中國(guó)廢棄物溫室氣體排放及其峰值測(cè)算效果
一、引言
隨著人口增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程加快以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高，我國(guó)廢棄物產(chǎn)生量日益增多。廢棄物處置不僅影響居民的生活環(huán)境質(zhì)量，而且還關(guān)系到溫室氣體排放。作為溫室氣體的主要排放源之一，廢棄物在處置過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生甲烷、二氧化碳、氧化亞氮等溫室氣體①。目前，我國(guó)對(duì)廢棄物處理通常采取填埋、焚燒和堆肥三種方式。根據(jù)《IPCC2006年國(guó)家溫室氣體清單修訂指南》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《IPCC2006年指南》)有關(guān)國(guó)家溫室氣體清單的分類(lèi)，廢棄物產(chǎn)生的溫室氣體主要有4個(gè)來(lái)源：固體廢棄物填埋處理、固體廢棄物生物處理、廢棄物的焚化與露天燃燒、廢水處理與排放。其中，固體廢棄物填埋處理(SWDS)是廢棄物溫室氣體最大的排放來(lái)源。固體廢棄物填埋處理時(shí)，甲烷菌使其含有的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生厭氧分解，產(chǎn)生甲烷。甲烷是《京都議定書(shū)》提出控制的6種溫室氣體之一，是僅次于二氧化碳的具有較強(qiáng)溫室效應(yīng)的氣體，而且其增溫潛能較高，相當(dāng)于同等質(zhì)量二氧化碳的21倍(高慶先等，2006)。據(jù)IPCC估算，在每年全球溫室氣體排放中，由固體廢棄物填埋產(chǎn)生的甲烷約占3%—4%(IPCC，2001)。同時(shí)，固體廢棄物填埋處理還產(chǎn)生二氧化碳、非甲烷揮發(fā)性有機(jī)化合物(NMVOC)以及較少量的氧化亞氮、氮氧化合物和一氧化碳。其中，包含化石碳(如塑料)在內(nèi)的廢棄物焚化和露天燃燒是廢棄物主要的二氧化碳排放來(lái)源。另外，廢水處理也會(huì)造成甲烷和二氧化碳的排放。
目前，中國(guó)已超過(guò)美國(guó)成為全球最大的城市固體廢棄物(MSW)和工業(yè)固體廢棄物生成地。2009年，我國(guó)城市固體廢棄物和工業(yè)固體廢棄物的產(chǎn)生量分別達(dá)到1.57億噸和20.3億噸。分析廢棄物的溫室氣體排放趨勢(shì)，計(jì)算其所占排放總量的比重，對(duì)我國(guó)掌握各類(lèi)排放源的排放態(tài)勢(shì)，設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域的減排路徑具有重要意義。然而，關(guān)于我國(guó)廢棄物溫室氣體排放的相關(guān)研究成果很少。其中，杜吳鵬(2006)、高慶先等(2006)利用《IPCC1996年指南》給出的質(zhì)量平衡法，測(cè)算出1994-2004年我國(guó)城市固體廢棄物填埋處理所產(chǎn)生的甲烷排放量。但最新的《IPCC2006年指南》卻建議在計(jì)算廢棄物的甲烷排放時(shí)，盡量不要采用質(zhì)量平衡方法，而鼓勵(lì)使用一階衰減法(FOD)。相比質(zhì)量平衡法，一階衰減法估算的年度排放數(shù)值更加精確。本文根據(jù)《IPCC2006年指南》提供的參考方法，對(duì)我國(guó)廢棄物的溫室氣體排放進(jìn)行系統(tǒng)的定量分析，并對(duì)2010-2050年的排放趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)，估算廢棄物溫室氣體排放峰值及其出現(xiàn)時(shí)間。在此基礎(chǔ)之上，通過(guò)國(guó)際比較，提出減少?gòu)U棄物溫室氣體排放的政策建議，為我國(guó)制定廢棄物部門(mén)的減排路徑提供依據(jù)。②
二、計(jì)算方法及依據(jù)
