：原料与熟料比为1.55。
（2）钢铁生产过程中二氧化碳足迹计算
钢铁生产过程的碳足迹计算公式为：
E=BOF ×EFBOF+EAF ×EFEAF+OHF×EFOHF
钢铁不同生产阶段所对应的CO2采用IPCC推荐的缺省值和全世界钢铁生产不同工艺的生产比例（BOF：1.46、EAF：0.08、OHF：1.72）
（3）合成氨生產过程中二氧化碳足迹计算
现代工业一般以天然气为原料进行合成氨生产，胡鲲等计算出了合成氨碳足迹因子为1.46由此可得合成氨生产过程碳足迹计算公式，P为合成氨产量。
CO2排放量=P*1.46
基于公式水泥、钢材已经合成氨计算公式，计算出青岛市工业生产过程碳足迹量。计算结果可知，2004-2013年，青岛市工业生产过程碳足迹整体上呈增长态势，碳足迹量由339.4万吨增加到436.4万吨，年均增长率为2.8%。其中水泥贡献的碳足迹量比重逐年上升，钢铁贡献的碳足迹量比重逐年下降，合成氨产生的碳足迹量比重亦逐年下降。
3.3青岛市废弃物处置中碳足迹测算
青岛市最主要的垃圾处理方式是卫生填埋，垃圾焚烧产生的碳足迹相对于青岛市碳足迹总量来说，所占比重很小，本文忽略不计。
3.4青岛市农业碳足迹测算
农业活动也是重要的碳源之一，目前，农业碳源的研究主要集中在农田生态系统。农田生态系统即包含碳源也包括碳汇。由此可以得出农田生态系统碳足迹量的计算公式如下：
农业碳足迹量=S×（Fc-Cc）
S为农用地面积，Fc为农作物生产碳源排放系数，Cc为农作物生产碳汇排放系数。
本文根据Cong Caizut等人与的何勇等人研究，农作物的生产碳源系数和农作物碳汇系数分别为0.4299吨/公顷/年和0.6929吨/公顷/年。根据《青岛市统计年鉴》（2005-2014）中青岛市耕地面积和农业碳足迹公式计算得出青岛市农业碳足迹量。2004年-2013年青岛市农业碳足迹由30.17万吨减少到30.03万吨，十年间保持早30万吨左右。
3.5青岛市碳足迹总量分析
上文能源消费碳足迹、工业生产过程碳足迹以及农业碳足迹三方面的测算值得到青岛市2004-2013年碳足迹总量。如图3-3所示。青岛市2004-2013十年二氧化碳足迹量总体呈上升趋势，由5107.36万吨/年增长到10008.95万吨/年，增长了4901.59万吨，年增长率为7.76%。
从碳源来看，青岛市碳足迹总量主要来源于能源消费活动，工业生产过程产生的碳足迹量份额呈现先增多后减少的趋势，而农业碳足迹所占比重极小。碳足迹变化趋势一致。
参考文献
[1] 何宏涛.水泥生产二氧化碳排放分析和定量化探讨[J]水泥工程，2009，（1）：61-65.
[2] 2006年IPCC国家温室气体清单指南.政府间气候变化专门委员会.
[3] 郭倩文.济南市碳排放计算及排放特征分析[D]济南.山东大学，2014：1-59.
[4] Cai Zucong，Kang Guoding，Tsuruta H， et al .Estimate of C-14 Emissions from Year-Round Flooded Rice Field During Rice Growing Season in China[J].PedosPhere，2005，15（1）：66-71.