摘要:控制生活垃圾處理產(chǎn)生的溫室氣體已成為碳減排的重點(diǎn)方向之一。參考《省級(jí)溫室氣體清單編制指南(試行)》推薦方法核算了天津市 2009—2018 年生活垃圾處理碳排放量,分析碳排放時(shí)間變化特征,并采用改進(jìn) Kaya 恒等式和 LMDI 加和分解法的碳排放影響因素分解恒等式,分析天津市生活垃圾處理碳排放的影響因素。結(jié)果表明:2009—2018 年天津市生活垃圾處理碳排放量呈現(xiàn)先降后增的趨勢(shì),碳排放量主要來(lái)自填埋處理;影響碳排放的因素中,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)(ΔY)對(duì)生活垃圾處理碳排放的驅(qū)動(dòng)作用最大,碳排放強(qiáng)度效應(yīng)(ΔCF)次之,生活垃圾排放強(qiáng)度效應(yīng)(ΔWI)和生活垃圾處理結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(ΔWS)對(duì)碳排放具有負(fù)向作用??刂粕罾a(chǎn)生量、增加垃圾焚燒處理占比以及提高填埋場(chǎng)甲烷回收率是未來(lái)主要的減排方向。
關(guān)鍵詞 生活垃圾處理;碳排放;時(shí)間變化特征;Kaya-LMDI 方法
全球氣候變暖關(guān)系到生物的生存和發(fā)展,目前 已經(jīng)成為全球廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。大量研究發(fā)現(xiàn),氣候變暖的主要原因是溫室氣體的排放[1-2]。
近年來(lái),生活垃圾作為人為溫室氣體的主要來(lái)源之一,引起了各國(guó)政府和廣大學(xué)者的關(guān)注[3-4]。2006 年美國(guó)生活垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的 CH4 成為美國(guó)溫室氣體的第二大人為排放源[5]。我國(guó)溫室氣體排放量從1990 年到 2014 年增加了 784 949.6 萬(wàn) t[6]。在 2020年第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上,習(xí)近平總書記宣布中國(guó)力爭(zhēng)在2030年前CO2 排放量達(dá)到峰值,爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。目前在國(guó)際定義上,實(shí)現(xiàn)碳中和、碳達(dá)峰的目標(biāo)并不僅僅是狹義上二氧化碳的中和及達(dá)峰,而是指廣義上溫室氣體的中和及達(dá)峰[7-9]。作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體,我國(guó)城市化的發(fā)展已導(dǎo)致生活垃圾產(chǎn)生量的劇增[10-11],減少生活垃圾處理過(guò)程中的溫室氣體排放量成為有效減少我國(guó)碳排放量的重要途徑之一。
天津市人口眾多,經(jīng)濟(jì)和城市化發(fā)展迅速。目前,天津市城市化率達(dá)到 84.70%[12],由此帶來(lái)的生活垃圾產(chǎn)生量也在不斷增大。2018 年,天津市生活垃圾產(chǎn)生量占全國(guó)的 1.3[13]。大量生活垃圾的處理處置方式對(duì)溫室氣體排放具有重要影響,事實(shí)上,對(duì)垃圾填埋場(chǎng)填埋氣的收集是最直接、有效的減排措施,經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化率、人口增長(zhǎng)等對(duì)城市生活垃圾處理碳排放也具有間接的減排效果[14-15]。因此,開(kāi)展地區(qū)生活垃圾處理方式及各因素對(duì)生活垃圾處理碳排放量影響的研究,對(duì)當(dāng)?shù)貜U物處置及碳減排政策的制定具有理論支撐意義。但目前,針對(duì)天津市生活垃圾處理過(guò)程所排放溫室氣體的核算方法研究尚不成熟,影響因素尚不清晰。