工程14（2022）77研究碳中和前沿研究迈向碳中性水系统：来自全球城市的见解林嘉良a，刘刚b，刘伟，Anne Marieke Motelica-Wagenaarc，Jan Peter van der Hoekc，da昆山杜克大学自然与应用科学系，昆山215316，中国b中国科学院生态环境科学研究中心，北京100085cWaternet，Amsterdam 1096 AC，荷兰d荷兰代尔夫特2628 CN代尔夫特理工大学水管理系阿提奇莱因福奥文章历史记录：2022年2月8日收到2022年4月19日修订2022年4月25日接受2022年5月24日在线提供保留字：城市水温室气体排放城市减缓气候变化碳中和A B S T R A C T许多城市承诺实现碳中和。城市供水行业也可以为碳中和的未来做出贡献。本研究采用多城市时间序列分析方法，旨在评估阿姆斯特丹、墨尔本、纽约和东京四个全球城市城市水系统温室气体（GHG）排放管理的进展和经验教训。这些城市在设定温室气体减排目标和报告其水行业的温室气体排放与十多年前相比，所有四个城市都减少了水务行业的温室气体排放最新的三年移动平均值降低了13%-32%），尽管多年来排放量多次“反弹”。减排主要是由于各种工程机会，如太阳能和小型水力发电、沼气增值、污泥消化和焚烧优化以及曝气系统优化。这些城市已认识到实现碳中和目标的诸多挑战，包括水需求和降雨量波动、碳密集型防洪和供水策略、达到新的空气和水质标准以及修订温室气体排放核算方法。这项研究还表明，水务行业很难单独实现碳中和。在实现城市的碳中和目标时，需要与其他部门合作这种方法涉及扩大水行业的通常系统边界，以从外部利用工程和非工程机会。©2022 The Bottoms.Elsevier LTD代表中国工程院出版，高等教育出版社有限公司。这是一篇CC BY-NC-ND许可下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）中找到。1. 介绍城市已被公认为减缓全球气候变化的快速跟踪和转型行动的中心[1]，许多城市已承诺实现碳中和[2]。城市水务行业可以通过提高能源效率、减少废水处理的直接排放、提高水的最终使用效率以及回收能源和养分等方式为碳中和的未来做出贡献[3，4]。在城市水系统的温室气体（GHG）排放中，很大一部分与能源使用有关[5]。大量文献评估了这些与能源有关的温室气体排放[6]。在水处理行业，提高能源效率通常是减少温室气体排放的最简单方法之一[7];*通讯作者。电子邮件地址：gliu@rcees.ac.cn（G. Liu）.此外，越来越多地采用可再生能源[8，9]和污水污泥的厌氧消化[10，11]。许多研究已经评估了实现能源中性（甚至能源输出）城市污水处理的潜力[12能源中性营运可避免能源相关的温室气体排放，而能源输出营运可抵销污水处理的直接温室气体排放。除了与能源相关的范围2温室气体排放（主要涉及购买的电力）外，范围1直接温室气体排放（例如，燃料燃烧、一氧化二氮（N2O）排放和甲烷排放）是废水处理的关注点[16，17]。已经进行了大量的技术研究，以了解N2 O排放的机制[18，19]，测量和模拟全规模处理厂中 的 N2O[20，21]，并制定减少 N2O排放的控制策略[22]。大量文献还评估了范围3间接温室气体排放（例如，化学品和材料供应），通常使用城市水基础设施的生命周期评估和碳足迹分析https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.04.0122095-8099/©2022 THE COMEORS.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志首页：www.elsevier.com/locate/engK.L. Lam，G. Liu，A.M. Motelica-Wagenaar等人工程14（2022）7778[23除了来自城市水基础设施的排放外，很少有研究提倡更广泛的系统边界，包括水终端使用中与水有关的GHG排放管理[26，27]。尽管大量关于与水有关的温室气体人为因素的研究（即，尽管已经进行了能源使用、直接排放和范围3排放核算（包括温室气体排放核算），但为了解与水有关的温室气体的全系统管理而进行的城市规模分析仍然有限。