[摘要]城市固體廢棄物管理系統(tǒng)是產(chǎn)生溫室氣體的一個(gè)不可忽視的排放源。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化水平的提高,城市固體廢棄物排放量逐年增多,如何準(zhǔn)確地核算城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放已成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。本文概述了城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的演進(jìn)與優(yōu)化研究進(jìn)展,重點(diǎn)對(duì)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放核算規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)及其影響因素的研究進(jìn)行了綜述,指出了研究中存在的問(wèn)題。并進(jìn)一步建議今后在城市不同類別的固體廢棄物管理系統(tǒng)演進(jìn)過(guò)程及其影響、溫室氣體排放的核算方法、溫室氣體排放的校正系數(shù)、城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的優(yōu)化模式及溫室氣體減排機(jī)制等方面加強(qiáng)研究。
[關(guān)鍵詞]城市固體廢棄物;溫室氣體;排放核算
中圖分類號(hào):X22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-6252(2012)01-0015-06
自20世紀(jì)70年代以來(lái),全球氣候變暖已為世界各國(guó)學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)2007年最新發(fā)布的第四次評(píng)估報(bào)告中指出,過(guò)去100年(1906~2005年)中,地表平均溫度已經(jīng)升高了0.74℃。國(guó)際科學(xué)界認(rèn)為目前所觀測(cè)到的全球變暖現(xiàn)象,90%以上的可能性是來(lái)自于溫室的氣體排放[1]。地球上超過(guò)50%的人口居住在城市[2],雖然城市地區(qū)只占地球總面積的2.4%[3],但人為溫室氣體排放貢獻(xiàn)卻高達(dá)67%~80%[4]。遏制全球變暖必須減少人為溫室氣體的排放已成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)[5]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化水平的提高,城市固體廢棄物排放量逐年增多,而城市固體廢棄物管理系統(tǒng)也是溫室氣體的一個(gè)不可忽視的排放源[6]。因此,如何準(zhǔn)確地評(píng)估城市固體廢棄物溫室氣體排放情況就成為重要的基礎(chǔ)性研究工作,對(duì)于未來(lái)城市加強(qiáng)固體廢棄物管理工作,制定城市固體廢棄物溫室氣體減排目標(biāo)、政策和探尋減排對(duì)策是十分必要的,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究工作。
1.城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的演進(jìn)與優(yōu)化
1.1城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的演進(jìn)
固體廢棄物管理系統(tǒng)是由固體廢棄物及其產(chǎn)生源、運(yùn)輸、處理途徑、處置場(chǎng)所和管理程序等構(gòu)成的完整系統(tǒng)[7]。城市固體廢棄物管理系統(tǒng)已由早期的單目標(biāo)管理發(fā)展為多目標(biāo)管理。20世紀(jì)70年代,城市固體廢棄物管理研究重點(diǎn)在于如何通過(guò)廢棄物收集車輛的最優(yōu)化配置[8]和轉(zhuǎn)運(yùn)站的選址[9],實(shí)現(xiàn)公眾的健康和安全目標(biāo)。20世紀(jì)80年代,城市固體廢棄物管理研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)方面,主要考慮如何實(shí)現(xiàn)成本最小化[10-11]。到了20世紀(jì)90年代,城市固體廢棄物管理的研究突出了多元化目標(biāo),既包括經(jīng)濟(jì)方面(如處理成本及效益)也包括環(huán)境影響(如空氣污染、水污染等)和技術(shù)方面(如技術(shù)成熟度)。近10年來(lái),在可持續(xù)發(fā)展思想的影響下,城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的研究逐漸強(qiáng)調(diào)可持續(xù)性目標(biāo),在決策過(guò)程中將社會(huì)因素[12]和公眾參與納入其中[13-15],產(chǎn)生了廢棄物集成管理模式[16]。
