文章編號(hào)1000-5269（2024）05-0102-10 DOI：10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2024.05.14

摘要：為探究“無(wú)廢城市”建設(shè)與實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的協(xié)同性，以貴陽(yáng)市主城區(qū)為研究對(duì)象，利用IPCC推薦模型對(duì)生活垃圾處理中溫室氣體的歷史排放量進(jìn)行核算，采用LMDI加和分解法結(jié)合改進(jìn)Kaya恒等式確定影響溫室氣體排放的驅(qū)動(dòng)因素，并結(jié)合貴陽(yáng)市生活垃圾管理政策對(duì)碳減排潛力進(jìn)行預(yù)測(cè)。研究結(jié)果表明：2002—2021年，貴陽(yáng)市城市生活垃圾處理中溫室氣體排放量從11.1萬(wàn)t增長(zhǎng)到68.8萬(wàn)t（以CO2為當(dāng)量計(jì)），年均增長(zhǎng)率為10.08%，衛(wèi)生填埋是最主要的溫室氣體排放源；經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、人口規(guī)模、廢棄物處理碳排放強(qiáng)度和城市化率是城市生活垃圾處理溫室氣體排放的主要驅(qū)動(dòng)因素；與基準(zhǔn)情景相比，到2035年，城市生活垃圾分類、技術(shù)轉(zhuǎn)型以及綜合情景下溫室氣體的減排潛力分別為39.63%、50.28%和72.94%；依據(jù)現(xiàn)有貴陽(yáng)市生活垃圾處理規(guī)劃實(shí)施，將促使生活垃圾處理領(lǐng)域產(chǎn)生的溫室氣體在2025年前達(dá)峰。

關(guān)鍵詞：城市生活垃圾；溫室氣體排放；驅(qū)動(dòng)因素；減排潛力；貴陽(yáng)市 中圖分類號(hào)：X799.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

全球氣候變化是當(dāng)前人類面臨的重要威脅之一，越來(lái)越受到各國(guó)政府的重視［1］。中國(guó)碳排放量約占全球碳排放總量的26%［2］，是世界第一大溫室氣體排放國(guó)，在國(guó)際上承受著巨大的碳減排壓力。作為溫室氣體人為排放的重要源頭之一，廢棄物管理產(chǎn)生的溫室氣體（如，CH4、CO2和N2O）排放量約占大氣溫室氣體排放總量的5%［3-4］。根據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的評(píng)估，改善固廢回收利用及處理處置等環(huán)節(jié)可使全球溫室氣體總排放量減少10%～15%。

生活垃圾（municipalsolidwaste，MSW）是固體廢棄物的重要組成部分，其排放量隨著城市化進(jìn)程和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展而增加。生活垃圾處置單元產(chǎn)生的溫室氣體排放占溫室氣體排放總量的3%［5-9］，是重要的溫室氣體排放源，是全球非二氧化碳溫室氣體排放的第三大貢獻(xiàn)者［10］。因此，加強(qiáng)生活垃圾管理、減少溫室氣體排放是建設(shè)“無(wú)廢城市”，實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。

國(guó)際上對(duì)城市生活垃圾碳排放研究起步較早，研究集中在碳排放量核算、驅(qū)動(dòng)因素、預(yù)測(cè)、減排等方面，以期為制定有效的溫室氣體減排政策提供參考。LOU等［11］估算了我國(guó)1949—2013年城市生活垃圾的碳排放水平，發(fā)現(xiàn)排放量從1949年的36.6萬(wàn)t飆升至2013年的7240萬(wàn)t。謝鵬程等［12］預(yù)測(cè)了2035年廣州市不同生活垃圾處理措施的溫室氣體減排潛力。王育寶等［13］利用LMDI加和分解法結(jié)合改進(jìn)Kaya恒等式揭示了陜西省城市廢棄物處理中溫室氣體排放的影響因素與作用機(jī)理，發(fā)現(xiàn)廢棄物碳排放強(qiáng)度效應(yīng)的碳減排貢獻(xiàn)最大，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)的碳排放貢獻(xiàn)最大。姚雁彬［14］以我國(guó)31個(gè)省、直轄市為研究對(duì)象，對(duì)1980—2019年我國(guó)城市生活垃圾衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥、露天焚燒和露天堆放5種處理方式產(chǎn)生的碳排放進(jìn)行核算，發(fā)現(xiàn)提高焚燒率的減排潛力最大，提高衛(wèi)生填埋過(guò)程產(chǎn)生的CH4利用率和垃圾分類回收的減排潛力次之。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)生填埋的碳排放強(qiáng)度最高，提高焚燒率是減少溫室氣體排放總量的有效措施［15-17］。PéREZ等［18］發(fā)現(xiàn)從垃圾填埋轉(zhuǎn)向焚燒是一種有效的措施，可以減少11.3%的溫室氣體排放總量。此外，城市生活垃圾回收和分類也是減少溫室氣體排放的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素［19-21］。陳紀(jì)宏等［21］從生命周期角度研究發(fā)現(xiàn)隨著垃圾回收率的提高，碳減排量呈線性增加，可回收垃圾回收效率每提高10%，其凈碳排放量降低26.6%。CHEN等［22］通過(guò)研究垃圾分類及處理模式對(duì)上海市廚余垃圾碳排放的影響，得出“垃圾分類與厭氧消化處理”是從廚余垃圾中回收能量的推薦策略，相較于焚燒、填埋方式更有利于碳減排。