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)“雙碳”目標(biāo),開(kāi)展相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究極其重要。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)溫室氣體排放影響已開(kāi)展了大量研究,研究方法主要分為結(jié)構(gòu)分解分析(SDA)和指數(shù)分解分析(IDA)[16-17]。Ehrlich 等[18] 在 IDA 的基礎(chǔ)上構(gòu)建了 IPAT 方程,分析了人口、人均 GDP 和技術(shù)之間的關(guān)系。之后,有學(xué)者對(duì) IPAT 方程進(jìn)行改進(jìn)。Waggoner 等[19] 將技術(shù)分解為人均 GDP 能耗和單位能源碳排放,構(gòu)建了 ImPACT 模型。Kaya[20] 在IPAT 方程的基礎(chǔ)上提出了 Kaya 恒等式,研究了能源消耗量、GDP 和人口對(duì)溫室氣體排放的影響。為了克服IDA存在殘差 、 數(shù)據(jù)零值計(jì)算等問(wèn)題 ,Ang等[21] 提出了LMDI分解法。Leontief 等[22] 首次采用 SDA 方法研究美國(guó)能源消耗與環(huán)境污染的關(guān)聯(lián),之后該方法被廣泛應(yīng)用到能源與環(huán)境問(wèn)題研究之中。與 SDA 相比,IDA 具有所需數(shù)據(jù)量少、數(shù)據(jù)易收集、可用于時(shí)間序列分析等優(yōu)點(diǎn),因而應(yīng)用更為廣泛[23]。
筆者以天津市為研究對(duì)象,采用《省級(jí)溫室氣體清單編制指南( 試 行 ) 》推薦的方法核算天津市2009—2018 年生活垃圾處理碳排放量,分析其時(shí)間變化特征,并采用結(jié)合改進(jìn) Kaya 恒等式和 LMDI 加和分解法的城市生活垃圾處理溫室氣體排放影響因素分解恒等式,分析天津市生活垃圾處理溫室氣體排放特征及其影響因素,以期為天津市生活垃圾管理、溫室氣體排放管控和決策提供理論依據(jù)。
1 試驗(yàn)方法與數(shù)據(jù)來(lái)源
1.1 城市生活垃圾處理碳排放核算方法
1.1.1 焚燒處理碳排放核算方法
城市生活垃圾焚燒處理排放的溫室氣體主要是CO2 及少量的 CH4 和 N2O。按照《IPCC國(guó)家溫室氣體排放清單指南》規(guī)定,在統(tǒng)計(jì)生活垃圾焚燒處理排放的溫室氣體時(shí),化石成因(即生活垃圾中塑料、紡織類、橡膠類等)焚燒排放的溫室氣體,被納入溫室氣體排放總量的估算,而生物成因(即生活垃圾中食品、紙質(zhì)類等)焚燒排放的溫室氣體,僅作為信息項(xiàng)記錄,不做統(tǒng)計(jì)[24-26]。因此,僅估算焚燒處理中化石成因排放的溫室氣體。城市生活垃圾焚燒處理的CO2排放量采用《省級(jí)溫室氣體清單編制指南(試行)》推薦的估算公式進(jìn)行測(cè)算,CH4 和 N2O 排放量采用《2006 年 IPCC 國(guó)家溫室氣體清單指南》推薦的估算公式進(jìn)行測(cè)算,其中 CH4 和 N2O 排放量根據(jù)《IPCC 第二次評(píng)估報(bào)告》中的 CH4 和 N2O 增溫趨勢(shì)分別是 CO2 的 21 倍和 310 倍折算成 CO2 當(dāng)量。計(jì)算公式如下:
式中 : CO2 排放量 ,萬(wàn)t/a; CH4/N2O排放量,萬(wàn)t/a;IW為垃圾焚燒量,萬(wàn)t/a;CCW為廢物中的碳含量;FCF為廢物中礦物碳占碳總量的比例;EF為燃燒效率。
1.1.2 填埋處理碳排放核算方法
生活垃圾填埋是 CH4 排放的主要來(lái)源之一,填埋 氣中 CH4 占 比 可達(dá) 55%~60%, 但 填 埋 產(chǎn) 生的CH4 可用于資源化利用,因此最終排放量和產(chǎn)生量有所差距[27-29]。 城市生活垃圾填埋處理排放的CH4量參考《省級(jí)溫室氣體清單編制指南(試行)》中的質(zhì)量平衡法進(jìn)行測(cè)算,該方法假設(shè)所有潛在的CH4 均在處理當(dāng)年就全部排放完,產(chǎn)生的 CH4 量折算成CO2 當(dāng)量,計(jì)算公式如下:
式中: CH4排放量,萬(wàn)t/a;MSWT為固體廢物產(chǎn)生量,萬(wàn)t/a;MSWF 為填埋處理率;L0為CH4產(chǎn)生潛力,指CH4產(chǎn)生量占固體廢物的比例;R為CH4回收量,萬(wàn)t/a;OX為氧化因子;MCF為CH4修正因子;DOC為可降解有機(jī)碳產(chǎn)生量占固體廢物的比例;DOCF為可分解的DOC占比;f為垃圾填埋氣中的CH4占比。
1.2 城市生活垃圾處理碳排放影響因素分析方法
為了揭示社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、能源、排放等宏觀因子之間的關(guān)系,考察國(guó)家層面溫室氣體排放量影響因素,Kaya于1989 年在聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)上提出了Kaya恒等式[30-31],其公式如下:
式中 GHG、TOE、GDP、POP 分別為溫室氣體排放量、能源消耗量、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值和總?cè)丝?。因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通俗易懂等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于溫室氣體影響因素研究[32],但 Kaya 恒等式具有一定局限性,存在未計(jì)入非能源利用活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放、對(duì)碳排放量基數(shù)大而變化量小的國(guó)家解釋力較弱等問(wèn)題[33]。
為了更全面、準(zhǔn)確地考察社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人口等因素與溫室氣體排放的關(guān)系,研究生活垃圾處理碳排放驅(qū)動(dòng)因素的貢獻(xiàn),參考王育寶等[34] 提出的城市生活垃圾處理溫室氣體排放影響分解恒等式,將改進(jìn)的 Kaya 恒等式應(yīng)用到 LMDI 加和分解法中,對(duì)碳排放驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分解,討論其貢獻(xiàn),計(jì)算公式如下:
式中:i 為城市生活垃圾處置方式;t 為年份;G 為生活垃圾處理量,萬(wàn)t; 生活垃圾處理碳排放強(qiáng)度(以 CO2 計(jì)),t/(t ? a); 生活垃圾處理結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;單位 GDP 生活垃圾排放強(qiáng)度,t/萬(wàn)元; 人均 GDP 產(chǎn)出,萬(wàn)元/人; 人口城市化率;Pt 為人口規(guī)模,萬(wàn)人。
在時(shí)間跨度段 [t-1,t] 內(nèi),設(shè) ΔGHGwaste 為溫室氣體排放變化量,ΔCF、ΔWS、ΔWI、ΔY、ΔU、ΔP 分別為 CFt、WSt、WIt、Yt、Ut、Pt 對(duì) ΔGHGwaste 的貢獻(xiàn) ,利用LMDI 加和分解法得到計(jì)算公式如下:
以上6個(gè)影響因素分別定義為:1)碳排放強(qiáng)度效應(yīng)(ΔCF)。ΔCF表示溫室氣體排放量對(duì)生活垃圾處理碳排放量的影響,提高溫室氣體中CH4的回收量有助于降低生活垃圾處理碳排放量。2)生活垃圾處置結(jié)構(gòu)效應(yīng)(ΔWS)。ΔWS表示生活垃圾處置方式對(duì)生活垃圾處理碳排放量的影響,生活垃圾不同的處置方式,產(chǎn)生和排放的溫室氣體量不同。3)生活垃圾排放強(qiáng)度效應(yīng)(ΔWI)。ΔWI表示生活垃圾產(chǎn)生量對(duì)生活垃圾處理碳排放量的影響,生活垃圾產(chǎn)生量與生活垃圾處理碳排放量直接相關(guān),產(chǎn)生量越大,產(chǎn)生的溫室氣體量也越多。