此外，大多数关于城市水系统温室气体排放的城市规模研究是针对单个城市或一年的快照进行的吴等[23]和周等[28]）。很少有研究采用多城市分析方法或时间序列分析方法来评估城市水系统的温室气体排放因此，在本研究中，我们利用历史时间序列GHG排放清单和来自多个城市的信息，深入了解城市供水系统的GHG排放管理。多城市分析可以促进城市间学习[29]，支持绩效基准[30]，并深入了解地理空间特征的影响[31]。Venkatesh等人[31]评估了四个城市（南特、奥斯陆、都灵和多伦多）与城市水基础设施Mo等人[32]量化了坦帕湾和圣地亚哥使用不同类型供水源到2030年的温室气体排放影响。时间序列温室气体排放分析有助于确定趋势、模式和潜在驱动因素[33，34]。 Van der Hoek等人[35]解释说，节能、工艺优化和可再生能源的使用导致了1990年至2013年阿姆斯特丹城市供水系统温室气体排放的减少。Zhang等人[24]报告了2006年至2012年间中国城市自来水公司温室气体排放量的增加。本研究旨在评估阿姆斯特丹、纽约、墨尔本和东京四个全球城市的城市水系统温室气体排放管理的进展和经验教训。之所以选择这些城市，是因为它们有①全市范围的温室气体减排目标，②关于其水务行业温室气体排放的常规报告，以及③至少从21世纪初开始的时间序列数据在这项研究中，我们不打算直接比较这四个城市。相反，我们的重点是发展每个城市2. 案例研究城市2.1. 阿姆斯特丹阿姆斯特丹Waternet是阿姆斯特丹及其周边地区的公共供水设施，负责所有与水有关的活动，包括饮用水供应，污水处理，废水处理，地表水管理，地下水管理，防洪和阿姆斯特丹运河的控制[35]。它为大约120万人提供服务，由阿姆斯特丹市和地区水务局Amstel，Gooi和Vecht拥有。2.2. 纽约市纽约市纽约市环境保护局负责管理该市的供水、下水道和废水处理，为大约850万人提供服务。水由集水区的水库供应，主要靠重力。与其他三个城市不同的是，纽约市废水处理与所有其他城市部门一起报告（例如，建筑、运输和固体废物），而不是由水行业报告2.3. 墨尔本以墨尔本为州首府的维多利亚州已根据《2017年气候变化法案》制定了到2050年实现温室气体净零排放的目标[38]。墨尔本水务公司是一家国有公用事业公司，负责墨尔本的供水集水区管理、散装水供应和废水处理水由三家水零售商分配，为大约500万人提供服务。墨尔本水务承诺到2025年将其排放量减半，到2030年实现净零排放墨尔本市有一个相互连接的水库系统，主要通过重力供水。为了应对近年来长达十年的干旱，建造了一条跨流域输水管道和一座海水淡化厂[39]。两者在干旱年份运行时都有很高的能耗2.4. 东京东京东京都自来水局向约1360万人供水，而污水局负责污水处理局的目标是到2030年将温室气体排放量与2020年3. 材料和方法3.1. 概述首先收集和编制了这四个城市水务行业的时间序列年度温室气体排放数据（包括在附录A中）。在分析中，我们首先讨论了这些城市向碳中和城市供水系统的进展，并参考了每个城市实施的温室气体减排机会。然后，我们讨论了从这四个城市的城市供水系统的温室气体排放管理中吸取的经验教训，以及这些见解如何与世界上其他旨在实现碳中和供水系统的城市相关。3.2. 数据收集和汇编我们收集了阿姆斯特丹、墨尔本、纽约市和东京水务行业的时间序列年度温室气体排放数据。每个城市都有不同的时间序列范围。细目在可能的情况下，汇编了按范围分列的温室气体排放量。 我们使用数据（即，当检查历史变化时），因为它们是历史上报告的，除了纽约市。这些城市的大多数水务行业在修订温室气体排放核算方法时，没有重新计算前几年报告的温室气体排放数字。表1概述了这四个城市的情况，包括其温室气体排放数据。各城市水系统的系统边界遵循当地水行业的系统边界。我们只考虑与这些城市的水务行业相关的温室气体排放（即，（一）水利基础设施建设）。虽然我们认识到水的最终使用会产生大量与水相关的温室气体排放[27]，但由于缺乏数据和可靠的方法来估计这些排放，我们的研究中没有包括这部分排放。