贵阳市“无废城市”建设与双碳目标协同性研究

2024-09-30 00:00:00李兴欢廖亚彭虎安张云云王祖艳付蓉肖怡洁
贵州大学学报(自然科学版) 2024年5期

文章编号1000-5269(2024)05-0102-10 DOI:10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2024.05.14

摘要:为探究“无废城市”建设与实现碳达峰、碳中和目标的协同性,以贵阳市主城区为研究对象,利用IPCC推荐模型对生活垃圾处理中温室气体的历史排放量进行核算,采用LMDI加和分解法结合改进Kaya恒等式确定影响温室气体排放的驱动因素,并结合贵阳市生活垃圾管理政策对碳减排潜力进行预测。研究结果表明:2002—2021年,贵阳市城市生活垃圾处理中温室气体排放量从11.1万t增长到68.8万t(以CO2为当量计),年均增长率为10.08%,卫生填埋是最主要的温室气体排放源;经济产出、人口规模、废弃物处理碳排放强度和城市化率是城市生活垃圾处理温室气体排放的主要驱动因素;与基准情景相比,到2035年,城市生活垃圾分类、技术转型以及综合情景下温室气体的减排潜力分别为39.63%、50.28%和72.94%;依据现有贵阳市生活垃圾处理规划实施,将促使生活垃圾处理领域产生的温室气体在2025年前达峰。

关键词:城市生活垃圾;温室气体排放;驱动因素;减排潜力;贵阳市 中图分类号:X799.3 文献标志码:A

全球气候变化是当前人类面临的重要威胁之一,越来越受到各国政府的重视[1]。中国碳排放量约占全球碳排放总量的26%[2],是世界第一大温室气体排放国,在国际上承受着巨大的碳减排压力。作为温室气体人为排放的重要源头之一,废弃物管理产生的温室气体(如,CH4、CO2和N2O)排放量约占大气温室气体排放总量的5%[3-4]。根据联合国环境规划署的评估,改善固废回收利用及处理处置等环节可使全球温室气体总排放量减少10%~15%。

生活垃圾(municipalsolidwaste,MSW)是固体废弃物的重要组成部分,其排放量随着城市化进程和经济快速发展而增加。生活垃圾处置单元产生的温室气体排放占温室气体排放总量的3%[5-9],是重要的温室气体排放源,是全球非二氧化碳温室气体排放的第三大贡献者[10]。因此,加强生活垃圾管理、减少温室气体排放是建设“无废城市”,实现我国“双碳”目标的重要途径之一。

国际上对城市生活垃圾碳排放研究起步较早,研究集中在碳排放量核算、驱动因素、预测、减排等方面,以期为制定有效的温室气体减排政策提供参考。LOU等[11]估算了我国1949—2013年城市生活垃圾的碳排放水平,发现排放量从1949年的36.6万t飙升至2013年的7240万t。谢鹏程等[12]预测了2035年广州市不同生活垃圾处理措施的温室气体减排潜力。王育宝等[13]利用LMDI加和分解法结合改进Kaya恒等式揭示了陕西省城市废弃物处理中温室气体排放的影响因素与作用机理,发现废弃物碳排放强度效应的碳减排贡献最大,经济产出效应的碳排放贡献最大。姚雁彬[14]以我国31个省、直辖市为研究对象,对1980—2019年我国城市生活垃圾卫生填埋、焚烧、堆肥、露天焚烧和露天堆放5种处理方式产生的碳排放进行核算,发现提高焚烧率的减排潜力最大,提高卫生填埋过程产生的CH4利用率和垃圾分类回收的减排潜力次之。越来越多的研究发现,卫生填埋的碳排放强度最高,提高焚烧率是减少温室气体排放总量的有效措施[15-17]。PéREZ等[18]发现从垃圾填埋转向焚烧是一种有效的措施,可以减少11.3%的温室气体排放总量。此外,城市生活垃圾回收和分类也是减少温室气体排放的关键驱动因素[19-21]。陈纪宏等[21]从生命周期角度研究发现随着垃圾回收率的提高,碳减排量呈线性增加,可回收垃圾回收效率每提高10%,其净碳排放量降低26.6%。CHEN等[22]通过研究垃圾分类及处理模式对上海市厨余垃圾碳排放的影响,得出“垃圾分类与厌氧消化处理”是从厨余垃圾中回收能量的推荐策略,相较于焚烧、填埋方式更有利于碳减排。