《IPCC2006年指南》推薦使用一階衰減法計(jì)算固體廢棄物填埋處理產(chǎn)生的甲烷。此方法假設(shè)，在甲烷和二氧化碳形成的數(shù)十年里，廢棄物中的可降解有機(jī)成分——可降解有機(jī)碳(DOC)衰減較慢。如果條件恒定，甲烷產(chǎn)生率完全取決于廢棄物的含碳量。因此，在填埋之后的最初若干年內(nèi)，處置場(chǎng)沉積的廢棄物所產(chǎn)生的甲烷排放量最高，隨著廢棄物中可降解有機(jī)碳逐漸被細(xì)菌消耗，其排放量將趨于下降。一階衰減法要求先計(jì)算被填埋處理的廢棄物中可分解可降解有機(jī)碳(DDOCm)的數(shù)量。作為有機(jī)碳的一部分，DDOCm是指在厭氧條件下填埋處理時(shí)降解的那部分碳。源自廢棄物填埋處置的DDOCm為：
三、固體廢棄物生成量：相關(guān)數(shù)據(jù)處理
編制固體廢棄物生成的數(shù)據(jù)是估算其排放溫室氣體的起點(diǎn)。在編制過(guò)程中，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、廢棄物管理法規(guī)以及生活方式不同，各國(guó)固體廢棄物的產(chǎn)生率和成分也不盡相同。《IPCC2006年指南》將填埋處置的固體廢棄物分為三類(lèi)：城市固體廢棄物(MSW)、污泥和工業(yè)廢棄物。然而，在我國(guó)，由于處置方式相對(duì)單一落后，農(nóng)村廢棄物排放也不可忽視。同時(shí)，鑒于污泥占填埋處置廢棄物的比重較小，且我國(guó)可查污泥的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較短，在此不做估算。因此，本文重點(diǎn)測(cè)算城市固體廢棄物、農(nóng)村固體廢棄物與工業(yè)固體廢物三項(xiàng)指標(biāo)。
如前所述，給定一期固體廢棄物在填埋后，甲烷會(huì)隨著有機(jī)物質(zhì)的分解陸續(xù)排放，其排放過(guò)程將是長(zhǎng)期的。假定值為1的廢棄物在第0期被填埋，通過(guò)對(duì)其一階衰減過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬可發(fā)現(xiàn)，第二期時(shí)廢棄物的甲烷排放量最高，此后逐漸減少，至第50期時(shí)甲烷排放量已基本為零。相比固體廢棄物填埋量，廢棄物產(chǎn)生的溫室氣體排放量(折合為碳排放)存在一定的滯后。當(dāng)廢棄物填埋量達(dá)到峰值時(shí)，其產(chǎn)生的碳排放量將會(huì)延后若干年才能達(dá)到峰值。因此，為使計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確可信，一階衰減法需要收集或估算廢棄物的歷史處置數(shù)據(jù)，采用至少50年的處置數(shù)據(jù)為佳(見(jiàn)圖1)。
圖1 廢棄物每期排放的甲烷趨勢(shì)模擬
1.城市固體廢棄物生成分析
本文使用我國(guó)歷年城市生活垃圾清運(yùn)量代表城市固體廢棄物生成量。由于該指標(biāo)自1980年才有可查數(shù)據(jù)，為了獲得50年以上的數(shù)據(jù)，需對(duì)未來(lái)一段時(shí)期城市生活垃圾清運(yùn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。城市垃圾生成(清運(yùn)量)主要受人口、城市化率、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及垃圾處理技術(shù)等因素的影響，因此，選取城市人口、城市化率、人均GDP、生活垃圾排放強(qiáng)度(生活垃圾清運(yùn)量/GDP)作為相應(yīng)的自變量，預(yù)測(cè)采用多元線性回歸方法，計(jì)量回歸結(jié)果如下：
為預(yù)測(cè)2010-2050年城市生活垃圾清運(yùn)(排放)量，需設(shè)定方程(5)中各變量2010-2050年的變化情景(見(jiàn)表1)。
據(jù)上述對(duì)各變量的情景設(shè)定進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示，到2050年，我國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)(排放量)仍不會(huì)出現(xiàn)峰值(見(jiàn)圖2)。這表明，城市化進(jìn)程加快，城市人口增多及居民生活水平提高將導(dǎo)致城市生活垃圾生成量不斷上升。
2.農(nóng)村固體廢棄物產(chǎn)生趨勢(shì)
