煤炭开采形成的碳源/碳汇分析——以徐州贾汪矿区为例

摘要

建立煤矿瓦斯碳源温室效应潜能及区域生态系统碳汇的计算模型;依据煤矿瓦斯涌出数据估算出我国开采吨煤瓦斯碳源温室效应潜能值及徐州贾汪矿区瓦斯碳源温室效应潜能值;结合土地利用数据对贾汪区1990—2010年期间煤炭开采形成的碳源/碳汇效应进行了研究,认为煤炭开采过程中瓦斯碳源温室效应明显,研究区植被-土壤碳汇量逐年降低,水域负碳汇量逐年增加,这两种变化趋势随煤矿产量减少仍持续存在.研究结果表明:1)煤矿瓦斯是研究区域的主要碳源之一,我国吨煤瓦斯碳源温室效应潜能值为108.11kg CO_2当量,研究期贾汪区瓦斯碳源温室效应潜能总值为CO_2当量126.79万t,是其同期植被-土壤碳汇总量187.49万t的67.66%;2)煤炭开采活动削弱了区域生态系统的碳汇能力,贾汪区2010年植被-碳汇能力比1990年下降了10.23%,而同期徐州整体植被碳汇能力相对稳定;3)煤炭开采活动影响区域生态类型,水域负碳汇影响大幅度增强,贾汪区水域负碳汇量以3.51%的速度逐年递增,累计增幅达73.79%,而同期徐州水域负碳汇则整体减少;4)水域面积和建设面积在开采期单调增加,在大量煤矿闭矿后碳汇衰减趋势并未减弱,水域负碳汇量仍然呈上升趋势.在1990—2000年的贾汪区煤矿扩产阶段及2000—2010年的煤矿陆续闭矿阶段,贾汪区年植被-土壤碳汇量分别减少4.10%和6.39%,年水域负碳汇量分别增加55.33%和11.89%.