4)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)(ΔY)。ΔY表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生活垃圾處理碳排放量的影響,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,居民生活水平也在提高,生活垃圾成分與生活水平息息相關(guān)。5)城市化水平效應(yīng)(ΔU)。ΔU表示城市化水平對(duì)生活垃圾處理碳排放量的影響,城市化水平不僅影響生活垃圾產(chǎn)生量,對(duì)生活垃圾的成分也會(huì)造成影響。6)人口規(guī)模效應(yīng)(ΔP)。ΔP表示人口規(guī)模變化對(duì)生活垃圾處理碳排放量的影響,人口增長(zhǎng)導(dǎo)致生活垃圾增加,而生活垃圾處理碳排放量與生活垃圾產(chǎn)生量直接相關(guān)。
綜上,可得城市生活垃圾處理溫室氣體排放因素分解修正恒等式:
各因素對(duì)城市生活垃圾溫室氣體排放變化量
1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源
選取2009—2018年天津市生活垃圾處理碳排放量核算所需的生活垃圾處理量、成分構(gòu)成等數(shù)據(jù),具體來(lái)源見(jiàn)表1和表2,碳排放核算中所需的排放因子采用《省級(jí)溫室氣體清單編制指南(試行)》中的推薦值,同時(shí)參考實(shí)地調(diào)查和專家判斷的數(shù)據(jù)。
2. 結(jié)果與討論
2.1 碳排放量時(shí)間變化特征
2009—2018年天津市生活垃圾處理碳排放量如表3所示。由表3可知,2009—2018年天津市生活垃圾處理總碳排放量變化可分為2個(gè)階段:2009—2012年,總碳排放量呈波動(dòng)減少趨勢(shì),2012年大幅減少,相比2009年和2011年分別減少38%和30%,這可能與2012年天津市生活垃圾焚燒處理量占比增大且紙類和橡塑類成分相對(duì)減少有關(guān)(圖1和表2)。林成淼等[35]研究了生活垃圾分類對(duì)溫室氣體減排的影響,發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)塑料、織物、金屬等礦物碳成分占比較大的固體廢物進(jìn)行回收,可減少24%的溫室氣體排放。2013—2018年,天津市生活垃圾處理總碳排放量呈波動(dòng)增加趨勢(shì),2017年之前增幅為10%~30%,2017年出現(xiàn)驟增,增幅達(dá)51%,這與2017年天津市迎全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)加強(qiáng)城市固體廢物管理政策實(shí)施有關(guān),到2018年天津市生活垃圾處理總碳排放量相比2017年減少了7%。
從生活垃圾的不同處置方式上看,焚燒處理碳排放量整體上呈大幅增加趨勢(shì),除2015—2018年增長(zhǎng)率低于20%外,其他年份增長(zhǎng)率為30%左右。填埋處理碳排放量呈先逐年減少,2012年達(dá)到最低值后再逐年大幅增加的趨勢(shì),2012年同比2009年減少41%,2017年相比2012年增加196%,除2017年大幅增長(zhǎng)(54%)、2018年略有降低外,其他年份增長(zhǎng)率為20%左右。天津市生活垃圾處理排放的溫室氣體主要來(lái)自填埋,占生活垃圾處理總排放量的92%~97%,填埋處理碳排放量變化趨勢(shì)與生活垃圾處理總碳排放量變化趨勢(shì)具有相似性,這說(shuō)明填埋方式對(duì)生活垃圾處理碳排放量影響較大,這與張婷婷等[36-37]關(guān)于不同策略下溫室氣體排放的研究結(jié)論相一致。
2.2 碳排放量影響因素