采用歷年糧食產(chǎn)量數(shù)據(jù)替代秸稈類(lèi)農(nóng)作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，即可計(jì)算出1980-2009年農(nóng)村固體廢棄物排放量。
為了預(yù)估2010-2050年農(nóng)村固體廢棄物排放，需要對(duì)未來(lái)我國(guó)糧食產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。劉江(2000)參照中等發(fā)達(dá)國(guó)家的消費(fèi)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)出我國(guó)未來(lái)50年的人均糧食需求。在劉江給出的整數(shù)年節(jié)點(diǎn)預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上，利用matlab對(duì)其進(jìn)行樣條函數(shù)插值模擬，可得出其他年份人均糧食需求量。結(jié)果顯示，2050年，我國(guó)人均糧食需求量將達(dá)到430公斤，比2005年增長(zhǎng)9.4%。由此，利用前文對(duì)未來(lái)人口的預(yù)測(cè)結(jié)果，則可估算出2010-2050年我國(guó)糧食需求量。假定未來(lái)我國(guó)能保持糧食基本自給，則可近似將糧食需求量等于糧食生產(chǎn)量。④在此基礎(chǔ)上，測(cè)算我國(guó)農(nóng)村固體廢棄物的產(chǎn)生量。從圖3可以看出，未來(lái)我
國(guó)農(nóng)業(yè)的固體廢棄物產(chǎn)生量將呈上升趨勢(shì)，但上升速度趨緩。一方面，居民生活水平提升將推高糧食需求量;另一方面，由于我國(guó)總?cè)丝谠鏊傧陆担⑤^有可能在2050年之前迎來(lái)人口拐點(diǎn)(UN，2009;杜鵬等，2005;陳衛(wèi)，2006)，這在一定程度上抑制糧食總需求量。
3.工業(yè)固體廢物生成量測(cè)算
自1980年以來(lái)，工業(yè)固體廢物一直是我國(guó)固體廢棄物的最大來(lái)源。2009年，我國(guó)工業(yè)固廢產(chǎn)生量達(dá)到203943萬(wàn)噸，而城市生活垃圾清運(yùn)量?jī)H為15734萬(wàn)噸，前者約為后者的12倍。該指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)同樣也始于1980年，因此，為獲得50年以上的數(shù)據(jù)，需對(duì)未來(lái)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)同樣采用多元線性回歸的方法，選取總?cè)丝凇⑷司鵊DP、工業(yè)固體廢物產(chǎn)生強(qiáng)度(工業(yè)總體廢物產(chǎn)生量/工業(yè)總產(chǎn)值指數(shù))等影響工業(yè)固體廢物生成的主要因素作為自變量，計(jì)量回歸結(jié)果如下：
利用回歸方程，通過(guò)設(shè)立各自變量2010-2050年增長(zhǎng)情景模式(設(shè)定依據(jù)參照上文)(見(jiàn)表2)，即可對(duì)2010-2050年工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，我國(guó)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量將在2025年達(dá)到峰值，峰值額約為22億噸，隨后將逐步下降(見(jiàn)圖4)。
圖4 1980-2050年我國(guó)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量(單位：萬(wàn)噸)