以上研究有助于了解城市生活垃圾不同處理方式的溫室氣體排放特征，以便選擇更可行的措施，最大限度地減少溫室氣體排放。但目前研究中仍存在一些薄弱點(diǎn)：1）通常采取單一靜態(tài)的視角對(duì)減排措施進(jìn)行研究，而忽略了時(shí)間因素、城市規(guī)劃對(duì)溫室氣體排放的影響；2）由于城市生活垃圾處理結(jié)構(gòu)和組成成分的差異，在對(duì)城市生活垃圾處理碳排放量進(jìn)行核算時(shí)仍存在較大差異和不確定性。

貴陽(yáng)市是貴州省“十四五”時(shí)期建設(shè)的兩座“無(wú)廢城市”之一。本研究以貴陽(yáng)市六區(qū)為研究對(duì)象，采用IPCC估算模型，計(jì)算2002—2021年貴陽(yáng)市生活垃圾處理過(guò)程中溫室氣體排放變化。采用LMDI加和分解法結(jié)合改進(jìn)Kaya恒等式分析影響城市生活垃圾處理過(guò)程中溫室氣體排放的因素。同時(shí)結(jié)合《貴陽(yáng)市國(guó)土空間總體規(guī)劃（2021—2035年）》（以下簡(jiǎn)稱“國(guó)土規(guī)劃”）、《貴陽(yáng)市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》（以下簡(jiǎn)稱“社會(huì)發(fā)展規(guī)劃”）、《貴陽(yáng)市“十四五”時(shí)期“無(wú)廢城市”建設(shè)實(shí)施方案》（以下簡(jiǎn)稱“‘無(wú)廢城市’建設(shè)方案”）、《貴陽(yáng)市城鄉(xiāng)生活垃圾收運(yùn)與處理專項(xiàng)規(guī)劃2021—2035年）》（以下簡(jiǎn)稱“垃圾處理專項(xiàng)規(guī)劃”）、《貴州省生活垃圾焚燒發(fā)電中長(zhǎng)期專項(xiàng)規(guī)劃（2020—2030年）》、《貴州省生活垃圾治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案》（以下簡(jiǎn)稱“垃圾治理方案”）等相關(guān)政策，分析“無(wú)廢城市”建設(shè)背景下城市生活垃圾處理減排潛力，探究“無(wú)廢城市”建設(shè)與實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的協(xié)同程度，以期為貴州省其他城市生活垃圾管理、溫室氣體排放控制和相關(guān)政策制定提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1貴陽(yáng)市城市生活垃圾處理概況

貴陽(yáng)市是貴州省省會(huì)，市轄云巖、南明、花溪、烏當(dāng)、白云、觀山湖6個(gè)區(qū)，修文、息烽、開陽(yáng)3個(gè)縣，代管清鎮(zhèn)1個(gè)縣級(jí)市。本研究區(qū)域僅包含市轄六區(qū)（主城區(qū)）。根據(jù)《中國(guó)城市建設(shè)年鑒》數(shù)據(jù)，研究區(qū)城市生活垃圾清運(yùn)量由2002年的54萬(wàn)t增長(zhǎng)至2021年的153.7萬(wàn)t，年增長(zhǎng)率為6.67%。近20年，貴陽(yáng)市垃圾組分也發(fā)生了較大改變（表1），主要體現(xiàn)在廚余類、塑膠類及紙類組分比重增加，磚土類組分大幅下降，原生垃圾低位熱值由2000kJ/kg［23］增加到7462.5kJ/kg，已具備應(yīng)用垃圾焚燒技術(shù)的基礎(chǔ)條件。