1.2城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的優(yōu)化
為了實(shí)現(xiàn)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的優(yōu)化,多目標(biāo)規(guī)劃、多準(zhǔn)則決策、生命周期評(píng)估(LCA)、投入-產(chǎn)出分析(IOA)和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(SD)等方法被廣泛應(yīng)用。多目標(biāo)規(guī)劃主要應(yīng)用于廢棄物的選址和最優(yōu)化方案選擇方面[17-18]。多準(zhǔn)則決策方法主要用于廢棄物管理的政策制定方面[19]、LCA主要用來(lái)評(píng)估城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的環(huán)境影響[20-21]。IOA方法主要是通過(guò)構(gòu)造投入產(chǎn)出表對(duì)區(qū)域固體廢棄物產(chǎn)生的影響及其與區(qū)域經(jīng)濟(jì)間的關(guān)系進(jìn)行分析[22-23]。由于SD方法最為突出的優(yōu)點(diǎn)在于它能處理高階次、非線性、多重反饋和復(fù)雜時(shí)變的系統(tǒng)問(wèn)題,所以國(guó)內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用此方法對(duì)固體廢棄物管理問(wèn)題進(jìn)行研究。Dyson[24]等應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論預(yù)測(cè)快速發(fā)展的城市固體廢棄物產(chǎn)量。M. A. Su?an[25]等提出了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)廢棄物的產(chǎn)生量、所需收集容量和固體廢棄物發(fā)電量。蔡林[26]建立了城市生活垃圾問(wèn)題的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型框架并進(jìn)行了仿真模擬。畢貴紅[27]等基于可持續(xù)固體廢棄物管理思想,建立了城市固體廢棄物管理的動(dòng)態(tài)仿真模型,并以昆明市為例,給出了不同政策組合下的固體廢棄物管理系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果。
2.城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放核算
2.1城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放核算規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)
1992年通過(guò)的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(以下簡(jiǎn)寫為《公約》)中明確規(guī)定,各締約方應(yīng)在公平的基礎(chǔ)上,根據(jù)它們“共同但有區(qū)別的責(zé)任”原則和各自的能力,為人類當(dāng)代和后代的利益保護(hù)氣候系統(tǒng),發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)率先采取行動(dòng)對(duì)付氣候變化及其帶來(lái)的不利影響。《公約》同時(shí)也要求所有締約方提供溫室氣體各種排放源和吸收匯的國(guó)家清單,制訂、執(zhí)行、公布國(guó)家計(jì)劃,包括減緩氣候變化以及適應(yīng)氣候變化的措施,促進(jìn)與氣候變化有關(guān)的教育、培訓(xùn)和提高公眾意識(shí)等。溫室氣體排放核算是制定減排政策和行動(dòng)的前提與基礎(chǔ)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于2006年3月1日正式公布了溫室氣體管理與查驗(yàn)活動(dòng)關(guān)系密切的ISO14064系列標(biāo)準(zhǔn)[28],為各國(guó)政府與產(chǎn)業(yè)界提供了推動(dòng)各類溫室氣體減量與排放交易等相關(guān)計(jì)劃的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范與工具。IPCC自1995年起到2007年,針對(duì)國(guó)家溫室氣體盤查計(jì)劃,分別發(fā)布了:1995國(guó)家溫室氣體盤查指南、修正的1996年國(guó)家溫室氣體盤查指南、國(guó)家溫室氣體盤查優(yōu)良做法指南和不確定性管理(2000年)、土地利用與土地使用變化及森林(LULUCF)優(yōu)良做法指南(2003年)以及IPCC2007國(guó)家溫室氣體盤查指南等盤查指導(dǎo)方法[29-32],為國(guó)際或地區(qū)提供能源、工業(yè)、土地利用及廢棄物等溫室氣體排放量的盤查與計(jì)算的方法。