垃圾填埋場(chǎng)：溫室氣體減排新戰(zhàn)場(chǎng)
提起垃圾填埋場(chǎng)，你第一反應(yīng)或許是揮之不去的惡臭。殊不知，除了臭味，垃圾填埋場(chǎng)還是溫室氣體甲烷的重要來源。
為此，科研人員正試圖開展垃圾處理領(lǐng)域污染物跟溫室氣體協(xié)同減排的研究。
減排壓力帶動(dòng)技術(shù)革新
甲烷在近200年內(nèi)呈加速上升態(tài)勢(shì)，水稻田、反芻動(dòng)物、垃圾填埋等成為甲烷主要的人類活動(dòng)釋放源。
而垃圾填埋場(chǎng)就是最大的人類活動(dòng)甲烷釋放源，垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)的有機(jī)物在厭氧微生物的作用下，分解產(chǎn)生含有大量二氧化碳和甲烷的垃圾填埋氣。
“通過垃圾處理方式的優(yōu)化，減排潛力巨大。”清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授劉建國(guó)接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說，“英國(guó)、德國(guó)能夠‘模范’地完成《京都議定書》的減排目標(biāo)，很大程度上得益于他們?cè)趶U物領(lǐng)域所做的工作。”
這給了我們一些啟發(fā)。
垃圾填埋場(chǎng)是中國(guó)重要的甲烷人為排放源。我國(guó)生活垃圾總體呈現(xiàn)含水率高（40%~60%）、易降解有機(jī)物含量大（50%~70%）等特征，在厭氧填埋過程中，將產(chǎn)生大量甲烷。
“一方面，我們產(chǎn)生垃圾的量大；另一方面，容易降解產(chǎn)生甲烷的垃圾比例又高。”因此，在劉建國(guó)看來，借鑒歐洲國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)趶U物領(lǐng)域可以“做文章”的地方很多。
減排目標(biāo)帶動(dòng)了垃圾處理技術(shù)的革新。近年來，垃圾填埋場(chǎng)溫室氣體減排技術(shù)正在成為國(guó)內(nèi)外競(jìng)相研究開發(fā)的熱點(diǎn)，如收集垃圾填埋氣用于鍋爐供熱或并網(wǎng)發(fā)電、經(jīng)火炬燃燒后排放等。
劉建國(guó)表示，甲烷減排技術(shù)既包括對(duì)填埋氣的直接捕集氧化去除，也包括通過源頭的有機(jī)物分流處理和替代填埋方法等來降低有機(jī)垃圾的直接填埋量。
城鄉(xiāng)與東西部現(xiàn)狀“兩重天”
統(tǒng)計(jì)顯示，2017年我國(guó)城市的垃圾無害化處理率已經(jīng)達(dá)到了97.1%，也就是說，接近100%都進(jìn)入符合國(guó)家相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)施中去處理。
“我國(guó)在垃圾處理領(lǐng)域整體上已接近世界先進(jìn)水平。”劉建國(guó)在實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)大中型填埋場(chǎng)的建設(shè)水平、運(yùn)營(yíng)管理，特別東部、中部等經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)，總的來說還是不錯(cuò)的。
“但自然經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件各方面的地方差距很大。”他說，“有好的設(shè)施但沒有足夠的資金運(yùn)行好，有的還沒有專業(yè)的技術(shù)，比如西部地區(qū)。這種不平衡的問題特別突出。”
他同時(shí)指出，農(nóng)村又是另外一回事了，跟城市是“兩重天”。“由于長(zhǎng)期在管理體制上沒有理順，農(nóng)村的小填埋場(chǎng)好多都是不太規(guī)范的。”
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院副研究員蔡博峰等研究發(fā)現(xiàn)，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角這些發(fā)達(dá)地區(qū)，由于城市化的進(jìn)程較為成熟，生活垃圾排放量相對(duì)較大且集中，是填埋場(chǎng)甲烷排放較集中的區(qū)域，且很大一部分來源于Ⅰ類填埋場(chǎng)（填埋量≥1200噸/天），其他地區(qū)的甲烷則多來自于Ⅱ類（填埋量為500-1200噸/天）和Ⅲ類填埋場(chǎng)（填埋量為200-500噸/天），其中西南、華中、西北地區(qū)尤為顯著。
研究表明，填埋場(chǎng)規(guī)模和甲烷排放模式受經(jīng)濟(jì)水平影響最為顯著。在一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)，例如西北和西南地區(qū)，垃圾主要以填埋方式進(jìn)行處理，再加上隨著經(jīng)濟(jì)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改變，直接導(dǎo)致固體廢棄物產(chǎn)量急劇升高，填埋場(chǎng)的甲烷排放量也有所上升。
垃圾分類及預(yù)處理減排效果最佳
生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院氣候與環(huán)境政策研究中心聯(lián)合清華大學(xué)等，在垃圾填埋場(chǎng)甲烷排放和環(huán)境健康影響領(lǐng)域開展了近6年研究工作，相關(guān)成果日前發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。
他們的結(jié)論是：中國(guó)垃圾填埋場(chǎng)實(shí)施低碳情景可減排54%的甲烷，同時(shí)可使近1000萬人免受填埋場(chǎng)惡臭影響，溫室氣體減排與環(huán)境健康協(xié)同效益顯著。
“能夠減排污染物的技術(shù)措施或者技術(shù)路徑，通常也能減排溫室氣體，因?yàn)闄C(jī)理是一樣的。比如，垃圾填埋場(chǎng)厭氧降解產(chǎn)生甲烷、二氧化碳，過程中同時(shí)產(chǎn)生惡臭氣體、高濃度的有機(jī)廢水等。”劉建國(guó)表示，無論處理系統(tǒng)的優(yōu)化，還是單項(xiàng)技術(shù)的提升，都同時(shí)具有污染物減排和碳減排的雙重效果。
事實(shí)上，為了把惡臭控制住，垃圾填埋場(chǎng)普遍都采取了很多技術(shù)措施，投入了很多資金。
“但如果進(jìn)入填埋場(chǎng)的垃圾的特性不改變，還是含水率很高、可降解的有機(jī)物含量很高，控制起來難度就很大。”劉建國(guó)坦言。
為此，他認(rèn)為，最有效的還是源頭控制。“根本上解決這個(gè)問題，還是要通過垃圾分類、預(yù)處理等，改變進(jìn)入填埋場(chǎng)的垃圾的性質(zhì)。”
這也正是歐洲國(guó)家采取很多措施來做的事。“如果從源頭減少易降解物質(zhì)進(jìn)入填埋場(chǎng)的量的話，就可以從源頭控制溫室氣體的產(chǎn)生。”劉建國(guó)說，“垃圾分類對(duì)于溫室氣體減排有很重要的意義。”
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