《温室气体议定书》企业会计和报告标准定义了温室气体排放的三个范围，K.L. Lam，G. Liu，A.M. Motelica-Wagenaar等人工程14（2022）7779表1四个城市的概况。市年排放范围温室气体数据来源d2019年服务人口2019年供水量2019年污水收集处理量阿姆斯特丹1990年，2004年，2007–2020内窥镜1，2和3aWaternet内部数据1.1百万95 GL125 GL墨尔本2001–2020范围1和2b墨尔本水务5. 1百万小行星449小行星347纽约2006–2019范围1纽约市温室气体清单8.4万小行星1638小行星2158市和2东京2000,2008–2019内窥镜1，2、3c环境局的年度环境报告东京都1 360万小行星1543小行星1710政府a就阿姆斯特丹而言，范围3排放包括残余材料运输和加工、化学品生产和运输、建筑材料和管道材料、污泥运输和商务旅行。b关于墨尔本，数据仅包括墨尔本水务公司的数据，该公司是大宗供水和废水处理公用事业公司。由于数据差距和排放量相对较小，三家当地水零售商的温室气体排放量未包括在内c就东京而言，清单没有明确区分某些活动的范围1和范围2排放d数据来源清单见附录A组织[42]。范围1排放包括来自组织控制来源的直接温室气体排放。范围2排放是指与组织使用购买的电力、蒸汽、热量和冷却相关的间接GHG排放。这些排放发生在生产和供应这些能源商品的公用事业外部。范围3排放包括组织活动产生的所有其他间接温室气体排放。这些排放来自非本组织拥有或控制的来源。例如，对于城市供水行业，范围1排放包括废水处理设施的甲烷和一氧化二氮排放，范围2排放包括工艺用电，范围3排放包括化学品使用和建筑材料。3.3. 多城市分析除了编制每个城市特别是，我们检讨了已实施或计划实施的温室气体减排机会（包括工程及非工程）。结合历史时间序列的温室气体排放趋势，这些构成了讨论的基础：①从这四个城市的水务行业中吸取的管理与水有关的温室气体排放的经验教训，以及②这些见解如何与世界上其他旨在实现碳中和水系统的城市相关。4. 结果和讨论4.1. 全球城市图图1显示了全球四个城市水务行业的时间序列温室气体排放趋势。与第一个报告年份相比，所有四个城市的水务行业的温室气体排放量都有所减少最新的三年移动平均值如下：阿姆斯特丹下降32%，墨尔本下降17%，纽约市下降18%，东京下降13%。这四个城市的温室气体排放量的差异主要是由于人口规模、供水组合和温室气体排放范围的差异。多年来，阿姆斯特丹、墨尔本和纽约市的温室气体排放量变化很大阿姆斯特丹（2016年），墨尔本（2016年）和东京（2015年）在其时间序列的一年中有一个阶梯式增长。对于阿姆斯特丹，这主要是由于估计下水道和废水处理厂（WWTP）直接排放量的方法发生了变化（即，范围1排放）。对于墨尔本，澳大利亚的国家温室气体和能源报告（NGER）系统改变了估计废水处理排放量的指导方针（即，范围1排放）。对于东京来说，这是由于电网电力的温室气体排放系数（由于减少使用核能），该系数并非每年更新（即，范围2排放）。就阿姆斯特丹和墨尔本而言，即使采用了经修订的温室气体排放核算方法，这两个城市也没有重新计算其历史值。抵消是减少温室气体净排放量的重要手段。在这方面，抵消是指在其他地方（水行业三个排放范围之外）实现的温室气体排放减少，以补偿水行业的排放。其中三个城市采用了不同类型的抵消措施，如升级沼气出口（阿姆斯特丹）、污泥焚烧产生的热量出口（阿姆斯特丹）、购买可再生能源证书/温室气体减排证书（墨尔本）和集水区森林管理（东京）。在阿姆斯特丹，范围1排放量的增加是由于低估了前几年下水道和废水处理厂的直接排放量（CH4和N2 O）。近年来，通过采购可再生能源（即， 直接包括在范围2排放中，而不是作为抵消显示）。范围3排放包括剩余材料运输和加工、化学品生产和运输、建筑材料和管道材料、污泥运输以及商务旅行。就个别系统组件的贡献而言，污水及废水处理分别占二零二零年范围一排放总量的4%及93%，而废水处理则占范围二排放总量的100%。主要的抵消机会包括来自废弃污泥焚烧的热量输出、来自太阳能发电的电力输出、来自沼气发电的能量输出以及回收材料的使用（例如，方解石、鸟粪石和芦苇）。就墨尔本而言，按系统组成部分列出了时间序列温室气体清单的细目。