2021年貴陽(yáng)市包含2個(gè)衛(wèi)生垃圾填埋場(chǎng)，1個(gè)焚燒廠和1個(gè)堆肥廠，垃圾無(wú)害化處理率由2002年的35%增長(zhǎng)到100%（圖1），無(wú)害化處理方式主要包括衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥三種，其中，衛(wèi)生填埋約占71.4%，焚燒約占21.1%。相比于我國(guó)處理生活垃圾的技術(shù)模式（衛(wèi)生填埋約占20.9%，焚燒約為72.5%）存在較大差距。

1.2溫室氣體排放核算

1.2.1衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋產(chǎn)生的溫室氣體主要是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2），由于CO2主要來(lái)源于有機(jī)物的分解，是一種生物成因，因此，只計(jì)算CH4產(chǎn)生量。

計(jì)算方法采用IPCC推薦的一階衰減模型（見(jiàn)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為生活垃圾衛(wèi)生填埋CH4排放量，t；QL為生活垃圾衛(wèi)生填埋量，t；L0i為垃圾組分i的甲烷潛在產(chǎn)生潛勢(shì)；t為研究年份；Ki為組分i的甲烷產(chǎn)生速率，數(shù)據(jù)取自陳思勤［26］的研究；R為甲烷回收率，取IPCC推薦值0；FOX為填埋氧化因子，取IPCC推薦值0；FMCF為修正因子，考慮到貴陽(yáng)實(shí)際情況，2002—2010、2011—2015、2016—2021年分別取0.8、0.9、1.0；FDOC為可降解有機(jī)碳比例；FDOCf為可降解生物碳實(shí)際上轉(zhuǎn)化為CO2和CH4的比例，取IPCC推薦值0.5；FCH4為垃圾填埋氣中甲烷的比例，取IPCC推薦值0.5；FDOC，i為組分i可生物降解的有機(jī)碳分?jǐn)?shù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于楊娜等［27］的研究；Wi為生活垃圾中組分i的比例，2002—2010、2011—2015、2016—2021年垃圾組分分別用2004、2012、2020年數(shù)據(jù)代替；計(jì)算涉及到的各組分i的含水量，其中，2015年之前數(shù)據(jù)取自楊娜等［27］的研究，2016年之后則來(lái)自于中國(guó)科學(xué)院廣州能源所檢測(cè)報(bào)告。

1.2.2焚燒

垃圾焚燒產(chǎn)生的溫室氣體主要為CO2、少量的CH4和一氧化二氮（N2O）。參照IPCC模型計(jì)算垃圾焚燒CO2排放量（見(jiàn)式（4））［25］。

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

式中：ECO2為垃圾焚燒的二氧化碳排放量，t；QI為垃圾焚化量，t；Wi為垃圾組分i的分?jǐn)?shù)；Fdm，i為組分i的干物質(zhì)含量（表2）；FC，i為碳在組分i干物質(zhì)中的比例，數(shù)據(jù)來(lái)自IPCC第5次評(píng)估報(bào)告［28］；FFC，i為組分i的化石碳分?jǐn)?shù)，取IPCC推薦值；FIO是焚燒氧化因子，取96%［26］。單位垃圾焚燒N2O產(chǎn)生量為50g/t［11］。

1.2.3露天堆放及露天焚燒

由于早期貴陽(yáng)市生活垃圾無(wú)害化率較低，部分垃圾進(jìn)行簡(jiǎn)易處理，故不可忽略。簡(jiǎn)易處理一般包括露天堆放及露天焚燒兩種，處理方式比例根據(jù)貴陽(yáng)市情況設(shè)定為4∶6。其計(jì)算公式同衛(wèi)生填埋和焚燒，但參數(shù)有所差異：

