主要发达经济体从碳达峰到碳中和的路径及启示

随着气候变化影响加剧,全球气候治理进程加速,实现碳达峰已经成为全球气候行动的核心,各国也相继制定碳中和目标并开展行动。中国在第75届联合国大会一般性辩论上提出了碳达峰碳中和目标,部分已实现碳达峰的发达经济体也提出了各自的碳中和承诺。文中从“整体-阶段”及“焦点-公平”视角分析了欧盟和美国等主要发达经济体碳达峰的历程和特点,以及其碳中和目标和规划。研究发现,发达经济体在碳达峰过程中普遍经历了较长的爬坡期（58~136年）和平台期（4~20年),在碳达峰时,发达经济体的能源结构以油气为主,油气占一次能源消费比重为57%~77%,其人均排放量、历史累计排放以及人均GDP也都处于较高水平,在碳达峰前后总体处于经济与碳排放脱钩状态。各发达经济体的碳中和路径均以能源转型为重点,采用了多元化的政策工具,并且注重低碳和负碳技术的革新。根据发达经济体的政策展望,在实现碳中和时,均难以将绝对排放量降为零,都需要通过碳移除手段进行抵消。通过对比分析,发现中国的碳达峰和碳中和目标是具有雄心的气候承诺,相较其他发达经济体需要付出更大努力。建议运用全面综合的政策工具支撑碳中和目标的有效落实,加快中国的气候立法,在兼顾公正转型的同时推动能源结构调整,注重可再生能源和能效方面的新技术开发应用。     

桂北及邻区碳酸盐型尾矿的酸中和能力及酸化潜力

对广西北部及其相邻地区金属硫化物矿山的碳酸盐型尾矿(即富含碳酸盐金属硫化物矿尾矿),采用X衍射分析、Sobek-ANC实验测试和Carb-ANC矿物计算法、NAG测试法,以及Sobek-ABA估算法等进行实验分析方法。研究结果表明:(1)的4种类型研究区碳酸盐型尾矿在(方解石型、白云石型、铁白云石型,以及方解石-白云石混合型)中,方解石型尾矿的酸中和能力ANC相对较小,一般400kgH2SO4/t;白云石型尾矿的ANC较大,一般400kgH2SO4/t[最高可达1000kg(H2SO4)/t],铁白云石型尾矿和方解石-白云石混合型尾矿的ANC则较小,接近于方解石型尾矿的ANC。(2)研究区碳酸盐型尾矿酸化的预测评价参数与阈值为:ANC400kgH2SO4/t,Sulfide-S(其值为总硫含量与硫酸盐硫含量的差值)3.0%,APR1.4,NAPP-50kgH2SO4/t。与欧美常用的硫化矿固废酸化阈值相比较,研究区酸化碳酸盐型尾矿(方解石型尾矿)的ANC值及Sul-fide-S含量分别显著高约40倍及10倍;尾矿的酸化势率APR略高(常用阈值APR1),而净酸生成势NAPP则明显偏低(常用阈值NAPP+20kgH2SO4/t)。该尾矿为富含碱性碳酸盐的硫化物矿尾矿,特别是富含方解石的高硫(Sulfide-S3%)尾矿,具有发生酸化污染的潜在危险。     

碳中和目标约束下国际低碳技术融资的碳治理研究

发达国家提供气候融资是发展中国家实现减缓和适应气候变化目标的关键,低碳技术投融资是其中重要的组成部分,也是全球实现碳中和的重要途径。本文构建气候-经济-技术集成评估模型CIECIA-TD-F,依据各国提出的国家自主贡献（NDCs）与碳中和目标,建立碳中和减排路径,分析了碳中和目标约束下国际低碳技术投融资及其与低碳技术共享的政策组合在控制地表升温、加快低碳技术进步、降低碳中和成本等方面的实施效果,综合评价其技术、经济、环境影响,并对其全球碳治理意义展开讨论。研究结果显示：当前的碳中和承诺无法实现1.5°C升温控制目标,各国需要进一步提高气候雄心;现有国际气候融资承诺规模下,低碳技术投融资难以有效推动发展中国家低碳技术进步,也无法显著降低碳中和成本;提高融资额度可以促进发展中国家低碳技术进步,但过高的融资额对发达国家的经济发展和技术创新造成冲击,阻碍了先进低碳技术的研发;低碳技术融资与技术共享的政策组合有效推动先进低碳技术的传播和部署,降低碳限额带来的碳中和成本,相较于单一的融资措施更具经济可行性;低碳技术融资和技术共享的组合机制使发达国家和发展中国家均能从中受益,值得引起国际气候治理与合...     