目前，各國(guó)僅對(duì)無(wú)法回收再利用的廢棄物采取填埋等處置手段，而且只有這部分的工業(yè)固廢才會(huì)排放甲烷等溫室氣體。隨著回收利用技術(shù)推廣應(yīng)用，工業(yè)固廢回收利用比重不斷提高，美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)固體廢物利用率均已接近100%，促使工業(yè)固廢溫室氣體排放顯著下降。為緩解日益增大的環(huán)境和資源壓力，近年來(lái)我國(guó)工業(yè)固體廢物再利用力度加大，工業(yè)固廢綜合利用率已由1990年的29.3%上升至2010年的69%.其中“十一五”時(shí)期工業(yè)固廢綜合利用率提高13.2個(gè)百分點(diǎn)。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)固體廢物處理技術(shù)和綜合利用水平仍存在一定差距，減量化、無(wú)害化、穩(wěn)定化、資源化程度偏低，尚有較大的提升空間。與“十一五規(guī)劃”不同，“十二五規(guī)劃”中并未設(shè)置工業(yè)固廢綜合利用率目標(biāo)，但2011年工業(yè)與信息化部發(fā)布了《關(guān)于開(kāi)展工業(yè)固體廢物綜合利用基地建設(shè)試點(diǎn)工作的通知》，要求到“十二五”期末，試點(diǎn)地區(qū)工業(yè)固廢綜合利用率在2010年基礎(chǔ)上提高10—12個(gè)百分點(diǎn)。假定“十二五”期末，試點(diǎn)地區(qū)如期完成該任務(wù)，則屆時(shí)試點(diǎn)地區(qū)工業(yè)固廢綜合利用率將達(dá)到79%—81%。由此，假設(shè)2015年全國(guó)工業(yè)固廢綜合利用率為75%，2050年工業(yè)固廢綜合利用率接近發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)的水平，為95%，同樣采用matlab對(duì)其進(jìn)行樣條函數(shù)插值模擬，可得出2010-2050年我國(guó)工業(yè)固廢綜合利用率數(shù)值(見(jiàn)圖5)。在此基礎(chǔ)上，計(jì)算出1980-2050年未被利用的工業(yè)固體廢物(即按填埋處理的工業(yè)固體廢物)數(shù)量(見(jiàn)圖6)⑤。結(jié)果顯示，2010-2050年我國(guó)按填埋處理的工業(yè)固體廢物數(shù)量明顯下降。這一趨勢(shì)符合加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的目標(biāo)方向，也是隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)工業(yè)固體綜合利用率逐步提高的結(jié)果。
圖5 2010-2050年中國(guó)工業(yè)固廢綜合利用率
圖6 1980-2050年中國(guó)工業(yè)固廢填埋量(單位：萬(wàn)噸)
四、廢棄物碳排放及其峰值：基于FOD的測(cè)算
在獲得1980-2050年城市固體廢棄物、農(nóng)村固體廢棄物與工業(yè)固體廢物填埋處置相關(guān)數(shù)據(jù)后，即可使用一階衰減法分別計(jì)算出其排放的甲烷。計(jì)算步驟如下：①利用T年排放的固體廢棄物數(shù)據(jù)，計(jì)算出當(dāng)年產(chǎn)生出的可降解有機(jī)碳(DDOCm)。②計(jì)算T年年終時(shí)固體廢棄物處置中所累積的DDOCm。③計(jì)算T年固體廢棄物處置中所分解的DDOCm。④計(jì)算可分解材料所產(chǎn)生的甲烷。
使用一階衰減法時(shí)，需要對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。《IPCC2006年指南》鼓勵(lì)通過(guò)開(kāi)展廢棄物產(chǎn)生研究、SWDS場(chǎng)所抽樣調(diào)查及結(jié)合國(guó)內(nèi)可降解有機(jī)碳分析，獲取特定國(guó)家參數(shù)值。然而，由于調(diào)研條件限制，中國(guó)特定參數(shù)值尚難以獲得。在這種情況下，本文借鑒《IPCC2006年指南》中給出的缺省參數(shù)值，測(cè)算甲烷排放量。其中，城市和農(nóng)村固體廢棄物的可降解有機(jī)碳(DOC)值為0.14，可降解有機(jī)碳的比重()值為0.5，甲烷修正因子(MCF)為0.71，產(chǎn)生的垃圾填埋氣體中甲烷的比重(F)值為0.5，氧化因子(OX)值為0。而對(duì)于工業(yè)固體廢物，DOC值為0.15，值為0.5，MCF值為0.72，F(xiàn)值為0.5，OX值為0。