運(yùn)用Kaya恒等式和LMDI加和分解法對(duì)天津市2009—2018年生活垃圾處理碳排放進(jìn)行分解,以相鄰年份區(qū)間為變化樣本,得到6個(gè)影響因素的貢獻(xiàn)值和貢獻(xiàn)率,其中正值表示對(duì)碳排放具有驅(qū)動(dòng)作用,負(fù)值表示對(duì)碳排放具有抑制作用。由于2009—2018年天津市生活垃圾處理碳排放量呈先波動(dòng)遞減再遞增的趨勢(shì),故以2012年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)將其分為2個(gè)時(shí)間段分別計(jì)算碳排放分解因素貢獻(xiàn)值和貢獻(xiàn)率,結(jié)果如圖2、表4所示。由圖2和表4可知,2009—2012年,ΔY、ΔU及ΔP對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放存在促進(jìn)效應(yīng),ΔWS、ΔWI和ΔCF則呈抑制效應(yīng)。2012—2018年,ΔCF、ΔY、ΔP、ΔU和ΔWS有促進(jìn)碳排放的作用,ΔWI對(duì)碳排放起到抑制作用。
2.2.1 碳排放強(qiáng)度效應(yīng)
2009—2018年,ΔCF貢獻(xiàn)值除個(gè)別時(shí)間段為負(fù)值外均為正值,總體上對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放具有驅(qū)動(dòng)作用,在促進(jìn)碳排放的因素中排第2位。其中,2009—2012年,天津市生活垃圾處理碳排放變化量基本為負(fù)值,ΔCF的貢獻(xiàn)值在貢獻(xiàn)值為負(fù)值的影響因素中處于中間位置,生活垃圾處理碳排放量減少了23.90萬(wàn)t。這一階段,天津市生活垃圾產(chǎn)生量由188.4萬(wàn)t增加到213.19萬(wàn)t,年均增長(zhǎng)率約4.2%,從2010年后天津市生活垃圾填埋場(chǎng)甲烷回收利用率增加,在一定程度上減緩了單位溫室氣體排放量,這與Calabrò等[38-41]的研究結(jié)論一致。
2012—2018年,ΔCF作為正指數(shù)貢獻(xiàn)值最大,貢獻(xiàn)值占2012—2018年總貢獻(xiàn)值的66.41%,這一時(shí)期的ΔCF對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放起到促進(jìn)作用。2012年后天津市嚴(yán)格控制生活垃圾污染,加強(qiáng)生活垃圾的收集和運(yùn)輸,生活垃圾產(chǎn)生量年均增長(zhǎng)率升至5.7%,最大達(dá)14.1%,與此同時(shí)垃圾填埋場(chǎng)減少,在有限的填埋氣回收率之下,CH4排放量增加。
2.2.2 生活垃圾處置結(jié)構(gòu)效應(yīng)
2009—2018年,ΔWS貢獻(xiàn)值大部分為負(fù)值,占總碳排放貢獻(xiàn)值的?58.46%,在抑制碳排放的因素中排第2位。其中,2009—2012年,ΔWS是貢獻(xiàn)率為負(fù)值的影響因素中最小的,對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放起到抑制作用,對(duì)碳排放的減少具有61.73%的貢獻(xiàn)率。天津市生活垃圾處理主要依靠填埋和焚燒,2009—2012年,填埋處理依然是主導(dǎo)方式,占比為58%,焚燒處理量占比為32%。為推進(jìn)生活垃圾減量化、資源化,天津市在2012年開(kāi)始增加了生活垃圾焚燒處理的占比。與2009年相比,天津市2012年生活垃圾焚燒處理量增加了60.7%,相應(yīng)的填埋量減少了18.4%,這一措施使得CH4排放量大幅減少,達(dá)41%。說(shuō)明廢物處置結(jié)構(gòu)的改變(減少填埋占比)有利于溫室氣體的減少,這與Wang等[42]的研究結(jié)果一致。
2012—2018年,ΔWS貢獻(xiàn)值變?yōu)檎?,在貢獻(xiàn)值為正值的影響因素中排第5位,對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放增加貢獻(xiàn)率為0.78%,驅(qū)動(dòng)效應(yīng)較弱。這是因?yàn)樯罾幚硖寂欧帕吭谑艿教幹媒Y(jié)構(gòu)影響的同時(shí),也受到生活垃圾處理量的影響,2012—2018年,天津市生活垃圾填埋處理量和焚燒處理量相差不大,占比分別為47%和44%,填埋處理量的減少在一定程度上降低了溫室氣體的排放,但在此時(shí)間段生活垃圾產(chǎn)生量大幅增長(zhǎng),同2012年相比,2018年生活垃圾產(chǎn)生量增加了93.10萬(wàn)t,增長(zhǎng)率為50.2%,由生活垃圾增加量帶來(lái)的溫室氣體排放削弱了廢物處置結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的抑制作用。