以上研究有助于了解城市生活垃圾不同处理方式的温室气体排放特征,以便选择更可行的措施,最大限度地减少温室气体排放。但目前研究中仍存在一些薄弱点:1)通常采取单一静态的视角对减排措施进行研究,而忽略了时间因素、城市规划对温室气体排放的影响;2)由于城市生活垃圾处理结构和组成成分的差异,在对城市生活垃圾处理碳排放量进行核算时仍存在较大差异和不确定性。

贵阳市是贵州省“十四五”时期建设的两座“无废城市”之一。本研究以贵阳市六区为研究对象,采用IPCC估算模型,计算2002—2021年贵阳市生活垃圾处理过程中温室气体排放变化。采用LMDI加和分解法结合改进Kaya恒等式分析影响城市生活垃圾处理过程中温室气体排放的因素。同时结合《贵阳市国土空间总体规划(2021—2035年)》(以下简称“国土规划”)、《贵阳市国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“社会发展规划”)、《贵阳市“十四五”时期“无废城市”建设实施方案》(以下简称“‘无废城市’建设方案”)、《贵阳市城乡生活垃圾收运与处理专项规划2021—2035年)》(以下简称“垃圾处理专项规划”)、《贵州省生活垃圾焚烧发电中长期专项规划(2020—2030年)》、《贵州省生活垃圾治理攻坚行动方案》(以下简称“垃圾治理方案”)等相关政策,分析“无废城市”建设背景下城市生活垃圾处理减排潜力,探究“无废城市”建设与实现碳达峰、碳中和目标的协同程度,以期为贵州省其他城市生活垃圾管理、温室气体排放控制和相关政策制定提供理论依据。

1材料与方法

1.1贵阳市城市生活垃圾处理概况

贵阳市是贵州省省会,市辖云岩、南明、花溪、乌当、白云、观山湖6个区,修文、息烽、开阳3个县,代管清镇1个县级市。本研究区域仅包含市辖六区(主城区)。根据《中国城市建设年鉴》数据,研究区城市生活垃圾清运量由2002年的54万t增长至2021年的153.7万t,年增长率为6.67%。近20年,贵阳市垃圾组分也发生了较大改变(表1),主要体现在厨余类、塑胶类及纸类组分比重增加,砖土类组分大幅下降,原生垃圾低位热值由2000kJ/kg[23]增加到7462.5kJ/kg,已具备应用垃圾焚烧技术的基础条件。

2021年贵阳市包含2个卫生垃圾填埋场,1个焚烧厂和1个堆肥厂,垃圾无害化处理率由2002年的35%增长到100%(图1),无害化处理方式主要包括卫生填埋、焚烧和堆肥三种,其中,卫生填埋约占71.4%,焚烧约占21.1%。相比于我国处理生活垃圾的技术模式(卫生填埋约占20.9%,焚烧约为72.5%)存在较大差距。

1.2温室气体排放核算

1.2.1卫生填埋

卫生填埋产生的温室气体主要是甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2),由于CO2主要来源于有机物的分解,是一种生物成因,因此,只计算CH4产生量。

计算方法采用IPCC推荐的一阶衰减模型(见式(1)—(3))[25]。

ECH4=QL×∑ni=1L0i(e-(t-1)Ki-e-tKi)×(1-R)×(1-FOX)(1)

L0i=FMCF×FDOC×FDOCf×FCH4×1612(2)

FDOC=∑4i=1FDOC,i×Wi(3)

