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我国畜牧业发展中,小规模的养殖场占大多数,这些小规模畜牧业养殖场所产生的甲烷排放总和数目可观,但由于小规模项目比较繁琐且不太容易出成果,且相关程序及规则颁布较晚,所以在畜牧业CDM项目开发初期,大多数学者专注于于大规模项目的研究,忽视了小规模畜牧业CDM项目的研究。本课题主要是针对小规模畜牧养殖场进行项目层次与组织层次两方面上的研究,并北京海淀区某养殖场基地为进行连续一年的现场监测,计算获得理论与实际监测减排量,并将两者进行对比分析;同时进行沼气泄漏量的研究,评价案例牛场沼气工程设计和运行管理技术水平;在组织层次上,对牛场进行组织构解,量化其运行过程中的温室气体的排放,列出牛场的排放清单,为其碳减排策略提供依据。
⑴通过计算可知,案例牛场的粪污处理系统排放量每年基准线(开放式厌氧塘)排放源的排放总量为636.StCO2e:当引入沼气工程粪污处理系统后,项目活动温室气体排放总量为160.0tCO2e,改沼气工程项目可实现排放总量74.9%的削减。
⑵通过分析全年各月份温室气体排放量的趋势变化,得出基准线排放排放直接受外部温度影响;项目活动的减排量主要是受月天数以及外部温度的影响,另外,当月平均温度在10℃以下时,月减排量主要受月天数的影响大,但当温度在10摄氏度以上时月减排量主要受温度的变化的影响。
⑶通过理论减排量与监测排放量的对比,项目活动减排量理论值月变化曲线较为平缓,而项目活动减排量监测值月变化曲线较为陡峭;监测值的变化都远低于理论值;且两条曲线具有很强的相关性,月变化趋势图的相关系数r为0.9,季度趋势图的相关系数r达到0.96;月变化趋势图的走势相同。
⑷经实验计算牛场牛粪的VSCH4为4.95kg·head·d-1,用IPCC默认值修正后为3.11kg·head-1·d-1,IPCC公布的默认VS值并不符合该场实际情况,由此计算得到的项目减排量也与实际情况存在较大差距,过于保守;同时通过减排量监测值与减排量修正理论值对比,暴露了我国沼气工程的质量以及运行管理问题方面与国外存在的差距。
⑸在沼气罐泄露评估中,基地沼气工程中设备泄漏占进料量比例为12.9%,该沼气工程的泄漏量稍大于方法学AMSⅢ.D中的默认值10%,经分析该理论项目活动的排放中参数默认值的选定符合实际情况。
⑹畜牧粪便管理系统组织层次温室气体减排的研究中,将整个系统分为奶牛生产系统等五大系统,根据对于案例牛场的组织系统识别,整个牛场的温室气体年排放量为3822.6 t CO2e/a,各个系统温室气体的排放源排在前5位的依次是:奶牛肠道CH4排放、奶牛粪便土地利用CH4排放、组织运行过程中的CO2的排放量,奶牛粪便土地利用过程N2O排放、粪便舍外存贮CH4的排放量。
⑺本课题研究中由于组织运输耗油与组织耗电占到基于能源CO2排放量的96%,甲烷排放中64.9%来自于肠道发酵,粪便贮存甲烷排放占粪便管理系统总量55.7%,奶牛粪便土地利用N2O占奶牛基地总N2O排放的54.2%,制定了针对这四大排放源的减排策略。