世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會(huì)(WBCSD)與世界資源研究院(WRI),為了給企業(yè)界提供一個(gè)進(jìn)行溫室氣體盤查的通用性標(biāo)準(zhǔn),在1998年共同發(fā)起了溫室氣體盤查議定書倡議行動(dòng)(GHG Protocol Initiative),并在2001年公布了一套企業(yè)溫室氣體會(huì)計(jì)與報(bào)告的標(biāo)準(zhǔn)[33]。隨后在2004年5月又發(fā)布了修定版的《溫室氣體盤查議定書—企業(yè)會(huì)計(jì)與報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)》,除了內(nèi)容更為豐富以外,還提供案例與說(shuō)明幫助使用者如何進(jìn)行盤查工作。鑒于人類活動(dòng)增加了原本在自然界循環(huán)的二氧化碳及其他溫室氣體的濃度,使得全球溫度持續(xù)增高造成不穩(wěn)定的氣候而威脅了人類、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)系統(tǒng),世界觀察研究所(World Watch Institute)于2009年出版了《氣候變化參考指南》(Climate Change Reference Guide),為企業(yè)、政府和個(gè)人,采取必要的政策與行為提供參考[34]。全書的內(nèi)容主要分為:氣候變化的源頭(source of climate change)、氣候變化的測(cè)量(measuring climate change)、溫室氣體增長(zhǎng)的結(jié)果(consequences of green house gas buildup)、氣候外交(climate diplomacy)以及氣候變化詞匯(climate change glossary)等,供盤查分析時(shí)參考使用。
作為《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》締約方,中國(guó)政府對(duì)氣候變化問(wèn)題給予了高度重視,積極認(rèn)真的履行自己所承擔(dān)的各項(xiàng)義務(wù)。早在20世紀(jì)90年代,我國(guó)就設(shè)立了國(guó)家氣候變化對(duì)策協(xié)調(diào)小組。1998年,國(guó)家氣候變化對(duì)策協(xié)調(diào)小組辦公室開始與全球環(huán)境基金(GEF)協(xié)商開展“中國(guó)準(zhǔn)備初始國(guó)家信息通報(bào)的能力建設(shè)(ECPINC)”的項(xiàng)目,并于1999年正式簽署了項(xiàng)目文件。根據(jù)國(guó)家氣候變化對(duì)策協(xié)調(diào)小組的決定,國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)負(fù)責(zé)組織編制中國(guó)氣候變化初始國(guó)家信息通報(bào)。溫室氣體排放清單是國(guó)家信息通報(bào)必須包括的重要內(nèi)容。溫室氣體排放清單編制共分為能源、工業(yè)生產(chǎn)的工藝過(guò)程、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和城市廢棄物等幾個(gè)子專題[35]?!爸袊?guó)城市廢棄物溫室氣體排放清單編制”專題于2001年10月正式啟動(dòng)。在過(guò)去的相關(guān)研究項(xiàng)目中,對(duì)城市固體廢棄物溫室氣體排放的計(jì)算中所采用的方法多為IPCC推薦的參考方法,其參數(shù)也多為指南中的缺省值。這種方法與中國(guó)的實(shí)際情況差距較大,將不可避免的產(chǎn)生巨大誤差,必然影響清單的精度和質(zhì)量。該專題研究小組在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,對(duì)1994年我國(guó)城市垃圾處理和廢水處理系統(tǒng)溫室氣體排放進(jìn)行分區(qū)研究,并在分區(qū)研究的基礎(chǔ)上利用IPCC指南推薦的計(jì)算方法和中國(guó)實(shí)際的有關(guān)參數(shù)計(jì)算我國(guó)1994年城市垃圾和廢水處理系統(tǒng)的溫室氣體排放量。經(jīng)過(guò)三年的努力,于2004年完成了經(jīng)過(guò)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《中華人民共和國(guó)氣候變化初始國(guó)家信息通報(bào)》并在2004年12月在《公約》第十次締約方大會(huì)上向《公約》秘書處正式提交了《中華人民共和國(guó)氣候變化初始國(guó)家信息通報(bào)》[36]。