式中:ECH4为生活垃圾卫生填埋CH4排放量,t;QL为生活垃圾卫生填埋量,t;L0i为垃圾组分i的甲烷潜在产生潜势;t为研究年份;Ki为组分i的甲烷产生速率,数据取自陈思勤[26]的研究;R为甲烷回收率,取IPCC推荐值0;FOX为填埋氧化因子,取IPCC推荐值0;FMCF为修正因子,考虑到贵阳实际情况,2002—2010、2011—2015、2016—2021年分别取0.8、0.9、1.0;FDOC为可降解有机碳比例;FDOCf为可降解生物碳实际上转化为CO2和CH4的比例,取IPCC推荐值0.5;FCH4为垃圾填埋气中甲烷的比例,取IPCC推荐值0.5;FDOC,i为组分i可生物降解的有机碳分数,数据来源于杨娜等[27]的研究;Wi为生活垃圾中组分i的比例,2002—2010、2011—2015、2016—2021年垃圾组分分别用2004、2012、2020年数据代替;计算涉及到的各组分i的含水量,其中,2015年之前数据取自杨娜等[27]的研究,2016年之后则来自于中国科学院广州能源所检测报告。

1.2.2焚烧

垃圾焚烧产生的温室气体主要为CO2、少量的CH4和一氧化二氮(N2O)。参照IPCC模型计算垃圾焚烧CO2排放量(见式(4))[25]。

ECO2=QI×∑5i=1(Wi×Fdm,i×FC,i×FFC,i×FIO)×4412(4)

式中:ECO2为垃圾焚烧的二氧化碳排放量,t;QI为垃圾焚化量,t;Wi为垃圾组分i的分数;Fdm,i为组分i的干物质含量(表2);FC,i为碳在组分i干物质中的比例,数据来自IPCC第5次评估报告[28];FFC,i为组分i的化石碳分数,取IPCC推荐值;FIO是焚烧氧化因子,取96%[26]。单位垃圾焚烧N2O产生量为50g/t[11]。

1.2.3露天堆放及露天焚烧

由于早期贵阳市生活垃圾无害化率较低,部分垃圾进行简易处理,故不可忽略。简易处理一般包括露天堆放及露天焚烧两种,处理方式比例根据贵阳市情况设定为4∶6。其计算公式同卫生填埋和焚烧,但参数有所差异:

露天堆放的FMCF取IPCC推荐值0.4;

露天焚烧的FIO取IPCC推荐值58%;单位垃圾露天焚烧N2O产生量为150g/t,CH4产生量为6500g/t[25]。

1.2.4堆肥

采用IPCC推荐的排放因子法计算堆肥过程的温室气体排放量。根据IPCC推荐值,单位垃圾堆肥CH4产生量为4000g/t,N2O产生量为300g/t[25]。

本研究在进行比较时将各温室气体统一转换为CO2当量(CO2e)。根据IPCC第5次评估报告,CH4排放量转换为CO2当量时,全球变暖潜能值(globalwarmingpotential,GWP)是CO2的25倍,N2O的GWP是CO2的265倍[28]。

1.3温室气体排放影响因素

参考王育宝等[13]提出的城市生活垃圾处理中温室气体排放影响分解方法,采用LMDI加和分解法结合改进Kaya恒等式[29](见式(5)和式(6))对温室气体排放影响因子进行分解。

WGHG=∑3j=1WGHGGj×GjG×GY×YN×NP×P(5)

WGHG=∑3j=1ICE×SWT×IWD×A×U×P(6)

式中:WGHG为温室气体排放量,t;j为生活垃圾卫生填埋、焚烧、堆肥三种处理方式;Gj为第j种处理方式处理的生活垃圾量,t;G为生活垃圾处理总量,t;Y为地区生产总值,亿元;N是城市人口数量,万人;P为区域人口规模,万人。式(6)揭示出城市生活垃圾处理温室气体排放的6大驱动因素,ICE为废弃物处理碳排放强度;SWT废弃物处理结构强度;IWD为单位GDP废弃物排放强度;A为人均GDP;U为人口城市化率;P为人口规模。

在目标年(t)和基准年(b)之间,城市生活垃圾处理过程中温室气体排放的变化(ΔWGHG)可以用LMDI模型表示,如式(7)所示。式(8)—(13)中,ΔICE(碳排放强度效应)、ΔSWT(排放结构效应)、ΔIWD(废弃物排放强度效应)、ΔA(经济产出效应)、ΔU(城市化水平效应)、ΔP(人口规模效应)分别为ICE、SWT、IWD、A、U、P对ΔWGHG的贡献。正值表示影响因子对温室气体排放具有驱动作用,负值表示影响因子对温室气体排放具有抑制作用。