2.2.3 生活垃圾排放強(qiáng)度效應(yīng)
2009—2018年,ΔWI貢獻(xiàn)值在負(fù)值的指數(shù)中排第1位,且在各時(shí)間段內(nèi)大部分為負(fù)值,對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放起到抑制作用,ΔWI抑制排放了59.72萬(wàn)t的溫室氣體。
2009—2012年,ΔWI貢獻(xiàn)值均為負(fù)值,對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放的抑制作用貢獻(xiàn)最大。由圖3可知,2009—2012年天津市單位GDP廢物產(chǎn)生量呈大幅下降趨勢(shì),降低了33.9%;碳排放量呈波動(dòng)下降趨勢(shì)。雖然天津市生活垃圾產(chǎn)生量不斷增長(zhǎng),但其增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)小于GDP。
2012—2018年,ΔWI貢獻(xiàn)值具有波動(dòng)性,總體上呈現(xiàn)抑制效應(yīng),是貢獻(xiàn)值唯一為負(fù)值的影響因素,為?5.61%。2012—2018年,天津市生活垃圾產(chǎn)生量增幅加大,為38.2%,而GDP增幅有所下降,為46.0%,造成單位GDP生活垃圾產(chǎn)生量下降趨勢(shì)變緩。此時(shí),碳排放量大幅增加,由此可以看出單位GDP生活垃圾排放強(qiáng)度對(duì)生活垃圾處理碳排放量具有負(fù)向作用。
2.2.4 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)
2009—2018年,ΔY貢獻(xiàn)值在正值的指數(shù)中排第1位,且在各時(shí)間段內(nèi)均為正值,ΔY對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放的影響一直具有正向作用,即對(duì)碳排放具有驅(qū)動(dòng)作用,貢獻(xiàn)率達(dá)121.07%。其中,2009—2012年,天津市人均GDP一直在快速增長(zhǎng),年均增長(zhǎng)率達(dá)12.5%;2013年之后隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的放緩,人均GDP增長(zhǎng)也逐漸放緩,年均增長(zhǎng)率為5.1%。人均GDP的升高說(shuō)明了人民生活水平的提高,消費(fèi)模式逐漸向高碳消費(fèi)模式轉(zhuǎn)變,由此帶來(lái)了高碳含量生活垃圾的產(chǎn)出。Andreoni等[43]研究發(fā)現(xiàn),影響世界上33個(gè)國(guó)家碳排放的主要因素是人均GDP,郭運(yùn)功等[44-45]也得出相同的結(jié)論。
2.2.5 城市化水平效應(yīng)
2009—2018年,ΔU貢獻(xiàn)率在貢獻(xiàn)值為正值的指數(shù)中排第4位,各時(shí)間段內(nèi)均為正值,對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放起到驅(qū)動(dòng)作用,但驅(qū)動(dòng)效果最弱,僅為12.59%。ΔU對(duì)碳排放的驅(qū)動(dòng)效應(yīng)可能是隨著天津市城市化水平的提高,城市居民生活習(xí)慣和消費(fèi)結(jié)構(gòu)都會(huì)產(chǎn)生改變,相應(yīng)的需求導(dǎo)致城市生活垃圾產(chǎn)量的增加,以及生活垃圾成分和特性的改變[46]。
