中大新聞網(wǎng)訊（通訊員林天杰）2023年6月1日，中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院陳紹晴團(tuán)隊(duì)在《自然-水》（Nature Water）期刊上在線發(fā)表了題為“Decoupling wastewater-related greenhouse gas emissions and water stress alleviation across 300 cities in China is challenging yet plausible by 2030”的研究成果，系統(tǒng)測(cè)算了全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)減碳潛力。
該研究系統(tǒng)分析了我國(guó)超300個(gè)地級(jí)市的城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行和再生水的分布式數(shù)據(jù)，搭建了可單獨(dú)區(qū)分污水處理系統(tǒng)的多區(qū)域投入產(chǎn)出模型，由此量化各地城鎮(zhèn)污水處理廠全生命周期溫室氣體排放。同時(shí)，構(gòu)建了“水-碳”脫鉤指標(biāo)（CIWSA—可即時(shí)度量緩解每單位水壓力所產(chǎn)生的溫室氣體排放），基于各階段低碳技術(shù)的組合政策情景，評(píng)估了未來(lái)各地溫室氣體排放和水壓力緩解間的脫鉤潛力，為城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)“水-碳”協(xié)同優(yōu)化提出針對(duì)性建議。
研究發(fā)現(xiàn)，2006-2015年間，由于污水處理廠數(shù)量的大幅度增加，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)全生命周期溫室氣體排放增加了176%。相比下，溫室氣體排放強(qiáng)度呈現(xiàn)整體快速下降的趨勢(shì)，污水處理、再生水利用和污泥處置各階段的排放強(qiáng)度分別下降了61%、28%和30%。對(duì)于華北和華東地區(qū)大多數(shù)城市，溫室氣體排放雖然普遍較高，但由于再生水利用量較大，這些城市的CIWSA值僅為華南和西南地區(qū)城市的一半。
在此基礎(chǔ)上，如果進(jìn)一步強(qiáng)化再生水利用，2030年城市水壓力緩解程度將在2015年的基礎(chǔ)上繼續(xù)增強(qiáng)一倍。在污水處理、再生水利用和污泥處置各階段均采用低碳排放強(qiáng)度的現(xiàn)有處理技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)27%的減排，足以抵消污水處理量和再生水利用規(guī)模擴(kuò)大帶來(lái)的氣候影響。2030年全國(guó)整體預(yù)期將實(shí)現(xiàn)節(jié)水和減碳的深度脫鉤。華南和華東地區(qū)城市（如廣州、深圳和杭州）預(yù)期減排效果最為顯著，在技術(shù)優(yōu)化情境下2030年排放量可較2015年下降16%~20%，將有力支撐地方的碳達(dá)峰行動(dòng)。
論文的第一作者和通訊作者是陳紹晴教授，中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院為第一完成單位。陳紹晴團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事城市低碳可持續(xù)管理領(lǐng)域研究，研究成果發(fā)表于Nature Communications、Environmental Science & Technology、《中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)》等國(guó)內(nèi)外期刊上。本研究是在此前思路和方法基礎(chǔ)上的又一階段性成果，可為優(yōu)化“雙碳”目標(biāo)下再生水利用和污水處理設(shè)施管理、協(xié)同推進(jìn)區(qū)域減污節(jié)水降碳提供科學(xué)決策依據(jù)。