ΔWGHG=WtGHG-WbGHG=ΔICE+ΔSWT+ΔIWD+ΔA+ΔU+ΔP(7)

ΔICE=∑3j=1WtGHG,j-WbGHG,jlnWtGHG,j-lnWbGHG,jlnItCE,jIbCE,j(8)

ΔSWT=∑3j=1WtGHG,j-WbGHG,jlnWtGHG,j-lnWbGHG,jlnStWT,jSbWT,j(9)

ΔIWD=WtGHG-WbGHGlnWtGHG-lnWbGHGlnItWDIbWD(10)

ΔA=WtGHG-WbGHGlnWtGHG-lnWbGHGlnAtAb(11)

ΔU=WtGHG-WbGHGlnWtGHG-lnWbGHGlnUtUb(12)

ΔP=WtGHG-WbGHGlnWtGHG-lnWbGHGlnPtPb(13)

各影响因素对城市生活垃圾处理温室气体排放量变化的贡献率分别为

R(ICE)=ΔICEΔWGHG(14)

R(SWT)=ΔSWTΔWGHG(15)

R(IWD)=ΔIWDΔWGHG(16)

R(A)=ΔAΔWGHG(17)

R(U)=ΔUΔWGHG(18)

R(P)=ΔPΔWGHG(19)

1.4减排情景分析

情景分析有助于研究城市生活垃圾管理在特定条件下的发展。近年来,贵阳市出台了一系列生活垃圾管理政策,以期从垃圾源头分类减量化及末端处置技术转型方面有效管理生活垃圾。这些政策都会对温室气体排放产生较大影响。为了展示政策对温室气体减排潜力的影响,本研究根据贵阳市出台的生活垃圾管理规划,设计了如下4种情景。

基准情景:根据“国土规划”“社会发展规划”,至2035年贵阳市GDP年增长率约10%,人口年增长率约为3%,城镇化率(84%)保持不变,生活垃圾不进行分类回收,末端处置技术(卫生填埋率71.4%,焚烧率21.1%,堆肥率7.5%)维持现状。

生活垃圾分类情景:贵阳市GDP年增长率、人口年增长率、城镇化率同上。根据贵阳市“‘无废城市’建设方案”“垃圾处理专项规划”“垃圾治理方案”等政策规划,2025年,贵阳市城市居民小区生活垃圾分类覆盖率达到100%,生活垃圾回收利用率达到35%,2035年生活垃圾回收利用率达到50%。

技术转型情景:贵阳市GDP年增长率、人口年增长率、城镇化率同上。根据规划,2025年实现原生生活垃圾“零填埋”,焚烧处理能力占比达到65%,2035年焚烧处理能力占比达到85%。

综合情景:垃圾分类减量化与末端处置技术转型同步实施,协调发展的情景,涉及的参数同上。

基于LMDI模型分解得到影响生活垃圾处理温室气体排放因素,以此作为情景分析的基础数据。本文使用SPSSpro在线软件对2022—2035年的垃圾产生量进行预测。需要注意的是,垃圾分类回收不仅会影响末端处理量,也会改变垃圾的物理组分比例,在分析中也一并进行了考虑。

2结果分析

2.1贵阳市生活垃圾处理中温室气体排放特征

如图2所示,2002—2021年期间,贵阳市主城区生活垃圾处理过程中温室气体排放量从11.1万t(以CO2e计,下同)增加到68.8万t,年均增长率为10.08%。贵阳市城市生活垃圾处理过程中温室气体排放变化可分为三个阶段:2002—2007年为温室气体排放缓慢增长阶段,年均增长率为6.91%;2007—2018年为温室气体排放快速增长阶段,年均增长率为13.21%;2019—2021年为温室气体排放缓慢增长阶段,年均增长率为3.76%。主要是由于减少垃圾露天处理、提高垃圾焚烧比例等垃圾管理措施的实施导致温室气体的排放特征发生阶段性变化。