露天堆放的FMCF取IPCC推薦值0.4；

露天焚燒的FIO取IPCC推薦值58%；單位垃圾露天焚燒N2O產(chǎn)生量為150g/t，CH4產(chǎn)生量為6500g/t［25］。

1.2.4堆肥

采用IPCC推薦的排放因子法計(jì)算堆肥過(guò)程的溫室氣體排放量。根據(jù)IPCC推薦值，單位垃圾堆肥CH4產(chǎn)生量為4000g/t，N2O產(chǎn)生量為300g/t［25］。

本研究在進(jìn)行比較時(shí)將各溫室氣體統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為CO2當(dāng)量（CO2e）。根據(jù)IPCC第5次評(píng)估報(bào)告，CH4排放量轉(zhuǎn)換為CO2當(dāng)量時(shí)，全球變暖潛能值（globalwarmingpotential，GWP）是CO2的25倍，N2O的GWP是CO2的265倍［28］。

1.3溫室氣體排放影響因素

參考王育寶等［13］提出的城市生活垃圾處理中溫室氣體排放影響分解方法，采用LMDI加和分解法結(jié)合改進(jìn)Kaya恒等式［29］（見(jiàn)式（5）和式（6））對(duì)溫室氣體排放影響因子進(jìn)行分解。

WGHG=∑3j=1WGHGGj×GjG×GY×YN×NP×P（5）

WGHG=∑3j=1ICE×SWT×IWD×A×U×P（6）

式中：WGHG為溫室氣體排放量，t；j為生活垃圾衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥三種處理方式；Gj為第j種處理方式處理的生活垃圾量，t；G為生活垃圾處理總量，t；Y為地區(qū)生產(chǎn)總值，億元；N是城市人口數(shù)量，萬(wàn)人；P為區(qū)域人口規(guī)模，萬(wàn)人。式（6）揭示出城市生活垃圾處理溫室氣體排放的6大驅(qū)動(dòng)因素，ICE為廢棄物處理碳排放強(qiáng)度；SWT廢棄物處理結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；IWD為單位GDP廢棄物排放強(qiáng)度；A為人均GDP；U為人口城市化率；P為人口規(guī)模。

在目標(biāo)年（t）和基準(zhǔn)年（b）之間，城市生活垃圾處理過(guò)程中溫室氣體排放的變化（ΔWGHG）可以用LMDI模型表示，如式（7）所示。式（8）—（13）中，ΔICE（碳排放強(qiáng)度效應(yīng)）、ΔSWT（排放結(jié)構(gòu)效應(yīng)）、ΔIWD（廢棄物排放強(qiáng)度效應(yīng)）、ΔA（經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)）、ΔU（城市化水平效應(yīng)）、ΔP（人口規(guī)模效應(yīng)）分別為ICE、SWT、IWD、A、U、P對(duì)ΔWGHG的貢獻(xiàn)。正值表示影響因子對(duì)溫室氣體排放具有驅(qū)動(dòng)作用，負(fù)值表示影響因子對(duì)溫室氣體排放具有抑制作用。

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）

各影響因素對(duì)城市生活垃圾處理溫室氣體排放量變化的貢獻(xiàn)率分別為

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減排情景分析

情景分析有助于研究城市生活垃圾管理在特定條件下的發(fā)展。近年來(lái)，貴陽(yáng)市出臺(tái)了一系列生活垃圾管理政策，以期從垃圾源頭分類減量化及末端處置技術(shù)轉(zhuǎn)型方面有效管理生活垃圾。這些政策都會(huì)對(duì)溫室氣體排放產(chǎn)生較大影響。為了展示政策對(duì)溫室氣體減排潛力的影響，本研究根據(jù)貴陽(yáng)市出臺(tái)的生活垃圾管理規(guī)劃，設(shè)計(jì)了如下4種情景。

基準(zhǔn)情景：根據(jù)“國(guó)土規(guī)劃”“社會(huì)發(fā)展規(guī)劃”，至2035年貴陽(yáng)市GDP年增長(zhǎng)率約10%，人口年增長(zhǎng)率約為3%，城鎮(zhèn)化率（84%）保持不變，生活垃圾不進(jìn)行分類回收，末端處置技術(shù)（衛(wèi)生填埋率71.4%，焚燒率21.1%，堆肥率7.5%）維持現(xiàn)狀。