由于半衰期的反應(yīng)常量(k)值受氣候影響較大，該數(shù)值在降雨量少的干地區(qū)與雨量豐沛的濕地區(qū)之間存在較大差異，而我國(guó)幅員遼闊、各地區(qū)氣候和降雨量差別較大，直接影響反應(yīng)常量的取值。因此，本文以年均降水量800毫米作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，將我國(guó)31個(gè)省市區(qū)劃分為干地區(qū)與濕地區(qū)，從而對(duì)參數(shù)k進(jìn)行校準(zhǔn)，以改進(jìn)預(yù)測(cè)結(jié)果(見(jiàn)表3)。同時(shí)，依據(jù)1980-2009年各省市區(qū)的GDP水平，測(cè)算各年干地區(qū)與濕地區(qū)參數(shù)權(quán)重，由此分別加權(quán)計(jì)算出我國(guó)城市、工業(yè)固體廢棄物在半衰期中的反應(yīng)常量k值。同樣，利用1980-2009年各省市糧食年產(chǎn)量，加權(quán)測(cè)算出我國(guó)農(nóng)業(yè)固體廢棄物在半衰期中的反應(yīng)常量k值。
利用校準(zhǔn)后的參數(shù)，分別求出各年城市、農(nóng)村、工業(yè)固體廢棄物甲烷排放量，加總得出廢棄物甲烷排放總量，進(jìn)而換算成廢棄物碳排放總量(見(jiàn)表4)⑥。結(jié)果顯示，1981-2009年，我國(guó)固體廢棄物碳排放處于快速上升態(tài)勢(shì)，2009年碳排放量達(dá)2788.27萬(wàn)噸。但固體廢棄物排放占全國(guó)碳排放總量比重在達(dá)到2001年2.34%的高點(diǎn)之后，下降較快，2009年這一比值降至1.4%。主要原因在于：一方面，20世紀(jì)頭10年這一輪工業(yè)和經(jīng)濟(jì)高增長(zhǎng)導(dǎo)致能源、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程等主要排放源的排放增長(zhǎng)相對(duì)更快，占排放總量的比重上升幅度更大;另一方面，這也是我國(guó)廢棄物處置水平提高的結(jié)果。繼續(xù)推算未來(lái)固體廢棄物的碳排放量發(fā)現(xiàn)，我國(guó)固體廢棄物產(chǎn)生的碳排放將于2024年達(dá)到峰值，峰值量為3323.6萬(wàn)噸，隨后排放量將呈下降趨勢(shì)，所占全國(guó)碳排放總量比重進(jìn)一步下降，屆時(shí)為1.1%(見(jiàn)圖7)⑦。
五、結(jié)論：國(guó)際比較與政策建議
過(guò)去20年中，主要發(fā)達(dá)國(guó)家廢棄物溫室氣體排放占其排放總量的比重均有較大幅度下降。1990-2009年，美國(guó)、澳大利亞、日本在碳排放總量出現(xiàn)不同程度增長(zhǎng)的情況下，其廢棄物的碳排放仍有明顯下降，而同期歐盟(15國(guó))廢棄物碳排放下降也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其排放總量的下降幅度(見(jiàn)表5)。產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)移、廢棄物處理技術(shù)進(jìn)步、工業(yè)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推廣以及居民生活垃圾規(guī)范化管理是導(dǎo)致發(fā)達(dá)國(guó)家廢棄物溫室氣體排放下降的主要原因。目前，歐美國(guó)家廢棄物收集、
回收、處理、加工及銷(xiāo)售的規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化水平不斷提高，并已形成較為成熟的商業(yè)模式。固體廢棄物處理公司一般包括廢棄物回收中心、垃圾填埋場(chǎng)、有機(jī)廢棄物堆肥場(chǎng)等在內(nèi)的一整套處理設(shè)施，而居民和商業(yè)機(jī)構(gòu)交納的廢棄物處理費(fèi)以及回收產(chǎn)品和副產(chǎn)品銷(xiāo)售則是其收益的主要來(lái)源。回收率提高減少了溫室氣體排放，緩解水體污染，降低對(duì)填埋場(chǎng)和焚燒爐的需求，并提供工業(yè)原材料，節(jié)約能源，增加就業(yè)機(jī)會(huì)。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家不僅廢棄物處置技術(shù)領(lǐng)先，而且還建立了較為科學(xué)完善的廢棄物管理體系，其核心內(nèi)容在于設(shè)置合理的廢棄物管理分級(jí)制度。處置廢棄物時(shí)首先在生產(chǎn)過(guò)程中減少?gòu)U棄物排放，其次為廢棄物回用及循環(huán)利用，再次為廢棄物再生處理(如堆肥和厭氧消化)，最后才為填埋處理。通過(guò)在源頭對(duì)可循環(huán)利用物質(zhì)進(jìn)行分離，可減少?gòu)U棄物產(chǎn)生量，提高廢棄物回用量。