由圖4可知,隨著天津市城市化率的提高,生活垃圾產(chǎn)生量大幅增長(zhǎng),與此同時(shí),生活垃圾中高碳含量垃圾占比也在不斷增加,2009—2018年,高碳含量垃圾占比增加了6.9%,這說(shuō)明在加快城市化率進(jìn)程的同時(shí),也要注重生活垃圾分類和可回收組分的回收,以降低生活垃圾中高碳含量垃圾的占比。
2.2.6 人口規(guī)模效應(yīng)
2009—2018年,ΔP貢獻(xiàn)值在貢獻(xiàn)值為正值的指數(shù)中排第3位,除個(gè)別時(shí)間段是負(fù)值外均為正值,總體上對(duì)天津市生活垃圾碳排放起到驅(qū)動(dòng)作用,在人口規(guī)模效應(yīng)的作用下,驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生了30.42萬(wàn)t的碳排放量。
2009—2012年,人口規(guī)模變化趨勢(shì)與天津市生活垃圾處理碳排放量變化出現(xiàn)相反趨勢(shì)(圖5)。這可能是因?yàn)樵摃r(shí)間段天津市人口數(shù)雖不斷增長(zhǎng),但城市化水平偏低、環(huán)?;A(chǔ)設(shè)施較不完善。2012—2018年,隨著天津市人口規(guī)模的不斷擴(kuò)大,生活垃圾處理碳排放量逐年增加,二者變化趨勢(shì)具有相似性。一般而言,碳排放量與人口增長(zhǎng)具有相關(guān)性[47],從居民需求的方面反映了生活垃圾的排放,城市人口越多,生活垃圾產(chǎn)生量越多[48],對(duì)生活垃圾處理碳排放具有直接驅(qū)動(dòng)作用。
3. 結(jié)論與建議
(1)2009—2018年,天津市生活垃圾處理碳排放量變化趨勢(shì)分為2個(gè)區(qū)間,總碳排放量在2009—2012年呈波動(dòng)減少趨勢(shì),2012—2018年呈波動(dòng)增加趨勢(shì)。填埋處理碳排放量在2009—2018年與總碳排放量變化趨勢(shì)表現(xiàn)出相似的規(guī)律,焚燒處理碳排放量呈逐年增加的趨勢(shì)。這說(shuō)明生活垃圾填埋處理對(duì)天津市生活垃圾處理碳排放量具有更大的貢獻(xiàn)。
(2)2009—2018年,天津市生活垃圾處理碳排放量有波動(dòng)增長(zhǎng)的趨勢(shì),碳排放強(qiáng)度效應(yīng)(ΔCF)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)(ΔY)、人口規(guī)模效應(yīng)(ΔP)及城市化水平效應(yīng)(ΔU)對(duì)碳排放存在促進(jìn)效應(yīng),其中ΔY貢獻(xiàn)最大,其次是ΔCF;生活垃圾處理結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(ΔWS)和生活垃圾排放強(qiáng)度效應(yīng)(ΔWI)在天津市生活垃圾處理碳排放量減少方面發(fā)揮了重要的作用,其中ΔWI減排作用最大。
根據(jù)以上分析,提出如下建議:繼續(xù)推動(dòng)生活垃圾分類工作,加強(qiáng)對(duì)生活垃圾中紙類、橡塑類、紡織類等組分的分離和回收,減少進(jìn)入終處置環(huán)節(jié)的生活垃圾量及高碳含量垃圾的占比;加強(qiáng)環(huán)保宣傳和教育,提高全民節(jié)能減排意識(shí),樹(shù)立綠色低碳價(jià)值觀和消費(fèi)觀,鼓勵(lì)居民使用可循環(huán)利用物品,從源頭上減少高碳含量生活垃圾的產(chǎn)生;改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,降低單位GDP廢物產(chǎn)生量,鼓勵(lì)各行業(yè)改變管理模式,減少非必須物品的使用,如變更紙質(zhì)信息傳遞模式為電子信息傳遞模式,減少紙張的使用;優(yōu)化生活垃圾處置結(jié)構(gòu),增加生活垃圾焚燒處理占比,降低填埋處理占比,或根據(jù)城市規(guī)劃政策和環(huán)保政策,逐步推動(dòng)生活垃圾焚燒處理替代填埋處理,在末端治理工序上減少溫室氣體的排放;采用更為高效的垃圾填埋場(chǎng)CH4回收利用技術(shù),提高現(xiàn)有垃圾填埋場(chǎng)CH4回收利用率,減少CH4的溢散量。