背景介绍

甲烷(CH4)是导致全球变暖的第二大因素，其近100年的全球变暖潜能值较二氧化碳高28-36倍。人为CH4排放量占全球CH4排放量的50%以上，中国已经成为世界上人为CH4排放量最高的国家。中国高度重视甲烷CH4的排放，核算和了解城市层面的CH4排放具有重要意义，"十四五"规划将制定与CH4减排有关的行动。特别是在发展中国家，城市是未来应对气候变化的缓解和适应活动的重点。

方法简介

本文采用基于产量的方法，计算了中国340个地级市的CH4人为排放量。本文的排放因子主要采用IPCC第3级方法或IPCC第2级方法，根据活动数据的可得性对各国的排放因子进行修改。研究视角从国家或省级转移到较小的市的行政单位的CH4排放，根据活动数据的可获得性，本文中的城市级CH4 排放数据库包括三个排放源：能源活动、农业活动和废物处理。

实证结果

1.中国城市层面的CH4排放结构

中国城市的CH4排放结构存在着明显的空间差异。具体来说，畜牧业CH4排放量高的城市主要分布在中国西部；地下煤矿的CH4排放量高的城市主要分布在山西、贵州和重庆；水稻种植的CH4排放量受自然气候的影响很大,以水稻种植为主要排放源的城市一般都分布在水热条件好的地区,如安徽、浙江、江苏、湖北、湖南、江西等地；废物处理产生的CH4排放量与城市等级相关，废物处理产生的CH4排放量高的城市是主要位于特大城市，如直辖市和省会城市。

中国大多数城市的CH4排放都是由单一来源主导的，在247个城市中，单一排放源占总排放量的50%以上。

中国城市CH4排放的结构特征

2.中国地级市CH4总排放量

中国城市的CH4总排放量在空间上呈现出明显的聚集。CH4排放量较高的城市位于中国地形的第二阶梯和第三阶梯之间的边界两侧。中国CH4总排放量排名前十的城市是太原、阳泉、晋城、毕节、重庆、六盘水，贵阳、沈阳、晋中和长治。这些城市一般都是以煤炭开采为主的资源型城市。中国CH4总排放量排在最后的10个城市是莱芜、珠海、吐鲁番、海口、防城港、铜陵、三亚，舟山、克拉玛依和嘉峪关。这些城市的人口密度低，化石能源开发潜力小。

地级市CH4排放总量特征

3.中国地级市人均CH4排放量

中国城市的人均CH4排放量通常在西部较高，在东部较低。人均CH4排放量较高的城市主要集中在山西、青海、河南、湖北、湖北等地。这些城市分为两类：以采煤为主要排放源的城市，其CH4总排放量也很高；以畜牧业管理为主要排放源的城市，其人口极为稀少。

地级市人均CH4排放特征

4.中国地级市单位GDP的CH4排放量

单位GDP的CH4排放量的空间分布特征与人均CH4排放量的空间分布特征相似。城市中单位GDP的CH4排放量高的城市主要集中在山西省、青海省、西藏自治区和贵州省。排名前十的城市是阳泉市、玉树藏族自治州、那曲市、果洛藏族自治州、晋城市、昌都市、嘉绒藏族自治州、太原市和丽江市。在这些城市中，煤炭开采业是主导产业，煤炭开采业的繁荣刺激了经济发展并产生了大量的的CH4排放。

地级市单位GDP CH4排放特征

5.中国城市CH4排放的综合特征

通过比较总排放量、人均排放量和单位GDP排放量可发现，中国城市的CH4排放特征存在明显差异。具体来说，总排放量高、人均排放量高的城市，一般都是采煤城市。CH4总排放量低、人均排放量高的城市、单位GDP排放量高的城市，一般都位于中国西部有发达的畜牧业的青藏地区。

CH4总排放量高，但人均排放量低，单位GDP排放量低的一般特点是人口较多且经济发展水平较高的城市；CH4总排放量低、人均排放低、单位GDP排放低的城市一般位于东部沿海地区，这些城市经济发达，人口密度高，工业发展与CH4排放基本脱钩。

中国城市甲烷排放综合特征政策建议

政策建议

首先，应加强城市间的温室气体减排竞争，并建立领导城市制度，以鼓励城市在实现低碳发展目标和实施低碳战略方面相互竞争和追赶。城市层面的CH4减排是一个动态的、相互学习的过程，一个成功的减排案例可以作为许多城市的参考。

第二是要通过自下而上的方法，根据城市的特点确定减排目标。根据研究结果，不同城市的CH4排放特征差异很大。这就要求中国政府充分考虑自下而上的差异性。建议中国政府关注不同城市的排放特点和减排潜力，制定减排目标。

第三，中国政府需要加大力度建立CH4排放数据集，以提高基本数据的可比性、可用性和准确性。中国未来减排工作的重点是将减排任务分配给城市甚至更小的行政单位。然而，中国政府面临的紧迫挑战是如何提高基础数据的质量。建议各省督促辖区内的城市建立城市级CH4排放清单，以支持国家自下而上的碳减排工作。此外，中国相关部门需要制定统一的城市CH4排放核算标准，这也是城市级CH4核算的重要推动力。

原文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344921004705

原文信息

Wang, K., Zhang, J., Cai, B., & Liang, S. (2021). Estimation of Chinese city-level anthropogenic methane emissions in 2015. Resources, Conservation and Recycling, 175, 105861.

来源：气候变化经济学