卫生填埋是贵阳市生活垃圾处理中温室气体排放的主要来源(图3)。在2008年前,简易处理产生的温室气体达到10%以上,随着垃圾简易处理量的逐渐减少,生活垃圾卫生填埋场中温室气体的排放占比从2002年的50.41%上升到2017年的96.97%,年均增加率为4.46%;之后由于焚烧比例增加,到2021年,该比例降低到89.65%,但仍处于较高水平。生活垃圾填埋场中温室气体排放强度从2002年的0.31tCO2e/tMSW升高到2021年的0.56tCO2e/tMSW。焚烧技术在2018年开始逐渐推广应用,是2021年贵阳市生活垃圾处理中温室气体排放的第二大来源,约占7%。垃圾焚烧产生的温室气体排放强度为0.16tCO2e/tMSW;垃圾堆肥产生的温室气体排放强度最低,为0.12tCO2e/tMSW。

从温室气体的组成比例来看,CH4在生活垃圾处理排放的温室气体中所占比重最大(图3),其排放比例一直都处于90%以上。2018年之后随着焚烧技术的应用,CO2开始占据一定比例,但只有约7%左右。

2.2生活垃圾温室气体排放影响因素分析

采用LMDI加和分解法结合改进Kaya恒等式,以相邻年份的区间为变化样本,计算了2002—2021年贵阳市城市生活垃圾处理中影响温室气体排放的各因子贡献值和贡献率(图4和表3)。

经济产出效应(ΔA)是贵阳市生活垃圾处理中温室气体排放最主要的贡献者,20年间累积贡献了55.51万t,贡献率为97.98%。主要原因在于人民生活习惯和消费结构向高碳模式转变,同时伴随社会非期望产出增加,导致人均生活垃圾产生量和高碳生活垃圾比例随之增加。与2011年之前相比,经济产出效应的贡献程度在逐渐增大。人口规模效应(ΔP)为第二大贡献者,人口规模越大,产生的生活垃圾越多,该效应累积贡献了10.75万t,贡献率为23.51%,但随着人口数量增长的减缓,其贡献程度在逐渐减弱。废弃物处理碳排放强度效应(ΔICE)是第三大贡献者,累积贡献了30.91万t,其驱动作用在逐渐增加,可能是贵阳市生活垃圾处理方式长期以填埋为主,处于技术转型早期的缘故,另外生活垃圾物理组分向着高有机碳方向转变,也增加了填埋温室气体排放量,使废弃物处理碳排放强度由抑制因素转变为驱动因素。城市化水平效应(ΔU)的贡献最小,主要是因为城镇化率增长缓慢,从2002年的69.86%缓慢增长到2021年的84.78%,年均增长1.04%,累积贡献了3.81万t,贡献率为5.29%,其驱动碳排放的作用正在逐渐减弱。

废弃物排放强度效应(ΔIWD)、排放结构效应(ΔSWT)在贵阳市生活垃圾处理温室气体减排中发挥重要作用,贡献率分别为-24.00%、-12.51%,两者累积贡献减排了43.72万t。废弃物排放强度效应的减排作用最大,原因是生活垃圾处理量的增长率远远小于GDP的增长率,导致单位GDP城市生活垃圾产生量的增长率趋于减缓。

2.3温室气体减排潜力分析

2.3.1城市生活垃圾产生量预测

通过线性回归(最小二乘法)模拟了2022—2035年的生活垃圾产生量(见式(20)):

Q=4.406×105+130P+290Y(20)

式中:Q为城市生活垃圾产生量,t;P为人口规模,万人;Y为国民生产总值,亿元。

2.3.2减排潜力分析

2022—2035年不同情景下生活垃圾处理温室气体排放情况如图5所示。基准情景下,温室气体排放量从2022年的71.37万t增加到2035年的170.69万t,年增加率为6.94%;生活垃圾分类情景下,温室气体排放量从2022年的71.37万t增加到2035年的103.04万t,年增加率为2.87%;生活垃圾末端处置技术转型情景下,温室气体排放量从2022年的76.29万t增加到2035年的84.86万t,年增加率为0.82%;综合情景下,温室气体排放量从2022年的76.29万t减少到2035年的46.19万t,年减少率为3.79%。与基准情景相比,到2035年,垃圾分类情景、技术转型情景、综合情景的减排潜力分别为39.63%、50.28%、72.94%。相比于垃圾分类,提高焚烧率更能明显减缓生活垃圾处理产生的温室气体排放量。而同时采取两种措施(综合情景)则能在2025年之前使贵阳市生活垃圾碳排放达到峰值,之后持续下降。