生活垃圾分類情景：貴陽(yáng)市GDP年增長(zhǎng)率、人口年增長(zhǎng)率、城鎮(zhèn)化率同上。根據(jù)貴陽(yáng)市“‘無(wú)廢城市’建設(shè)方案”“垃圾處理專項(xiàng)規(guī)劃”“垃圾治理方案”等政策規(guī)劃，2025年，貴陽(yáng)市城市居民小區(qū)生活垃圾分類覆蓋率達(dá)到100％，生活垃圾回收利用率達(dá)到35％，2035年生活垃圾回收利用率達(dá)到50％。

技術(shù)轉(zhuǎn)型情景：貴陽(yáng)市GDP年增長(zhǎng)率、人口年增長(zhǎng)率、城鎮(zhèn)化率同上。根據(jù)規(guī)劃，2025年實(shí)現(xiàn)原生生活垃圾“零填埋”，焚燒處理能力占比達(dá)到65％，2035年焚燒處理能力占比達(dá)到85％。

綜合情景：垃圾分類減量化與末端處置技術(shù)轉(zhuǎn)型同步實(shí)施，協(xié)調(diào)發(fā)展的情景，涉及的參數(shù)同上。

基于LMDI模型分解得到影響生活垃圾處理溫室氣體排放因素，以此作為情景分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文使用SPSSpro在線軟件對(duì)2022—2035年的垃圾產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測(cè)。需要注意的是，垃圾分類回收不僅會(huì)影響末端處理量，也會(huì)改變垃圾的物理組分比例，在分析中也一并進(jìn)行了考慮。

2結(jié)果分析

2.1貴陽(yáng)市生活垃圾處理中溫室氣體排放特征

如圖2所示，2002—2021年期間，貴陽(yáng)市主城區(qū)生活垃圾處理過(guò)程中溫室氣體排放量從11.1萬(wàn)t（以CO2e計(jì)，下同）增加到68.8萬(wàn)t，年均增長(zhǎng)率為10.08%。貴陽(yáng)市城市生活垃圾處理過(guò)程中溫室氣體排放變化可分為三個(gè)階段：2002—2007年為溫室氣體排放緩慢增長(zhǎng)階段，年均增長(zhǎng)率為6.91%；2007—2018年為溫室氣體排放快速增長(zhǎng)階段，年均增長(zhǎng)率為13.21%；2019—2021年為溫室氣體排放緩慢增長(zhǎng)階段，年均增長(zhǎng)率為3.76%。主要是由于減少垃圾露天處理、提高垃圾焚燒比例等垃圾管理措施的實(shí)施導(dǎo)致溫室氣體的排放特征發(fā)生階段性變化。

衛(wèi)生填埋是貴陽(yáng)市生活垃圾處理中溫室氣體排放的主要來(lái)源（圖3）。在2008年前，簡(jiǎn)易處理產(chǎn)生的溫室氣體達(dá)到10%以上，隨著垃圾簡(jiǎn)易處理量的逐漸減少，生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)中溫室氣體的排放占比從2002年的50.41%上升到2017年的96.97%，年均增加率為4.46%；之后由于焚燒比例增加，到2021年，該比例降低到89.65%，但仍處于較高水平。生活垃圾填埋場(chǎng)中溫室氣體排放強(qiáng)度從2002年的0.31tCO2e/tMSW升高到2021年的0.56tCO2e/tMSW。焚燒技術(shù)在2018年開始逐漸推廣應(yīng)用，是2021年貴陽(yáng)市生活垃圾處理中溫室氣體排放的第二大來(lái)源，約占7%。垃圾焚燒產(chǎn)生的溫室氣體排放強(qiáng)度為0.16tCO2e/tMSW；垃圾堆肥產(chǎn)生的溫室氣體排放強(qiáng)度最低，為0.12tCO2e/tMSW。

從溫室氣體的組成比例來(lái)看，CH4在生活垃圾處理排放的溫室氣體中所占比重最大（圖3），其排放比例一直都處于90%以上。2018年之后隨著焚燒技術(shù)的應(yīng)用，CO2開始占據(jù)一定比例，但只有約7%左右。