甘肃省实现“双碳”目标的情景模拟及对策建议北大核心CSCD

核算区域的碳排放和碳汇量,分析其影响因素并预测未来变化情况,对区域适应气候变化和实现“双碳”目标具有重要的指导意义。本研究基于LMDI模型、STIRPAT模型、FLUS-InVEST模型等定量分析甘肃省碳排放与碳汇的现状特征及模拟未来变化情景,并定性讨论甘肃省减排增汇过程中可能遇到的挑战与机遇,提出甘肃省实现“双碳”目标的路径及具体的对策建议。结果表明:(1)甘肃省碳排放呈上升趋势,二次产业是排放大户。(2)经济产出是甘肃省碳排放增长的主导因素。(3)在全面优化情景下甘肃省碳排放如期达峰,减排效果最为理想。(4)甘肃省短期内新增碳汇缺口较大,难以抵消全部的碳排放。建议甘肃省实现“双碳”目标宜分两阶段进行,减排和增汇多措并举并优化经济发展、产业结构和能源消费等。     

核磁共振技术在二氧化碳地质封存与利用中的应用研究前景综述

二氧化碳地质封存与利用是推动“碳达峰、碳中和”的关键技术之一,研究CO₂注入-运移-封存全过程储层孔隙率、渗透率、饱和度、孔隙结构及岩石力学参数的变化规律是监测CO₂地质封存状态和泄露风险的核心工作.以分析核磁共振技术在研究孔隙结构、CO₂运移特征及岩石力学参数变化的应用现状和发展趋势为目标,在简要介绍核磁共振仪器设备和应用领域基础上,分析核磁共振技术在CO₂地质封存与利用中的应用现状和发展方向.分析表明：核磁共振技术在致密油、页岩气等非常规油气资源开发中应用广泛,在表征储层物性、饱和度和三维孔隙结构方面优势明显.目前,利用核磁共振技术研究原位CO₂封存条件下岩心动态参数成果较少,无论是CO₂驱油还是CO₂置换CH₄,均通过测量氢核的核磁共振特征或核磁成像特征来反推CO₂分布状态;在CO₂-EOR、CCS先导性实验中,时移测井资料十分有限,制约了原位CO₂     

岩石样品的静态酸中和能力评价

岩石的酸中和能力(acid neutralization capacity,ANC)是静态产酸预测中最具争议的一个重要参数.利用4种酸中和能力评价方法对山西省西山煤田石炭二叠纪含煤岩系的12个岩石样品进行了评价.研究表明,过滤的Sobek ANC方法能够有效消除反应性黄铁矿对ANC测定的影响,比修正的Sobek ANC方法计算的ANC值更准确;持续的Sobek ANC方法只对泥岩和黄铁矿样品具有一定的实际意义.矿物ANC计算法适宜评价冒泡反应强烈的灰岩和菱铁矿样品,而泥岩和砂岩的矿物ANC计算值不能反映样品的酸中和能力.灰岩和菱铁矿样品具有很强的酸中和能力,且ANC值不随时间变化;砂岩和泥岩的ANC值较低,其ANC值随时间逐渐降低.      

论常规—非常规油气有序“共生富集”——兼论常规—非常规油气地质学理论技术

石油工业发展呈现进军深层深水非常规、突出天然气发展、重视地质工程一体化的新局面，地质学科研究呈现常规和非常规油气地质并行协同发展、〖JP2〗超级盆地常规和非常规油气一体化整体研究的新趋势。未来石油和天然气仍是能源消费和安全的关键需求，常规和非常规油气地质融合创新将是学科发展的主要挑战。常规—非常规油气地质学的产生，主要缘于重新构建油气地质理论框架、重新认识超级盆地资源体系、重新研发适用配套关键技术、重新塑造能源转型战略角色、重新记录勘探开发示范模板等需求。常规—非常规油气地质学是研究常规—非常规油气“共生富集”盆地中大油气区形成机理、有序共生、差异富集、采出规律、发展战略的地质学科，如鄂尔多斯、四川等盆地，同步关注常规油气和非常规油气两种资源，围绕主力烃源层系，重点评价“烃源性、储集性、含油性、流动性、可采性与经济性”六特性及其匹配关系，创新研发源控论及源储共生系统评价、常规—非常规油气共生盆地物理及数值模拟、地质工程一体化评价、平台式“工厂化”生产模式等核心技术，研究重点是“常规油气和非常规油气的整体研究、同步发现、极限开采和协同发展”。常规油气和非常规油气有序“共生富集”，“共生”是客观自然规律，“富集”是主观人为认知，客观规律可以主观认知，有序协调客观和主观的统一性，超前创新研发理论技术，可以更好发掘剩余油气资源的潜力和价值。从常规圈闭型油气藏与目的层到非常规连续型甜点区与甜点段油气，再到常规—非常规有序“共生富集”油气，理论认识和核心技术的创新发展，将引领和支撑油气资源不断实现高效发现和利用。     

Chemical composition of wet precipitation at a developing urban site in southeastern China