从不同处理方式排放的温室气体量及其比例(图6)来看,2035年基础情景和垃圾分类情景中卫生填埋产生的温室气体量分别为150.51、93.87万t,比重均为90%以上,是最主要的温室气体来源,其中,CH4是最主要的温室气体,占比超过90%(以CO2e计,下同)。在技术转型情景中,由于实现了“原生垃圾”零填埋,焚烧排放的温室气体由原来的10.51%增加到2035年的73.93%,填埋产生的温室气体比重逐渐降低到16.15%,其中,CO2逐渐成为最主要的温室气体,在2035年达到了70%。而综合情景中,2035年焚烧排放了28.45万t,比重占61.61%,填埋产生的温室气体占29.27%,这部分碳排放主要是由2023年之前沉积的生活垃圾产生的。

3讨论

从温室气体排放强度来看,贵阳市生活垃圾温室气体碳排放强度由2002年的0.21tCO2e/tMSW增加到2021年的0.45tCO2e/tMSW。其中,卫生填埋温室气体排放强度由0.21tCO2e/tMSW增加到0.56tCO2e/tMSW,焚烧由0.02tCO2e/tMSW增加到0.16tCO2e/tMSW;这与LIU等[30]、YAMAN等[31]发现上海、沙特阿拉伯的碳排放强度相接近。而低于YANG等[32]、LI等[33]研究得到的中国、北京地区的0.82tCO2e/tMSW,0.76~1.79tCO2e/tMSW。这主要是YANG等[32]使用的是全生命周期评价法,包括间接碳排放;LI等[33]研究周期较长,易腐有机垃圾含量高于同时期贵阳市水平。与大部分研究结论相同的是生活垃圾堆肥的温室气体排放强度稍低于焚烧处理[30-33]。

在影响因素方面,本研究发现经济产出、人口规模是贵阳市生活垃圾处理中温室气体排放的主要驱动因素,废弃物排放强度是主要的抑制因素,这与XIAO等[34]、KANG等[35]相关研究一致。不同的是,本研究中排放结构是温室气体排放的抑制因子,出现这一现象的原因可能在于贵阳市生活垃圾处理模式以卫生填埋为主,在2018年才出现规模化的垃圾焚烧,而焚烧的碳排放强度明显低于卫生填埋。

在温室气体减排潜力方面,本文考虑了三种情景:生活垃圾分类、末端处置技术转型、综合情景。在垃圾分类政策下,本研究减排潜力与LI等[33]相一致,稍低于LIU等[30]、付凤英等[36]研究得到的减排潜力54.07%、52.88%,主要原因在于这些研究者考虑了垃圾焚烧发电、垃圾回收物资源化的负碳排放效应。在技术升级政策下,随着生活垃圾焚烧率的提高,生活垃圾碳排放强度下降,减排潜力为50.28%,高于PéREZ等[18]研究得出11.3%的减排潜力,原因在于贵阳市垃圾焚烧率较低,导致贵阳市填埋场已沉积的生活垃圾碳排放不可忽略,但这与陈思勤[26]得出的“当历史填埋部分的温室气体释放量降低至较低水平后,温室气体减排潜能将达到50%以上”结论一致。当垃圾填埋量在2025年降为零时,卫生填埋场的温室气体排放比例仍高达62.56%,2035年,卫生填埋场的温室气体排放比例仍占16%,因此,可以通过提高CH4收集效率和氧化效率来减少温室气体排放,收集的CH4可用作能源以减少化石燃料的使用[37]。在焚烧处理方面,垃圾焚烧发电是最常用的技术,也可以与碳捕获和存储技术相结合。由于堆肥等厨余垃圾处理的碳排放强度更低,可以探索适合贵阳市厨余垃圾特点的处理技术,如堆肥、厌氧发酵、生物养殖等。