2.2生活垃圾溫室氣體排放影響因素分析

采用LMDI加和分解法結(jié)合改進(jìn)Kaya恒等式，以相鄰年份的區(qū)間為變化樣本，計(jì)算了2002—2021年貴陽(yáng)市城市生活垃圾處理中影響溫室氣體排放的各因子貢獻(xiàn)值和貢獻(xiàn)率（圖4和表3）。

經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)（ΔA）是貴陽(yáng)市生活垃圾處理中溫室氣體排放最主要的貢獻(xiàn)者，20年間累積貢獻(xiàn)了55.51萬(wàn)t，貢獻(xiàn)率為97.98%。主要原因在于人民生活習(xí)慣和消費(fèi)結(jié)構(gòu)向高碳模式轉(zhuǎn)變，同時(shí)伴隨社會(huì)非期望產(chǎn)出增加，導(dǎo)致人均生活垃圾產(chǎn)生量和高碳生活垃圾比例隨之增加。與2011年之前相比，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)的貢獻(xiàn)程度在逐漸增大。人口規(guī)模效應(yīng)（ΔP）為第二大貢獻(xiàn)者，人口規(guī)模越大，產(chǎn)生的生活垃圾越多，該效應(yīng)累積貢獻(xiàn)了10.75萬(wàn)t，貢獻(xiàn)率為23.51%，但隨著人口數(shù)量增長(zhǎng)的減緩，其貢獻(xiàn)程度在逐漸減弱。廢棄物處理碳排放強(qiáng)度效應(yīng)（ΔICE）是第三大貢獻(xiàn)者，累積貢獻(xiàn)了30.91萬(wàn)t，其驅(qū)動(dòng)作用在逐漸增加，可能是貴陽(yáng)市生活垃圾處理方式長(zhǎng)期以填埋為主，處于技術(shù)轉(zhuǎn)型早期的緣故，另外生活垃圾物理組分向著高有機(jī)碳方向轉(zhuǎn)變，也增加了填埋溫室氣體排放量，使廢棄物處理碳排放強(qiáng)度由抑制因素轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動(dòng)因素。城市化水平效應(yīng)（ΔU）的貢獻(xiàn)最小，主要是因?yàn)槌擎?zhèn)化率增長(zhǎng)緩慢，從2002年的69.86%緩慢增長(zhǎng)到2021年的84.78%，年均增長(zhǎng)1.04%，累積貢獻(xiàn)了3.81萬(wàn)t，貢獻(xiàn)率為5.29%，其驅(qū)動(dòng)碳排放的作用正在逐漸減弱。

廢棄物排放強(qiáng)度效應(yīng)（ΔIWD）、排放結(jié)構(gòu)效應(yīng)（ΔSWT）在貴陽(yáng)市生活垃圾處理溫室氣體減排中發(fā)揮重要作用，貢獻(xiàn)率分別為-24.00%、-12.51%，兩者累積貢獻(xiàn)減排了43.72萬(wàn)t。廢棄物排放強(qiáng)度效應(yīng)的減排作用最大，原因是生活垃圾處理量的增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于GDP的增長(zhǎng)率，導(dǎo)致單位GDP城市生活垃圾產(chǎn)生量的增長(zhǎng)率趨于減緩。

2.3溫室氣體減排潛力分析

2.3.1城市生活垃圾產(chǎn)生量預(yù)測(cè)

通過(guò)線性回歸（最小二乘法）模擬了2022—2035年的生活垃圾產(chǎn)生量（見(jiàn)式（20））：

Q=4.406×105+130P+290Y（20）

式中：Q為城市生活垃圾產(chǎn)生量，t；P為人口規(guī)模，萬(wàn)人；Y為國(guó)民生產(chǎn)總值，億元。

2.3.2減排潛力分析

2022—2035年不同情景下生活垃圾處理溫室氣體排放情況如圖5所示?；鶞?zhǔn)情景下，溫室氣體排放量從2022年的71.37萬(wàn)t增加到2035年的170.69萬(wàn)t，年增加率為6.94%；生活垃圾分類情景下，溫室氣體排放量從2022年的71.37萬(wàn)t增加到2035年的103.04萬(wàn)t，年增加率為2.87%；生活垃圾末端處置技術(shù)轉(zhuǎn)型情景下，溫室氣體排放量從2022年的76.29萬(wàn)t增加到2035年的84.86萬(wàn)t，年增加率為0.82%；綜合情景下，溫室氣體排放量從2022年的76.29萬(wàn)t減少到2035年的46.19萬(wàn)t，年減少率為3.79%。與基準(zhǔn)情景相比，到2035年，垃圾分類情景、技術(shù)轉(zhuǎn)型情景、綜合情景的減排潛力分別為39.63%、50.28%、72.94%。相比于垃圾分類，提高焚燒率更能明顯減緩生活垃圾處理產(chǎn)生的溫室氣體排放量。而同時(shí)采取兩種措施（綜合情景）則能在2025年之前使貴陽(yáng)市生活垃圾碳排放達(dá)到峰值，之后持續(xù)下降。