于二零二零年，范围一及范围二的排放量分别占总排放量的48. 9%及51. 1%，而范围三的排放量则不包括在内[43]。供水的能源使用（以及相关的GHG排放）取决于所使用的水源的混合，因为重力供水的地表水、淡化水和跨流域转移的水的K.L. Lam，G. Liu，A.M. Motelica-Wagenaar等人工程14（2022）7780图1.一、阿姆斯特丹、墨尔本、纽约市和东京各自水务行业的年度温室气体排放量（按范围和组成部分细分ktCO2当量：1，000吨CO2当量。K.L. Lam，G. Liu，A.M. Motelica-Wagenaar等人工程14（2022）7781水在湿润和干燥的年份之间变化很大[39]。此外，废水处理的GHG排放量取决于年降雨量，因为大量雨水渗透（即，2020年的降雨量比2019年多此外，自2013年以来，碳抵消一直没有购买，这可能与澳大利亚的汽车定价计划被废除有关在纽约市，温室气体排放量长期减少，特别是废水处理设施的排放量。电网电力的低碳强度（即，从煤炭发电转向天然气发电，以及建设新的、更高效的天然气发电厂），以及减少废水处理过程中一氧化二氮和甲烷的散逸性和过程排放，都有助于减少排放。 2008年至2019年，一氧化二氮和甲烷排放量分别下降了13%和58%[37]。与墨尔本类似，纽约市的重力供水系统的特点是范围2排放量低。在东京，尽管不同排放范围的相对贡献发生了变化，但在时间序列的第一年和最后一年之间，温室气体排放量没有减少电力消耗的范围2排放仍然是主要来源。能源效率提高的积极影响已被电网电力排放强度的增加所抵消[45]。4.2. 来自全球城市的4.2.1. 工程机会所有四个城市均已实施或计划实施不同程度的工程机会，以减少其供水系统的温室气体排放在这里，这些机会可以归类为节能、可再生能源发电、热回收、减少直接排放的工艺优化和减少逃逸性排放。当地情况（例如，气候阿姆斯特丹的冷回收系统提供冷却，墨尔本的小型水力发电系统采用重力供水系统）影响着每个城市已经实施的机会。在阿姆斯特丹，水务行业通过一系列工程和非工程机会（图2）实现了5万吨二氧化碳当量（tCO2工程机会包括，例如，优化阿姆斯特丹西部污水处理厂（WWTP）的污泥消化，安装太阳能电池板，在污水处理厂和污水泵站安装更节能的泵，以及出口升级的沼气。总的来说，这些工程机会为实现总减排目标贡献了大部分减排量在墨尔本，用于发电的废水处理过程中的沼气捕获已经能够满足其两个主要污水处理厂的电力需求，西部处理厂的80%和东部处理厂的30%[46]。墨尔本在纽约市，对逃逸性甲烷和一氧化二氮排放的管理有助于减少废水处理的温室气体排放[44]（图3）。对2006年至2015年净减少背后的驱动因素的分解显示，电网发电效率（即，外部因素）实际上对减少排放作出了最大贡献，将发电燃料从煤改为天然气，并建造效率更高的天然气发电厂。这些发现表明，除非电网允许“绿色电力”购买或水务行业自行发电，否则水务行业无法完全控制其范围2排放。在东京，减少供水和废水处理温室气体排放的工程机会包括：污泥焚烧以减少一氧化二氮排放;可再生能源发电（即，小水电和太阳能图2. 阿姆斯特丹实现50000吨二氧化碳当量温室气体减排目标的机会组合WWTP：污水处理厂; WPK：Weesperkarkaline。K.L. Lam，G. Liu，A.M. Motelica-Wagenaar等人工程14（2022）7782图三. 2006年至2015年纽约市废水处理温室气体排放变化的驱动因素[44]。光伏）;安装节能扩散器、泵和污泥脱水机;余热利用;曝气系统优化;污泥碳化[40，41，48]。虽然有许多工程机会，但水务行业需要选择那些具有成本效益的机会[49]，以尽量减少对水客户账单的影响[50]。然而，水务行业在其管辖范围内不太可能有足够的成本效益工程机会来实现碳中和。支持范围3工程机会，以产生抵消信用（例如，热能回收和供应、节水设备以及污泥和食物垃圾的共消化以实现沼气价值的提高）可以是实现碳中性城市供水系统的可行途径。虽然量化从水行业生产和出口多余的可再生能源到电力或天然气电网的信用可能更容易，但将一些其他机会（例如，（c）改善热水系统和安装节水设备）。4.2.2. 扩大温室气体减排机会的系统边界一个重要的问题是，水行业应在何处划定管理与水有关的温室气体排放的系统界限。