在本研究中,垃圾分类回收结合末端处理技术转型是唯一可以使贵阳市生活垃圾处理在2035年前碳达峰的政策。若考虑焚烧发电、回收物资源化利用等减排效益,可实现生活垃圾处理领域全生命周期的碳中和[21]。综合来看,生活垃圾处理产生的碳排放都来自生产和生活,生活垃圾的分类资源化和处置资源化利用与二氧化碳减排可以协同推进。因此,推行绿色发展和生活方式,大力倡导“无废”理念,加强生产、流通、消费和回收处置等环节的管理,完善城乡生活垃圾分类体系,改善和升级城市生活垃圾处理设施,采用新技术,提高城市生活垃圾处理效率,是从源头和过程上减少温室气体排放的重要途径。

4结论

本文基于贵阳市创建“无废城市”的背景,对2002—2021年贵阳市主城区生活垃圾处理过程中温室气体排放特征进行了初步研究,并对温室气体排放影响因素和减排潜力进行了详细的分析。结果表明:

1)贵阳市城市生活垃圾处理温室气体排放量从2002年的11.1万t增加到2021年的68.8万t,其中,CH4占90%以上,卫生填埋是最主要的温室气体排放源。

2)贵阳市城市生活垃圾处理温室气体排放的主要驱动因素为经济产出、人口规模。抑制因素主要为废弃物排放强度和排放结构。

3)通过预测发现,与基准情景相比,到2035年城市生活垃圾分类、技术转型、综合情景的温室气体减缓潜力分别为39.63%、50.28%和72.94%,无废城市建设与温室气体减排高度协同。按照贵阳市生活垃圾处理规划,生活垃圾处理产生的温室气体将会在2025年前达峰。

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(责任编辑:于慧梅)

Abstract:

Inordertoexplorethesynergybetweentheconstructionof“waste-freecity”andtherealizationofthegoalofcarbonpeakandcarbonneutrality,themainurbanareaofGuiyangCitywastakenastheresearchobject.Basedonthedatafrom2002to2021,thehistoricalemissionsofgreenhousegasesinthetreatmentofdomesticwastewerecalculated,andthedrivingfactorsaffectinggreenhousegasemissionsweredeterminedbyLMDIadditionanddecompositionmethodtogetherwithimprovedKayaidentity.CombinedwithGuiyangmunicipalsolidwastemanagementpolicy,thepotentialofmitigationofgreenhousegasemissionswaspredicted.Theresultsshowthatfrom2002to2021,thegreenhousegasemissionsfrommunicipalsolidwastetreatmentinGuiyangcityincreasedfrom111000tto688000t(measuredasCO2),withanaverageannualgrowthrateof10.08%.Sanitarylandfillisthemainsourceofgreenhousegasemissions.Economicoutput,populationsize,carbonemissionintensityandurbanizationratearethemaindrivingfactorsaffectingGreenhouseGasemissionsfrommunicipalsolidwaste(MSW)treatment.Comparedwiththebaselinescenario,thegreenhousegasemissionreductionpotentialofMSWclassification,technologytransformationandcomprehensivescenarioby2035willbe39.63%,50.28%and72.94%,respectively.AccordingtotheimplementationoftheexistingdomesticwastetreatmentplaninGuiyang,thegreenhousegasgeneratedbythedomesticwastetreatmentfieldwillpeakbefore2025.

Keywords:

municipalsolidwaste;greenhousegasemissions;drivingfactors;emissionmitigationpotential;GuiyangCity

收稿日期:2023-11-19

基金项目:贵阳信息科技学院教改资助项目(2023JG013);贵州省高校人文社会科学研究资助项目(2024RW321)

作者简介:李兴欢(1990—),男,讲师,硕士,研究方向:废弃物处理与利用,E-mail:lixinghuan007@163.com.

*通讯作者:王祖艳,E-mail:1464372639@qq.com.