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)人均GDP和城市化率較低，人均固體廢棄物日產(chǎn)量約為0.75公斤/人/天，仍處于較低水平，而日本、盧森堡、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家人均固體廢棄物日產(chǎn)量分別達(dá)到1.2、1.75、2.1公斤/人/天(世界銀行，2005)。然而，由于人口基數(shù)大，我國(guó)廢棄物生成總量仍較大，而且隨著人均收入不斷提高，工業(yè)化和城市化進(jìn)程加快，我國(guó)廢棄物生成量特別是城市固體廢棄物產(chǎn)量呈快速上升趨勢(shì)，廢棄物的溫室氣體排放增加，環(huán)境影響增大。與發(fā)達(dá)國(guó)家廢棄物溫室氣體排放已出現(xiàn)下降的趨勢(shì)不同，我國(guó)廢棄物碳排放到2024年才能達(dá)到峰值。到2050年，我國(guó)廢棄物碳排放與峰值時(shí)水平相比下降約10%，與美國(guó)、日本1990-2005年變化情況相近，這是由我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)化的階段性特征決定的。相對(duì)于城市固體廢棄物，由于我國(guó)糧食需求逐步穩(wěn)定，農(nóng)村固體廢棄物生成量增速趨緩，而在經(jīng)歷了21世紀(jì)頭10年這一輪工業(yè)高增長(zhǎng)中生成規(guī)模快速擴(kuò)大后，工業(yè)固體廢棄物將隨著綜合利用率逐步提高，處置量會(huì)明顯下降。同時(shí)，本文的預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，我國(guó)廢棄物碳排放峰值出現(xiàn)時(shí)間要早于碳排放總量的達(dá)峰時(shí)間，這主要是由于廢棄物的碳排放占排放總量的比重相對(duì)較小，而能源、工業(yè)生產(chǎn)工程、交通等溫室氣體排放的主要部門(mén)面臨的減排壓力更為突出。⑧
近年來(lái)，隨著節(jié)能減排力度不斷加大，我國(guó)廢棄物處理技術(shù)取得顯著進(jìn)步。多數(shù)大型城市積極推進(jìn)垃圾衛(wèi)生填埋，并以此作為廢棄物的主要處理方法。盡管如此，與國(guó)外先進(jìn)的廢棄物處置產(chǎn)業(yè)化體系相比，我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域在規(guī)模、技術(shù)和管理體制等方面仍存在較大差距。目前，我國(guó)廢棄物管理缺少系統(tǒng)、可靠的廢棄物產(chǎn)量和處理成本數(shù)據(jù)，導(dǎo)致政策制定依據(jù)不足。同時(shí)，居民廢棄物處置仍以市政市容管理部門(mén)為主導(dǎo)，回收處理效率低，收費(fèi)難以彌補(bǔ)成本，主要依靠財(cái)政支持。而相關(guān)部門(mén)職責(zé)劃分不清，建設(shè)部和環(huán)境保護(hù)部均有管理職權(quán)，重復(fù)監(jiān)管問(wèn)題突出。另外，由于廢棄物處置市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)的商業(yè)參與規(guī)則不健全，私營(yíng)部門(mén)參與度較低，難以通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)提高廢棄物處置的運(yùn)營(yíng)效率。從發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，廢棄物處置技術(shù)已比較成熟，并能夠產(chǎn)生溫室氣體減排和減少環(huán)境損害的雙重效應(yīng)。在加速工業(yè)化和城市化條件下，我國(guó)固體廢棄物處理有較大的改善潛力。為此，應(yīng)借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)和方式，結(jié)合我國(guó)廢棄物產(chǎn)生及其溫室氣體排放趨勢(shì)，加快發(fā)展廢棄物處置及相關(guān)行業(yè)，減少?gòu)U棄物溫室氣體排放。