某些类型的与水有关的温室气体排放，如水库甲烷排放[51]、地表水/泥炭地排放[52]和水最终使用排放[5]，可能比水行业资产的排放更重要。虽然水务行业大多没有管理这些类型的与水有关的温室气体排放的法定责任，但它是对管理这些类型的排放最具影响力和知识的实体因此，水务行业是填补与水有关的温室气体排放管理中这些空白的最合适的对这四个城市的分析表明，当水务行业将其系统边界扩展到供水和污水处理服务提供商之外时，许多“外部”工程机会可以有利地促进城市的碳中和目标。例如，阿姆斯特丹已经证明，从饮用水中回收冷量可以为血库提供冷却能力，从而减少血库纽约市一直在探索水的最终使用机会，例如低流量水固定装置、用于减少高峰需求的公用事业可控电热水器以及电气化家用热水系统[37]。这些机会将需要产生抵消信用的机制[54]。为了扩大系统边界，有必要对与水有关的温室气体排放管理采取系统办法。许多工程机会具有更广泛的系统性影响。因此，最好根据其生命周期影响评估各种机会，以避免意外的温室气体排放后果，并更好地珍惜这些机会。例如，集中软化饮用水可以减少水终端用户的GHG排放[55]。4.2.3. 温室气体排放核算修订温室气体排放核算方法或估计的温室气体减排机会潜力（随着新知识的发展）可能对在原计划时间框架内实现碳中和构成挑战。当温室气体排放核算方法修订时，参考基线或“一切照旧”基线基本上“移动”。 阿姆斯特丹、纽约市和墨尔本的情况就是如此，特别是在量化下水道和废水处理的范围1直接排放方面。关于GHG排放核算的另一个重要问题是，水务行业是否应核算范围3排放（另见第4.2.2的讨论）。在温室气体议定书中如果每个组织都能够实现范围1和2的零排放，那么范围3的排放也将是中性的。然而，包括范围3排放确实有助于水务行业通过利用“外部”机会（如第4.2.2节所述）更有效地减少排放4.2.4. 迈向碳中和城市的合作方法城市水务行业很难靠自身实现碳中和。为了以气候科学要求的规模和速度实现城市在阿姆斯特丹的情况下，城市这种合作方式贡献了一半以上为实现水务行业减排目标而进行的温室气体减排（图2）。以纽约市为例，该市 这一合作伙伴关系使该市能够授予国家电网K.L. Lam，G. Liu，A.M. Motelica-Wagenaar等人工程14（2022）7783作为受监管的天然气公用事业清洁和销售生物甲烷的特许经营许可证[56]。4.3. 对全球与水有关的温室气体排放管理的影响所有四个城市及其他地区的水务行业都认识到了实现碳中和目标的诸多挑战。这些挑战包括波动的水需求和降雨量[40，43]，需要实施更多的碳密集型防洪战略[41]，需要在干旱年份使用更多的能源密集型供水源[58]，满足新的空气和水质标准[44]，实施分布式能源的监管障碍[56]，以及修订温室气体排放核算方法（第4.2.3节）。其他城市也需要克服其中一些挑战，以实现碳中性水系统。世界各地的城市都可以加强管理与水有关的温室气体排放的能力。首先，任何城市都必须量化与水有关的温室气体排放的参考或正常基准。为了使碳中和有一个真正的目标，需要一个强有力的基线第二，各国可以建立国家核算、基准和报告系统，使水行业能够每年报告温室气体排放，例如澳大利亚的国家绩效报告[59]。年度内数据可以特别提供信息和可操作性[60]。第三，必须向水务行业（以及任何其他城市部门）提供当地电网电力的官方最新排放因子，以使其能够准确跟踪其范围2排放，这在所有四个城市及其他城市都很重要第四，考虑到整个电力系统的脱碳进度可能缓慢，范围2排放的重要性意味着水务行业必须投资于可再生能源或购买可再生能源证书，以更积极地减少其范围2排放第五，需要采取协作方法（第4.2.4），为每个城市作为一个整体，而不仅仅是其水务行业确定更优化的机会。许多地方的环境可以影响城市水系统的路径-碳中和的例如，从污水污泥的厌氧消化或与有机原料的共消化中回收沼气是一个重要的工程机会，但其成功取决于许多当地因素。利用沼气的经济可行性通常受到污水处理厂规模的限制[47]。在欧洲国家，禁止填埋有机废物被视为发展沼气市场的重要影响政策[9]。在中国，废弃污泥中有机物含量低，不利于厌氧消化沼气增值[61]。当地情况的另一个例子是城市供水系统的分散组成部分。