A comprehensive study on the chemical composition of wet precipitation was carried out from January 2004 to December 2004 at Jinhua, China. All samples were analyzed for pH, electrical conductivity and major ions （F, Cl, NO3,. SO4^2-, K^＋, Na^＋, Ca^2＋, Mg^2＋. and NH4^＋）. The results showed that SO4^2- is one of the dominant anions, accounting for 66.1% of the measured anions in precipitation, while NH4^＋ and Ca^2＋ account for 56.6% and 33.4% of the measured cations, respectively. Even though the concentrations of SO4^2- and NO3^- were not high relative to those in the northern areas of China, rainwater in the studied area is typically acidic with a volume-weighted mean pH of 4.54 due to the lack of neutralization in precipitation. The fractional acidity value suggested that about 76% of acid was neutralized by alkaline constituents. On the other hand, H^＋ showed no significant correlation with other ionic species, which indicates that its acidity might be attributed to the comprehensive effect of all the acidifying and neutralizing ions rather than one major ion in precipitation. A good correlation between Ca^2＋ and Mg^2＋, as well as between Na^＋ and Cl^-, indicated these ions are commonly of crustal and marine origin, respectively. Other relatively good correlations were observed between NH4^＋ and SO4^2-, Ca^2＋ and SO4^2-, Mg^2＋ and SO4^2-, Mg^2＋ and NO3^-, and Mg^2＋ and Cl^-. These results were attributed to the atmospheric chemical reactions of the acids H2SO4, HNO3 and HCl with alkaline compounds such as NH3 and/or carbonate materials. High enrichment factor of marine source for SO4^2-, Ca^2＋ and K^＋ indicated that large amounts of these ions came mainly from a non-marine source. Similarly, a high enrichment factor of soil for SO4^2-, NO3^- and CI also suggested that most of these ions did not come from soil source.     

中国西北在碳中和进程中的资源优势和地质工作建议

【研究目的】 全球变暖是当今国际社会共同面临的严峻挑战,碳中和与绿色低碳转型作为应对这一挑战的必由之路,已在全球形成共识。地球系统科学为碳中和目标的实现提供了重要的地学解决方案,中国西北地质调查如何在碳中和战略中找到主攻方向和工作方法是亟需解决的问题。【研究方法】 本文综述了地质工作在碳中和进程中的主要工作方法,统计分析了中国西北在碳中和减排和增汇两大基本途径上的资源优势,提出了碳中和背景下中国西北地质调查服务绿色低碳转型发展的建议。【研究结果】 中国西北地区拥有丰富的天然气、地热能等清洁能源,以及与新能源相关的关键矿产等资源优势：天然气地质资源量约为313991×10⁸ m³,占全国的34.78%;地热能分布广泛、类型丰富,其中青海共和盆地静态干热岩资源总量达8974.74×10¹⁸ J;锂、钴、镍和铀矿等清洁能源相关的关键矿产资源均居全国前列,锂矿储量约占全国总储量的60%,钴矿储量约占全国总储量的40%,新疆是中国最大的铀矿生产基地。而且,西北地区生态类型和地表基质层类型丰富,碳库现存量和增汇潜力巨大,同时拥有大量适宜碳捕集、利用与封存（Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS）选址和地质储能的优质空间,是中国通过增汇实现碳中和目标的重要节点。【结论】 中国西北地区可为碳减排、碳增汇路径提供有效资源支撑,西北地质调查工作应立足实际,发挥专业优势,在推进天然气资源调查、攻关地热资源开发技术、加强关键矿产全生命周期研究、试点地表基质层与生态地质综合调查、开展CCUS相关的地下空间调查,以及建设碳中和相关的地球系统科学数据库六个方面持续发力,为实现碳中和目标提供重要的地质解决方案,做出应有的贡献。     

流域尺度岩溶碳循环过程——“岩溶作用与碳中和”专栏特邀主编寄语

2020年9月22日, 习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上承诺, 中国力争于2030年前达到CO2排放峰值, 努力争取2060年前实现碳中和。中国的碳达峰与碳中和战略, 不仅是全球气候治理、保护地球家园、构建人类命运共同体的重大需求, 也是中国高质量发展、生态文明建设和生态环境综合治理的内在需求。碳中和战略涉及深度社会经济发展转型, 以期实现低碳甚至零碳排放和基于技术变革的增汇目标, 是面向可持续发展的重大机遇。碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础, 不但记录着地球历史时期的环境变化, 而且还是地球最大的碳库, 对地球大气和生命演变起到重要的作用。据统计, 现代全球岩溶分布面积2200万km2, 占陆地面积的15%, 其中中国岩溶面积达344万km2, 约占全球岩溶总面积的15.6%。在水-二氧化碳-碳酸盐岩-生物的相互作用下, 岩溶碳循环活跃, 在全球形成0.824 Pg C/a的岩溶碳汇, 约占全球“遗漏汇”的29.4%。鉴于岩溶作用对全球碳循环具有重要的作用和影响, 2021年中国出台的《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》均明确提出要巩固提升岩溶碳汇能力。然而, 岩溶碳汇的流域尺度效应及其稳定性机理还不十分清晰, 以至于岩溶碳汇研究存在不确定性问题。为揭示流域尺度岩溶碳汇效应以及岩溶碳汇的稳定性问题, 明确岩溶作用与碳中和的耦合关系, 助力碳达峰、碳中和目标的实现, 《地球学报》组织了“岩溶作用与碳中和”专栏。