一是作為廢棄物的主要排放來(lái)源，我國(guó)工業(yè)固廢減排潛力較大，工業(yè)是廢棄物減排的重點(diǎn)領(lǐng)域。因此，應(yīng)加快傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造，淘汰落后產(chǎn)能，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，積極推進(jìn)清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，配合資源稅改革和環(huán)境稅試點(diǎn)，加大廢棄物處置技術(shù)研發(fā)投入和推廣應(yīng)用，提高工業(yè)生產(chǎn)效率和資源利用率，通過(guò)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，從源頭上減少工業(yè)固廢排放。上文的預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，2010-2030年，我國(guó)工業(yè)固廢綜合利用率提高相對(duì)較快，應(yīng)在這一時(shí)期加大工業(yè)固廢綜合利用的投入力度，縮減工業(yè)固廢填埋處置的規(guī)模，力爭(zhēng)提前達(dá)到廢棄物碳排放峰值。二是目前我國(guó)農(nóng)村廢棄物管理制度建設(shè)滯后，投入嚴(yán)重不足，處置方式單一，回收利用率較低。農(nóng)民收入水平提高和消費(fèi)升級(jí)將改變未來(lái)農(nóng)村廢棄物的構(gòu)成，使得這部分廢棄物的處置壓力進(jìn)一步加大。今后，要高度重視農(nóng)村廢棄物處理，結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)，加強(qiáng)農(nóng)村廢棄物回收以及村鎮(zhèn)垃圾收集、污水處理等廢棄物處置的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，引導(dǎo)農(nóng)民轉(zhuǎn)變觀念，改善生產(chǎn)生活方式，提高秸稈類(lèi)農(nóng)副產(chǎn)品以及農(nóng)村生活垃圾的綜合利用率，在為農(nóng)民創(chuàng)造一定收益的同時(shí)，減少環(huán)境損害，降低農(nóng)村溫室氣體排放。三是現(xiàn)階段我國(guó)廢棄物處理仍以簡(jiǎn)單填埋為主，尚缺乏科學(xué)的廢棄物分類(lèi)層級(jí)和處置模式。如何建立適合中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和居民生活方式的分級(jí)管理制度是改善廢棄物處置效果的關(guān)鍵。廢棄物分級(jí)管理制度設(shè)計(jì)應(yīng)由末端處置轉(zhuǎn)向源頭管理，減少轉(zhuǎn)運(yùn)和處置量，延長(zhǎng)填埋場(chǎng)使用時(shí)間，通過(guò)技術(shù)和制度創(chuàng)新降低廢棄物處置成本。在分級(jí)制度中，對(duì)于不能減量或重復(fù)使用的二級(jí)原料(如紙和金屬)應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)循環(huán)利用，而對(duì)無(wú)法循環(huán)利用的廢棄物則需加強(qiáng)再生處理，如采取微生物分解(堆肥或厭氧消化)等方式處置。同時(shí)，我國(guó)固體廢棄物管理法規(guī)尚不完善，致使各地政府部門(mén)缺少可參照的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，廢棄物管理較為混亂。為此，應(yīng)加快立法進(jìn)程，明確各部門(mén)職責(zé)，加強(qiáng)區(qū)域間合作和跨部門(mén)協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制，鼓勵(lì)民營(yíng)企業(yè)參與廢棄物商業(yè)化綜合利用，建立可持續(xù)的廢棄物管理政策法規(guī)體系。此外，由于垃圾填埋過(guò)程中處置不當(dāng)，致使填埋場(chǎng)周邊土地污染嚴(yán)重，“棕地”現(xiàn)象日益增多。