在澳大利亚，家用雨水箱在千年干旱期间得到了普及.由这些水箱供应的水可能比集中式水源更耗能，但这种能源使用和相关的温室气体排放并未计入水务行业[62]。在中国，增压泵通常用于高层建筑的供水[63]，并且可能占城市供水所用能量的很大一部分。在东京，自来水行业推动正如本文分析的四个城市的进展所示，工程机会本身（特别是限于水务行业）不太可能有效地引导城市供水系统实现碳中和。非工程机会可能与工程机会一样重要，这些城市已经探索了许多非工程机会。在阿姆斯特丹，水务行业使用二氧化碳影子价格来评估温室气体减排机会，与阿姆斯特丹市政府的价格一致[64]。在墨尔本，已经证明水需求侧管理可以提供温室气体减排潜力[39，65]。这种方法更好地评价了所有温室气体减排机会。5. 结论我们对阿姆斯特丹、墨尔本、纽约和东京四个全球城市的城市供水系统的温室气体排放管理进行了时间序列分析。这些城市在设定温室气体减排目标方面相对领先。这种城市规模的分析可以补充现有的关于特定水和废水基础设施的能源和温室气体管理的研究。我们分析的主要见解如下：与十多年前相比，所有四个城市都减少了水务行业的温室气体排放多年来，由于修订了核算方法或实际增加了碳排放量，排放量似乎四个城市的温室气体减排主要来自各种工程机会，如太阳能和小水电发电、沼气增值、污泥消化和焚烧优化以及曝气系统优化。四个城市已认识到在实现碳中和目标方面存在诸多挑战，包括水需求和降雨量波动、更多碳密集型防洪和供水策略、达到新的空气和水质标准以及修订温室气体排放核算方法。世界各地的城市可以通过量化与水有关的温室气体排放的正常基准来建立管理与水有关的温室气体排放的能力，以设定减排目标，并建立国家核算、基准和报告系统，以实现水务行业温室气体排放的年度报告城市水务行业很难凭借自身的力量实现碳中和，工程机会仅限于其系统边界。该行业必须与其他部门合作，以利用外部工程和非工程机会。未来的研究可以：①回顾世界各地水行业使用的温室气体排放核算框架，②为水务行业制定一份工程和非工程GHG减排机会清单，③研究如何为水务行业建立一个有利的环境，以支持管理与水有关的“未计”排放，致谢本工作得到了国家重点研究发展计划（2018YFE0204100）的资助。遵守道德操守准则林家亮、刘刚、Anne Marieke Motelica-Wagenaar和Jan Petervan der Hoek声明他们没有利益冲突或财务冲突需要披露。●●●●●●K.L. Lam，G. Liu，A.M. Motelica-Wagenaar等人工程14（2022）7784附录A.补充数据本文的补充数据可在https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.04.012上找到。引用[1] Wiedmann T ， Chen G ， Owen A ， Lenzen M ， Doust M ， Barrett J ， et al.Three-scopecarbon emission inventory of global cities.J Ind Ecol 2021;25（3）：735-50.[2] 我们的城市[互联网]。华盛顿：碳中和城市联盟; c2021 [引自2022年4月16日]。可在以下网址获得：https://carbonneutralcities.org/cities/。[3] 作者：Ballard S，Porro J，Trommsdorff C.低碳城市水务路线图：WaCCliM方法国际指南。 London：IWAPublishing; 2018.[4] 放大图片作者：Liu G，Qu J，van Loosdrecht M.应对气候变化的“蓝色路线”。NatlSci Rev 2021;8（8）：nwab099.[5] 康韦·罗特豪森水部门能源使用产生的温室气体排放。Nat Clim Chang2011;1（4）：210-9.[6] Chini CM，Excell LE，Stillwell AS.审查能源-水关系出版物中的能源换水数据。 环境研究快报2021;15（12）：123011。[7] 奇泽姆河英国水务行业碳减排蓝图。次报告.伦敦：水和环境管理特许机构，2013年。