近年来，气候变化已引起社会各界的反思，各国为应对气候变化都制定了相应的温室气体减排计划。我国计划到2015年相比于2010年温室气体（greenhousegases，简称GHG）减排17%，各行各业都在大力开展节能降耗工作。而城镇污水处理系统则是一个不容忽视的较大的温室气体分散排放源，据估算，2003²009年我国污水处理过程的直接排放类温室气体量均呈逐年增加趋势，自2003年的0.53亿吨CO₂当量增加到2009年的0.75亿吨CO₂当量，年平均增加5.95%。由此可见，污水处理行业的温室气体排放量已不能忽视，应作为节能减排的重点。针对污水处理系统高碳排放的现状，基于政府间气候变化委员会（IPCC）制定的温室气体清单编制的方法学指南，国内外学者开始了对污水处理系统的碳核算方法研究，现有污水处理系统碳核算方法都采用IPCC推荐的方法，排放系数都取自IPCC方法指南，但由于IPCC提供的排放系数是由国外的统计数据计算得出，不一定适用于我国的污水处理系统，范围较广，适用于各种处理工艺和规模，针对性和可操作性较差；且IPCC认为污水处理系统由生物降解引起的CO₂直接排放属于生源碳，没有将该部分CO₂纳入温室气体核算清单中，目前国际上对生源碳是否纳入碳核算仍存在争议。为指导我国城镇污水处理减碳技术的发展，实现碳减排的定量化，对污水处理系统的有机碳及有机氮的转化进行了追踪研究，分析了各类温室气体排放及回收的路径，结合IPCC指南与直接排放过程的碳转化规律，提出了较系统的污水处理系统的温室气体排放的核算方法，主要研究内容和结论包括：①城镇污水处理系统过程碳排放研究通过对污水处理系统的有机物转化过程的追踪，确定了污水处理系统温室气体的直接排放源为污水处理过程有机物的降解。根据污水处理系统的温室气体排放与回收的实际情况，将污水处理系统中的温室气体排放分类具体到五类，分别为：物质类温室气体排放、能耗类温室气体排放、物耗类温室气体排放、碳汇类温室气体回收及资源类温室气体回收。分别对每类温室气体的排放及回收路径进行分析，得出了各类温室气体的排放及回收关键因素。②城镇污水处理系统碳核算方法研究根据各类温室气体的排放及回收的关键因素，结合IPCC指南，得出各类温室气体排放量及回收量的核算方法如下：物质类温室气体排放中，CO₂及CH₄的排放量由降解的有机碳量与化学计量系数的乘积计算得，N₂O气体的排放量由降解的总氮量与经验排放系数的乘积计算得；能耗类温室气体排放量由污水处理系统总能源消耗量及其对应排放系数的乘积计算得；物耗类温室气体排放量由污水处理系统投加的各类药品的总质量及其对应排放系数的乘积计算得；碳汇类温室气体回收量由污水处理系统中生态处理工艺的主体植物的固碳能力及其冠幅面积的乘积计算得；资源类温室气体回收量由污水处理系统中回收利用的资源量及其对应的回收系数的乘积计算得。③污水处理厂碳核算模型构建与应用以城镇污水处理厂为对象，构建了污水处理厂碳排放核算模型，并选择一日处理规模为5万m3的污水处理厂进行了模拟核算，得出不计入生源碳时，该污水处理厂的碳排放水平为0.474kg CO₂/t水，其中直接碳排放水平为0.245kg CO₂/t水，间接碳排放水平为0.229kg CO₂/t水；计入生源碳时，该污水处理厂的碳排放水平为0.595kg CO₂/t水，其中直接碳排放水平为0.366kg CO₂/t水，间接碳排放水平为0.229kg CO₂/t水。通过对城镇污水处理系统碳核算与碳平衡研究，提出了污水处理系统碳核算方法，并构建了碳核算模型，将为城镇污水处理减碳技术的定量化效果评估提供理论依据，也为国家制定污水处理温室气体排放清单的制定提供基础。