據(jù)世界銀行統(tǒng)計(jì)，中國(guó)目前至少有5000塊“棕地”，清理這些“棕地”的成本遠(yuǎn)高于廢棄物填埋的收益。另一個(gè)值得注意的現(xiàn)象是，近年來(lái)焚燒處理廢棄物方式在我國(guó)發(fā)展較快，但由于焚燒溫度較低，廢棄物焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二惡英等有害物質(zhì)。因此，應(yīng)加強(qiáng)廢棄物處置技術(shù)創(chuàng)新投入力度，開(kāi)發(fā)多元化處置技術(shù)和模式。如對(duì)大中城市周邊水泥廠進(jìn)行技術(shù)改造，將城市污水處理廠的淤泥等部分廢棄物直接作為水泥廠原料進(jìn)行高溫處置。實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排的同時(shí)，減少?gòu)U棄物處置的環(huán)境影響。
注釋?zhuān)?/p>
①按照IPCC分類(lèi)，溫室氣體排放源主要有六個(gè)部門(mén)，分別為：能源生產(chǎn)利用、農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、廢棄物、溶劑使用及其他。
②由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、生活習(xí)慣和自然地理?xiàng)l件不同，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)廢棄物的處置
方式存在較大差異。美國(guó)、意大利、英國(guó)等以衛(wèi)生填埋為主，日本、丹麥、荷蘭、瑞士則以焚燒為主，而芬蘭、比利時(shí)堆肥處理所占比重較大。目前，中國(guó)固體廢棄物處理主要采取填埋方式，而且是以簡(jiǎn)易填埋處理為主(杜吳鵬等，2006)。據(jù)IPCC估計(jì)，我國(guó)約97%的城市固體廢棄物按填埋處理，焚燒和堆肥處理分別約占2%和1%。因此，在測(cè)算我國(guó)廢棄物部門(mén)碳排放時(shí)，本文主要測(cè)算固體廢棄物填埋處理所產(chǎn)生的排放。
③由于我國(guó)農(nóng)作物主要由秸稈類(lèi)作物構(gòu)成，非秸稈類(lèi)作物所占比重較小，為便于預(yù)測(cè)未來(lái)農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的產(chǎn)量，本文暫不考慮非秸稈類(lèi)作物的排放。另外，受數(shù)據(jù)來(lái)源限制，本文未將農(nóng)村生活垃圾計(jì)入農(nóng)村固體廢棄物之中，但可以預(yù)見(jiàn)，隨著農(nóng)民收入水平提高和消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化，我國(guó)農(nóng)村生活垃圾生成量也將逐步增加。
④2004年以來(lái)，我國(guó)糧食連續(xù)6年增產(chǎn)，2009年糧食總產(chǎn)量達(dá)到10616億斤，比2003年增產(chǎn)2002億斤，糧食自給率保持在95%以上。盡管近兩年來(lái)糧食進(jìn)口量不斷增加，但所占比重仍較小。同時(shí)，政府一直高度重視糧食安全問(wèn)題，因此，可預(yù)計(jì)今后糧食生產(chǎn)與消費(fèi)仍將基本處于平衡狀態(tài)。
⑤由于1980-1989年工業(yè)固廢綜合利用率沒(méi)用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這一時(shí)期的數(shù)據(jù)按年均利用率25%估算。
⑥根據(jù)《IPCC2006年指南》，。
⑦2010-2050年中國(guó)碳排放的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)參見(jiàn)渠慎寧等(2010)。
⑧目前，國(guó)內(nèi)對(duì)中國(guó)碳排放總量峰值預(yù)測(cè)大都得出了總量達(dá)峰時(shí)間在2030-2040年的結(jié)果，本項(xiàng)目課題組關(guān)于排放總量的研究也支持這一判斷。
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