從不同處理方式排放的溫室氣體量及其比例（圖6）來(lái)看，2035年基礎(chǔ)情景和垃圾分類情景中衛(wèi)生填埋產(chǎn)生的溫室氣體量分別為150.51、93.87萬(wàn)t，比重均為90%以上，是最主要的溫室氣體來(lái)源，其中，CH4是最主要的溫室氣體，占比超過(guò)90%（以CO2e計(jì)，下同）。在技術(shù)轉(zhuǎn)型情景中，由于實(shí)現(xiàn)了“原生垃圾”零填埋，焚燒排放的溫室氣體由原來(lái)的10.51%增加到2035年的73.93%，填埋產(chǎn)生的溫室氣體比重逐漸降低到16.15%，其中，CO2逐漸成為最主要的溫室氣體，在2035年達(dá)到了70%。而綜合情景中，2035年焚燒排放了28.45萬(wàn)t，比重占61.61%，填埋產(chǎn)生的溫室氣體占29.27%，這部分碳排放主要是由2023年之前沉積的生活垃圾產(chǎn)生的。

3討論

從溫室氣體排放強(qiáng)度來(lái)看，貴陽(yáng)市生活垃圾溫室氣體碳排放強(qiáng)度由2002年的0.21tCO2e/tMSW增加到2021年的0.45tCO2e/tMSW。其中，衛(wèi)生填埋溫室氣體排放強(qiáng)度由0.21tCO2e/tMSW增加到0.56tCO2e/tMSW，焚燒由0.02tCO2e/tMSW增加到0.16tCO2e/tMSW；這與LIU等［30］、YAMAN等［31］發(fā)現(xiàn)上海、沙特阿拉伯的碳排放強(qiáng)度相接近。而低于YANG等［32］、LI等［33］研究得到的中國(guó)、北京地區(qū)的0.82tCO2e/tMSW，0.76～1.79tCO2e/tMSW。這主要是YANG等［32］使用的是全生命周期評(píng)價(jià)法，包括間接碳排放；LI等［33］研究周期較長(zhǎng)，易腐有機(jī)垃圾含量高于同時(shí)期貴陽(yáng)市水平。與大部分研究結(jié)論相同的是生活垃圾堆肥的溫室氣體排放強(qiáng)度稍低于焚燒處理［30-33］。

在影響因素方面，本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、人口規(guī)模是貴陽(yáng)市生活垃圾處理中溫室氣體排放的主要驅(qū)動(dòng)因素，廢棄物排放強(qiáng)度是主要的抑制因素，這與XIAO等［34］、KANG等［35］相關(guān)研究一致。不同的是，本研究中排放結(jié)構(gòu)是溫室氣體排放的抑制因子，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能在于貴陽(yáng)市生活垃圾處理模式以衛(wèi)生填埋為主，在2018年才出現(xiàn)規(guī)?；睦贌?，而焚燒的碳排放強(qiáng)度明顯低于衛(wèi)生填埋。

