成都市地鐵項目土建過程碳排放源分類研究

賴長邈，吳 勇，艾曉燕，孟慶杰

(成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室，四川 成都 610059)

2007年，聯合國政府氣候變化專門委員會(IPCC)在其氣候變化評估報告中用90%的可信度指出:由于人為活動所排放的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等溫室氣體是導致近50a來的氣候變化的主要原因［1］。如今，低碳經濟理念盛行，嚴格控制人類發展活動中溫室氣體的排放成為世人關注的焦點。中國政府于2009年11月明確宣布了我國2020年單位GDP二氧化碳排放將比2005年下降40%～45%的行動目標［2］，同時，中國政府在“十二五”規劃中亦明確提出要控制溫室氣體排放，力爭通過調整產業、能源結構、革新環保技術、增加森林碳匯等多種途徑，大幅度降低國內二氧化碳排放，節約能源，提高能效［3］。

可以預見，低碳減排行為在未來幾年內必將迎來空前的高潮，而作為其前期基礎性準備工作，針對各種不同類型建設項目的碳排放源的分類研究就顯得尤為必要。通過碳盤查工作找出建設項目活動范圍內可能直接或間接排放溫室氣體的排放源，為后續碳計量、碳審計工作提供基礎數據，以便更合理地制定溫室氣體減排目標，更有效地實現低碳發展戰略規劃。

1 研究意義及對象

地鐵，作為一種大眾化、現代化的交通工具，是城市公共交通立體化發展中不可或缺的重要保證。城市地鐵網絡的復雜程度可以從一定側面反映出城市政治、經濟、文化的實力。城市地鐵占用土地資源較少，往往以利用地下空間為主，同樣交通量的占地，地鐵僅是公路的1/5至1/8;此外它的主要能源為電力，不排放尾氣，還具有準點便捷，節能環保的特點，相當符合當今低碳環保發展的理念［4］。正因如此，包括成都在內的許多大中型城市也逐步開始地鐵項目的規劃與建設。

本文研究對象為地鐵建設項目，具體研究范圍是中鐵二局承包的成都地鐵2號線一期工程14標段土建項目，包括鋼管廠車站的土建工程以及東門大橋站至牛王廟站至牛市口站至鋼管廠站三個區間內的左、右線地鐵盾構及相應附屬工程。

本文研究的意義旨在通過對中鐵二局地鐵土建項目碳排放源的梳理與分類，擬編制碳盤查清單，同時根據實際盤查過程中問題的探討為今后同類地鐵建設項目碳排放源的盤查工作提供相應的參考與建議。

2 碳盤查一般方法

2.1 盤查范圍的確定

在對企業碳排放源進行盤查之前，首先需要界定企業的組織邊界和運營邊界，不屬于企業組織邊界和運營邊界內的生產建設過程及其碳排放源一般不列入盤查清單中。

本項目碳盤查工作的組織邊界設定為中鐵二局公司擁有控制權的子公司，具體包括中鐵二局的生產建設單位、施工監理機構、運營管理公司等。項目運營邊界可簡單分為施工區和辦公生活區兩塊，具體包括車隊、機械設備組、持有控制的建筑或臨時建筑等。中鐵二局所控制、負責管轄的均需列入此次盤查的工作范圍，其主要研究對象為成都地鐵2號線鋼管廠車站的土建工程。

2.2 碳源分類

鑒于目前針對企業溫室氣體排放源盤查分類還沒有國際通用的準則，因此在實際工作中，仍主要參照《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》中相應內容。該指南中認為，國家活動中可能產生的碳排放源主要來自于能源、工業過程和產品使用、農林業和其他土地利用、廢棄物四個方面。

此次研究的地鐵2號線一期工程14標建設項目，根據現場調查結果，可能的碳排放來源主要涉及到的有能源、工業過程和產品使用、廢棄物三個方面。由于地鐵建設主要是在城市環境中的地下空間進行，項目可能影響的范圍內沒有農業生態系統和林業生態系統的存在，涉及的少量土地利用變化主要是對城市綠化用地的占用、破壞或更改，屬于排放源之一。

指南中將溫室氣體可能的排放來源做了上述分類，但在實際碳盤查工作中，常采用另外一種對碳排放源分類的方法，即范圍一排放源，范圍二排放源和范圍三排放源，這也是本文所采用的分類方法。

2.2.1 范圍一排放源

范圍一排放源，又稱直接排放源，主要指在實體控制范圍內燃料直接燃燒所產生的溫室氣體的排放，具體又可分為固定排放源、移動排放源、過程排放源、逸散排放源等。

根據施工設計書和現場實際調查的結果來看，本項目溫室氣體排放源屬于范圍一，即直接排放源的種類較多，數量較大，并且主要來自于能源和工業生產過程兩個方面。能源方面主要是對化石燃料的使用而產生的二氧化碳排放，地鐵建設項目最為顯著的碳排放點，比如各種油耗機械生產設備、食堂使用的罐裝液化氣等，對燃料的需求量和排放量都很大。工業生產過程方面則主要是鋼筋、鋼板現場加工過程、混凝土澆筑過程中所伴隨的物理化學反應和氣體排放，隧道盾構過程中也會有少量溫室氣體直接排放。

