【原创】中国废弃物温室气体排放及其峰值测算

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【原创】中国废弃物温室气体排放及其峰值测算

2024-02-03 00:40| 来源: 网络整理| 查看: 265

目前,中国已超过美国成为全球最大的城市固体废弃物(MSW)和工业固体废弃物生成地,但关于我国废弃物温室气体排放的相关研究成果很少。其中,杜吴鹏(2006)、高庆先等(2006)利用《IPCC1996年指南》给出的质量平衡法,测算出1994-2004年我国城市固体废弃物填埋处理所产生的甲烷排放量。但最新的《IPCC2006年指南》却建议在计算废弃物的甲烷排放时,尽量不要采用质量平衡方法,而鼓励使用一阶衰减法(FOD)。相比质量平衡法,一阶衰减法估算的年度排放数值更加精确。本文根据《IPCC2006年指南》提供的参考方法,对我国废弃物的温室气体排放进行系统的定量分析,并对2010-2050年的排放趋势做出预测,估算废弃物温室气体排放峰值及其出现时间。在此基础之上,通过国际比较,提出减少废弃物温室气体排放的政策建议,为我国制定废弃物部门的减排路径提供依据。①

二、计算方法及依据

《IPCC2006年指南》推荐使用一阶衰减法计算固体废弃物填埋处理产生的甲烷。此方法假设,在甲烷和二氧化碳形成的数十年里,废弃物中的可降解有机成分——可降解有机碳(DOC)衰减较慢。如果条件恒定,甲烷产生率完全取决于废弃物的含碳量。因此,在填埋之后的最初若干年内,处置场沉积的废弃物所产生的甲烷排放量最高,随着废弃物中可降解有机碳逐渐被细菌消耗,其排放量将趋于下降。一阶衰减法要求先计算被填埋处理的废弃物中可分解可降解有机碳(DDOCm)的数量。作为有机碳的一部分,DDOCm 是指在厌氧条件下填埋处理时降解的那部分碳。源自废弃物填埋处置的DDOCm为:

高,美国、日本、德国等发达国家工业固体废物利用率均已接近100%,促使工业固废温室气体排放显著下降。为缓解日益增大的环境和资源压力,近年来我国工业固体废物再利用力度加大,工业固废综合利用率已由1990年的29.3%上升至2010年的69%,其中“十一五”时期工业固废综合利用率提高13.2个百分点。但与发达国家相比,我国固体废物处理技术和综合利用水平仍存在一定差距,减量化、无害化、稳定化、资源化程度偏低,尚有较大的提升空间。与“十一五规划”不同,“十二五规划”中并未设置工业固废综合利用率目标,但2011年工业与信息化部发布了《关于开展工业固体废物综合利用基地建设试点工作的通知》,要求到“十二五”末,试点地区工业固废综合利用率在2010年基础上提高10-12个百分点。假定“十二五”末,试点地区如期完成该任务,则届时试点地区工业固废综合利用率将达到79%-81%。由此,假设2015年全国工业固废综合利用率为75%,2050年工业固废综合利用率接近发达工业国的水平,为95%,同样采用matlab对其进行样条函数插值模拟,可得出2010-2050年我国工业固废综合利用率数值(见图5)。在此基础上,计算出1980-2050年未被利用的工业固体废物(即按填埋处理的工业固体废物)数量(见图6)①。结果显示,2010-2050年我国按填埋处理的工业固体废物数量明显下降。这一趋势符合加快转变发展方式的目标方向,也是随着产业转型升级工业固体综合利用率逐步提高的结果。

与发达国家相比,我国人均GDP和城市化率较低。然而,由于人口基数大,我国废弃物生成总量仍较大,而且随着人均收入不断提高,工业化和城市化进程加快,我国废弃物生成量特别是城市固体废弃物产量呈快速上升趋势,废弃物的温室气体排放增加,环境影响增大。与发达国家废弃物温室气体排放已出现下降的趋势不同,我国废弃物碳排放到2024年才能达到峰值。到2050年,我国废弃物排放与峰值时水平相比下降约10%,与美国、日本1990-2005年变化情况相近,这是由我国经济发展和工业化的阶段性特征决定的。相对于城市固体废弃物,由于我国粮食需求的逐步稳定,农村固体废弃物生成量增速趋缓,而在经历了21世纪头十年这一轮工业高增长中生成规模快速扩大后,工业固体废弃物将随着综合利用率逐步提高,处置量将明显下降。同时,本文的预测结果显示,我国废弃物碳排放峰值出现时间要早于碳排放总量的达峰时间,这主要是由于废弃物的碳排放占排放总量的比重相对较小,而能源、工业生产工程、交通等温室气体排放的主要部门面临的减排压力更为突出。①

在加速工业化和城市化条件下,我国固体废弃物处理有较大的改善潜力。为此,应借鉴发达国家的经验和方式,结合我国废弃物产生及其温室气体排放趋势,加快发展废弃物处置及相关行业发展,减少废弃物温室气体排放。首先,加快传统产业技术改造,淘汰落后产能,大力发展战略性新兴产业,推进清洁生产和循环经济,加大废弃物处置技术研发投入和推广应用,提高工业生产效率和资源利用率,通过产业升级,从源头上减少工业固废排放。其次,高度重视农村废弃物处理,结合新农村建设,加强农村废弃物回收以及村镇垃圾收集、污水处理等废弃物处置的基础设施建设,引导农民转变观念,改善生产生活方式,提高秸秆类农副产品以及农村生活垃圾的综合利用率,在为农民创造一定收益的同时,减少环境损害,降低农村温室气体排放。再次,废弃物分级管理制度设计应由末端处置转向源头管理,减少转运和处置量,延长填埋场使用时间,通过技术和制度创新降低废弃物处置成本。同时,加快立法进程,加强区域间合作和跨部门协调,充分发挥市场机制,鼓励民营企业参与废弃物商业化综合利用,建立可持续的废弃物管理政策法规体系。返回搜狐,查看更多



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