在溫室氣體減排潛力方面，本文考慮了三種情景：生活垃圾分類、末端處置技術(shù)轉(zhuǎn)型、綜合情景。在垃圾分類政策下，本研究減排潛力與LI等［33］相一致，稍低于LIU等［30］、付鳳英等［36］研究得到的減排潛力54.07%、52.88%，主要原因在于這些研究者考慮了垃圾焚燒發(fā)電、垃圾回收物資源化的負(fù)碳排放效應(yīng)。在技術(shù)升級(jí)政策下，隨著生活垃圾焚燒率的提高，生活垃圾碳排放強(qiáng)度下降，減排潛力為50.28%，高于PéREZ等［18］研究得出11.3%的減排潛力，原因在于貴陽(yáng)市垃圾焚燒率較低，導(dǎo)致貴陽(yáng)市填埋場(chǎng)已沉積的生活垃圾碳排放不可忽略，但這與陳思勤［26］得出的“當(dāng)歷史填埋部分的溫室氣體釋放量降低至較低水平后，溫室氣體減排潛能將達(dá)到50%以上”結(jié)論一致。當(dāng)垃圾填埋量在2025年降為零時(shí)，衛(wèi)生填埋場(chǎng)的溫室氣體排放比例仍高達(dá)62.56%，2035年，衛(wèi)生填埋場(chǎng)的溫室氣體排放比例仍占16%，因此，可以通過(guò)提高CH4收集效率和氧化效率來(lái)減少溫室氣體排放，收集的CH4可用作能源以減少化石燃料的使用［37］。在焚燒處理方面，垃圾焚燒發(fā)電是最常用的技術(shù)，也可以與碳捕獲和存儲(chǔ)技術(shù)相結(jié)合。由于堆肥等廚余垃圾處理的碳排放強(qiáng)度更低，可以探索適合貴陽(yáng)市廚余垃圾特點(diǎn)的處理技術(shù)，如堆肥、厭氧發(fā)酵、生物養(yǎng)殖等。

在本研究中，垃圾分類回收結(jié)合末端處理技術(shù)轉(zhuǎn)型是唯一可以使貴陽(yáng)市生活垃圾處理在2035年前碳達(dá)峰的政策。若考慮焚燒發(fā)電、回收物資源化利用等減排效益，可實(shí)現(xiàn)生活垃圾處理領(lǐng)域全生命周期的碳中和［21］。綜合來(lái)看，生活垃圾處理產(chǎn)生的碳排放都來(lái)自生產(chǎn)和生活，生活垃圾的分類資源化和處置資源化利用與二氧化碳減排可以協(xié)同推進(jìn)。因此，推行綠色發(fā)展和生活方式，大力倡導(dǎo)“無(wú)廢”理念，加強(qiáng)生產(chǎn)、流通、消費(fèi)和回收處置等環(huán)節(jié)的管理，完善城鄉(xiāng)生活垃圾分類體系，改善和升級(jí)城市生活垃圾處理設(shè)施，采用新技術(shù)，提高城市生活垃圾處理效率，是從源頭和過(guò)程上減少溫室氣體排放的重要途徑。

4結(jié)論

本文基于貴陽(yáng)市創(chuàng)建“無(wú)廢城市”的背景，對(duì)2002—2021年貴陽(yáng)市主城區(qū)生活垃圾處理過(guò)程中溫室氣體排放特征進(jìn)行了初步研究，并對(duì)溫室氣體排放影響因素和減排潛力進(jìn)行了詳細(xì)的分析。結(jié)果表明：

1）貴陽(yáng)市城市生活垃圾處理溫室氣體排放量從2002年的11.1萬(wàn)t增加到2021年的68.8萬(wàn)t，其中，CH4占90%以上，衛(wèi)生填埋是最主要的溫室氣體排放源。

2）貴陽(yáng)市城市生活垃圾處理溫室氣體排放的主要驅(qū)動(dòng)因素為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、人口規(guī)模。抑制因素主要為廢棄物排放強(qiáng)度和排放結(jié)構(gòu)。

3）通過(guò)預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，與基準(zhǔn)情景相比，到2035年城市生活垃圾分類、技術(shù)轉(zhuǎn)型、綜合情景的溫室氣體減緩潛力分別為39.63%、50.28%和72.94%，無(wú)廢城市建設(shè)與溫室氣體減排高度協(xié)同。按照貴陽(yáng)市生活垃圾處理規(guī)劃，生活垃圾處理產(chǎn)生的溫室氣體將會(huì)在2025年前達(dá)峰。

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（責(zé)任編輯：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

基金項(xiàng)目：貴陽(yáng)信息科技學(xué)院教改資助項(xiàng)目（2023JG013）；貴州省高校人文社會(huì)科學(xué)研究資助項(xiàng)目（2024RW321）

作者簡(jiǎn)介：李興歡（1990—），男，講師，碩士，研究方向：廢棄物處理與利用，E-mail：lixinghuan007@163.com.

*通訊作者：王祖艷，E-mail：1464372639@qq.com.