表1 地鐵項目溫室氣體直接排放源一覽表

2.2.2 范圍二排放源

范圍二排放源，又稱間接排放源，主要指在實體控制下的耗電量所產生的排放，主要來自于外購的電力、熱、蒸汽化石燃料衍生能源產生之溫室氣體排放。

本項目的溫室氣體間接排放來源主要有能源、廢棄物兩個方面。能源方面，大量耗電設施的使用對電力的需求較高，因外購電力而產生的間接排放是地鐵項目一個不可忽視的碳源組成。廢棄物方面，工程建設中產生的各種廢料、廢水的處理衍生排放以及機械設備折舊產生的衍生排放也構成一項比較重要的間接排放源。另外由于地鐵車站及附屬設施的建設，會在一定程度上改變原有土地的使用功能，比如綠化用地變成人行道所引起的間接碳排放量會有所增加。

表2 項目溫室氣體間接排放源一覽表

2.2.3 范圍三排放源

范圍三排放源，又稱其他間接排放源，一般包括以下幾個方面:企業員工商務旅行產生的排放;非企業所控制的產品、原料及廢棄物的運輸和處理產生的排放;企業外部支持的活動、委外制造及特許授權經銷商行為產生的排放;來自于企業所產生廢棄物處理時的衍生排放等。在實際碳源盤查工作中，確定企業某種間接排放源是屬于范圍二還是范圍三沒有明確標準，一般是根據項目的具體特征和實際情況來分類。成都地鐵2號線14標項目屬于范圍三的排放源有:①企業員工商務旅行活動產生的排放。這不同于員工使用公務車、班車、私家車上下班產生的排放，后者與生產建設項目密切相關，因此我們將其歸類為直接排放源的范疇;而員工商務旅行活動并不一定是為了該項目的建設，所產生的排放屬于范圍三。②企業所需建材、材料等的運輸過程產生的排放。地鐵建設大量使用的混凝土、化學添加劑、鋼筋、鋼板等，在由廠家或賣家通過運輸工具運送至項目現場的過程中會有溫室氣體排放，此類源屬于第三類排放源。③項目產生的廢棄物委外處理時產生的排放。根據現場調查，建設過程所剩余的少量鋼材、鋼板等廢棄建材企業一般外賣處理給相關回收機構，由此產生的碳排放我們此處歸類為第三類排放源，區別于由企業自身進行處理的廢棄物。

表3 項目溫室氣體其他間接排放源一覽表

3 盤查成果

(1)大型特殊設備的使用

盾構機是城市地鐵建設中最重要的設備，主要動力來源為電力，屬于間接排放源。與此同時，其在安裝、調試、使用過程均會直接或間接排放溫室氣體。在地下掘進過程中，巖層、土壤中含有的少量氣體會部分溢出;定期更換的報廢盾構刀片、大量棄土的運輸處理會有衍生排放。因此，它實際上涉及范圍一和范圍二的兩個范疇，在盤查過程中，需要注意區分以避免之后計量工作重復計算。

(2)不確定性

建設過程中與前期工程設計往往有不同的地方，在盤查過程中需要格外注意。比如由于歷史遺留問題，城市地下各種管網的鋪設尚有不太完善的地方，因此在實際施工建設過程中，可能會遇到需要對給排水管道進行改線施工的情況，以至于管道中殘存的氣體直接排放到空氣中，成為不可忽視的直接排放源之一。類似的情況往往也增加了地鐵建設項目碳源盤查工作的不確定性。

(3)關于廢棄物的歸類問題

地鐵項目會有大量的廢棄物產生，是重要的碳源之一，是區別于設備折舊的衍生排放。然而在實際工作中，對不同廢棄物的不同處理方式決定了其在最終碳源盤查清單中的分類。根據現場調查的結果，生產廢水一般由生產建設單位自主處理后回用，屬于范圍二的范疇;而生活廢水則是通過市政污水管網進入污水處理廠處理，屬于范圍三的范疇;固體廢物也與此類似，生產建設單位自主處理的，屬于范圍二的范疇;委托其他回收機構代為處理的，則屬于范圍三的范疇。

(4)關于工程降水的碳排放問題

成都地鐵2號線一期工程有14座地下車站及其隧道建在成都平原地下含水層中，因此降水作業是其不可或缺的重要環節。由此產生的地下水排放一方面需要折算成一定的二氧化碳排放量，同時由于地下水自身溶解有少量CO2，在降水抽排過程中會直接向大氣釋放，構成碳源。鋼管廠地下車站施工降水對其周圍地下水體系的影響半徑有211.4m，實際降水量以15m高的錐形體估算［5］，總排放量約為7.02×105m3。地下水中CO2溶解量以3.73mg/L計算［6］，則會有2.62t CO2直接向大氣釋放。

4 結論與建議

(1)城市地鐵建設項目的溫室氣體排放有四個方面的來源:能源、工業過程和產品使用、廢棄物、土地利用變化。同時根據溫室氣體排放源不同的排放特征又分為直接排放源、間接排放源、其他間接排放源。

(2)城市地鐵建設項目所使用的某些機械生產設備在其使用過程的不同階段往往具有不同的排放性質，產生的碳排放屬于不同的范疇，如盾構機在運行過程中對電力的需求屬于間接排放，而掘進過程中土層的氣體散逸卻屬于直接排放。

(3)成都市地鐵建設正處于快速發展期，在未來幾年里，數條地鐵將陸續投入建設。今后類似項目的碳盤查工作在幾個重大排放源比較明確的情況下，發現一些不確定的排放源的情況可能會有所上升，建議今后的碳盤查工作在根據項目設計書進行初步梳理的同時加強到建設現場調查、跟進的頻率和力度，確保盤查清單的準確性和可靠性。

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