[8] Strazzabosco A，Kenway SJ，Lant PA.污水处理厂采用太阳能光伏：加利福尼亚州实践回顾。J Environ Manage2019;248：109337.[9] Strazzabosco A，Kenway SJ，Conrad SA，Lant PA.澳大利亚水务行业的可再生能源发电：经验教训和未来的挑战。 Renew Sustain Energy Rev 2021;147：111236.[10] 作者：J. 基于厌氧消化和热解的污水污泥能源化方法：简要概述和能源效率评估。Renew Sustain Energy Rev 2012;16（3）：1657-65.[11] 杨伟，王伟，王伟.通过整合替代能源发电和储存方案，最大限度地增加污水处理厂的可再生气体出口机会。科学总环境2020;742：140580。[12] McCarty PL，Bae J，Kim J.家庭废水处理作为净能源生产者-可以实现吗？环 境 科学技术2011;45（17）：7100-6.[13] 莫伟，张清.城市污水处理系统可以实现碳中和吗？J Environ Manage 2012;112：360-7.[14] 郝X，李J，范鲁德雷赫特，姜宏，刘瑞.从废水中回收能源：有机物加热。 水资源研究2019;161：74-7。[15] GuY，Li Y，Li X，Luo P，Wang H，Robinson ZP，et al. 能源自给自足的污水处理厂的可行性和挑战。应用能源2017;204：1463-75。[16] Law Y，Jacobsen GE，Smith AM，Yuan Z，Lant P.废水中的化石有机碳及其在处理厂的命运。 Water Res 2013;47（14）：5270-81.[17] Daelman MRJ ， van Voorthuizen EM ， van Dongen UGJM ， Volcke EIP ，vanLoosdrecht MCM. 城 市 污 水 处 理 过 程 中 的 甲 烷 排 放 。 Water Res 2012;46（11）：3657-70.[18] 罗燕，叶丽，潘燕，袁志。废水处理过程中的一氧化二氮排放。Philos Trans R SocLond B Biol Sci 2012;367（1593）：1265-77.[19] 吴丽，陈霞，魏伟，刘永，王丹，倪宝杰.氨氧化菌产生氧化亚氮的研究进展。环境科学技术2020;54（15）：9175-90。[20] Daelman MRJ，de Baets B，van Loosdrecht MCM，Volcke EIP. 取样策略对污水处理厂一氧化二氮排放估算的影响。Water Res2013;47（9）：3120-30.[21] [10]张文，张文. 综述了城市污水和污泥尾水中生物脱氮过程中氧化亚氮（N2O）的排放。科学总环境2017;596-597：106-23.[22] 陈X，Mielczarek AT，Habicht K，Andersen MH，Thornberg D，Sin G. 具有交替好氧和缺氧阶段的活性污泥废水处理厂中全尺寸N2O排放特性的评估和控制概念的测试。环境科学技术2019;53（21）：12485-94。[23] 吴丽，毛晓青，曾爱.碳足迹核算支持城市供水基础设施选址决策--以宁波市为例。中国清洁生产杂志2015;103：737-46.[24] 张Q，中谷J，王T，柴C，森口Y.中国城市自来水公司隐藏的温室气体排放。 JClean Prod 2017;162：665-77.[25] Lane JL，de Haas DW，Lant PA.城市规模的城市水系统的不同环境负担。水研究2015;81：398-415。[26] Larsen TA. 二氧化碳中性废水处理厂还是稳健的气候友好型废水管理？系统的视角。水研究2015;87：513-21。[27] 林锦光，范德和太平绅士。低碳城市水系统：水和废水公用事业以外的机会？环境科学技术2020;54（23）：14854-61。[28] Zhou Y，Zhang B，Wang H，Bi J. 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