2.1　施用化肥碳排放與節(jié)能計算

假定條件：

(1)復(fù)混肥按我國南方稻菜類通用配比(N∶P2O5∶K2O=11∶3∶7)、總養(yǎng)分含量30%計算，肥料中腐植酸含量按通常適宜添加量(4%～8%)，取5%[6,7]。

(2)化肥產(chǎn)品采用尿素、磷二銨、過磷酸鈣和氯化鉀。生產(chǎn)工藝為：合成氨和尿素用煤基法、氯化鉀用鉀長石-食鹽法、生產(chǎn)磷肥用的硫酸用接觸法。

(3)腐植酸原料用含HA≈50%的風化煤，與化肥復(fù)混前先用氨水氨化制成腐植酸銨，其氨氮計入養(yǎng)分，耗電量計入生產(chǎn)腐銨的能耗。

(4)化肥能耗值參考有關(guān)設(shè)計資料[8～12]及大、中型肥料廠近年來公開公布的數(shù)據(jù)，取中間值。

(5)腐植酸提高化肥利用率的數(shù)據(jù)，主要來自上世紀80～90年代的示范試驗和近期部分試驗數(shù)據(jù)[6,7,13]，即氮肥5%～38%、磷肥10%～27%、鉀肥5%～15%，計算時分別取中間值。

(6)按一季(90 d)施用的基肥計算, 施用量750 kg/ha(實物量)，折純養(yǎng)分總量為225 kg/ha，分別：N=117.9　kg/ha，P2O5=32.1　kg/ha，K2O=75.1　kg/ha。

(7)熱源均按煤炭計算，水、電、熱力、煤炭的單位能耗及綜合能耗(折算為標煤)，按GB/ T2589-2008《綜合能源計算通則》的規(guī)定計算。

本計算所用各種化肥及其主要中間體的生產(chǎn)能耗統(tǒng)計見表2。

化肥節(jié)能計算方程擬為:

M=E1/29300　　　　　　　　　　　　　(2)

CO2=2.6M≈8.874×105×E1　　　　　　(3)

式中，E1——施用單位重量腐植酸節(jié)省的能耗，KJ/kgHA；M——施用單位重量腐植酸節(jié)省的標煤，kg/kgHA；CO2——施用單位重量腐植酸少釋放的二氧化碳數(shù)量，kg/kgHA；n——肥料配方中的化肥品種數(shù)；Yi— —第i種化肥純養(yǎng)分施用量，kg/ha；μi— —第i種化肥養(yǎng)分通常利用率(N、P、K分別設(shè)定35%，20%和50%)；Ui ——施用第i種腐植酸肥料后養(yǎng)分利用率提高比例,%(N、P、K分別設(shè)定為原利用率的20%、19%和10%)；Pi— —所施第i種化肥的生產(chǎn)能耗，KJ/ kg；Fi— —所施第i種化肥中的純養(yǎng)分含量，%； η——腐植酸銨生產(chǎn)能耗，KJ/kg；H——腐植酸施用量(基肥)，kg/ha(取38)；K——腐植酸銨中腐植酸的含量，%；m——腐植酸施用量，kg/ ha(按38kg/ha計)；29300——單位重量標煤的發(fā)熱量，KJ/kg；2.6——燃燒單位重量標煤排放出的CO2量，kg/kg。

表2　各種化肥生產(chǎn)能耗
Tab.2　Production energy consumption of different fertilizers