人类活动造成的温室气体排放被认为是全球气候变化的重要原因之一,而如何能够缓解日益严重的温室气体排放问题的正是当前的研究热点。甲烷作为第二大温室气体,具有较高的增温潜势和较大的减排空间。而中国是当前重要的温室气体排放国家之一,在减排领域面临着巨大的压力和职责。关于中国甲烷排放方面已经有了一定的研究,但总体而言在甲烷清单构建和排放特性分析等方面仍然存在很多的不足。本研究基于现有方法和研究,构建了2000年到2014年中国分区域分部门的完整甲烷排放清单,同时通过人工神经网络模型对2015年到2020年的排放情况进行了预估。本文通过对中国甲烷排放的时间序列和空间分布的变化进行了分析,总结了各个部门甲烷排放的规律和趋势,最终基于所得结论对中国进一步的甲烷减排实施提供了具体的策略和依据。本研究分为九个章节。作为第一章节的绪论部分对研究背景和研究现状进行了整理和总结,同时阐述了本文的研究方法和技术路线。在第二章节到第八章节中,分别研究了废弃物、废水、畜牧、稻田、生物质、煤矿开采以及整个人为源的甲烷排放情况。在每章节中主要分为四个小节,从排放清单构建、未来排放预测、排放特征分析以及未来减排方向等角度对甲烷排放进行了论述和分析。在第九章节对本文的研究成果进行了总结和展望。主要结论和成果如下:(1)从2000年到2014年废弃物处理部门的甲烷排放量从1141.10 Gg增长到了1748.62 Gg。2015到2020年排放量将继续保持稳定增长从1838.24 Gg增长到2003.07 Gg。较为发达的大型省份是主要的排放区域。对比2000年,2010年和2020年可以看到排放密集区域从东部和南部向东北部和中西部转移。对于垃圾填埋甲烷来讲应该针对密集区域制定针对性政策,从垃圾的产生、填埋和回收等角度来着手实现甲烷减排。(2)废水甲烷排放量从2000年到2014年由1349.01 Gg增长到了3430.02 Gg。工业废水处理过程中产生的甲烷是最主要的排放来源。2015年到2020年排放量将从3875.30Gg增加到5212.75 Gg,生活废水甲烷的排放量将会保持增长。在空间分布上排放密集区域将从东部和沿海地区过渡到中部和西南部等内陆地区。对于废水甲烷减排来看,需要考虑不同废水类型的特征和不同地区排放的差异,同时通过技术手段的发展和应用来解决废水处理过程中的甲烷排放问题。(3)2000年到2014年畜牧甲烷排放量从12629.04 Gg减少到了11770.83 Gg,肉牛肠道发酵是畜牧甲烷的主要排放源。2015年到2020年肠道发酵甲烷量将有所下降,粪便管理甲烷排放量则保持稳定。值得注意的是基于食物消费和牲畜饲养的甲烷排放量存在差异,在省份之间存在一定的排放转移现象。畜牧甲烷的减排首先应该考虑不同牲畜种类和饲养区域的排放特点,同时要注意消费市场对畜牧养殖的影响。此外对于甲烷排放转移现象应该予以重视。(4)稻田甲烷在2000年到2014年的排放情况较为稳定,从5854.6 Gg略微有所下降到5680.06 Gg。2015年到2020年稻田甲烷仍然不会出现太大波动,从5813.56 Gg稍微有所下降到5741 Gg。排放的密集区域主要集中在以双季稻种植为主的南方地区。从灌溉和施肥两个角度入手,通过对灌溉用水与灌溉方式和施肥方法与肥料类型的改进可以大幅度降低稻田甲烷的排放。此外培育和推广高产量低排放的水稻可以从源头上实现甲烷减排。(5)从2000年到2014年生物质燃烧甲烷排放量从1433.60 Gg增长到了2177.39 Gg,中国农村地区的秸秆燃烧是甲烷排放的主要源头。2015年到2020年间甲烷排放量将从2291.99 Gg稍微下降到2217.76 Gg。在空间分布上来讲人口较多同时城市化水平较低的地区是主要的排放区域。针对生物质燃烧造成的甲烷排放,需要对广大农村地区所使用的燃料和炉灶作出调整和改进。另一方面仍然需要加强对露天焚烧现象的管理和对秸秆等生物质的回收。(6)作为最主要的甲烷排放源,从2000年到2014年煤矿开采甲烷排放量从5359.69Gg增长到了15181.63 Gg。根据预估从2015年到2020年,源于甲烷回收量的快速增长,甲烷排放量将从13711.71 Gg下降到7288.74 Gg。从空间分布来看煤矿开采甲烷排放的密集区域较为固定,主要集中在山西、贵州、安徽、河南和内蒙古五个地区。对于中国来讲,能否保证对煤矿开采水平和甲烷回收效率的提升是实现甲烷减排的关键。(7)2000年到2014年,中国人为源甲烷排放量从27510.07 Gg增长到了39503.27 Gg,煤矿开采、肠道发酵和水稻田是最主要的甲烷排放源。源于数据和方法等多方面的原因,大部分机构对中国甲烷排放量存在着不同程度的高估。源于煤矿甲烷回收利用量的快速增长,2015年到2020年甲烷排放量预计将会从37945.58 Gg下降到31411.58 Gg。从空间分布上来看,由于煤矿开采、畜牧和稻田部门的排放密集区域基本固定,人为源甲烷排放的密集区域也比较稳定且集中。通过与二氧化碳排放量进行对比,同时考虑到人均和单位GDP甲烷排放量的变化情况,可以看到中国甲烷排放情况相对乐观。对于进一步的甲烷减排来讲,中国可以从以下多方面入手:针对不同部门动态排放特征,针对性的实施减排策略;从技术和市场角度出发,提升对甲烷的回收和再利用;降低甲烷清单的不确定性,采用多样方法核算排放情况;从民众日常生活入手,全民实施节能减排。