梁 勇
(寧夏醫(yī)科大學(xué)管理學(xué)院,銀川 750004)
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(zhuān)門(mén)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。
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(chē)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]。
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.Sufian[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。
1992年通過(guò)的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》(以下簡(jiǎn)寫(xiě)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(lèi)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?!豆s》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ISO 14064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(lèi)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(pán)查計(jì)劃,分別發(fā)布了:1995國(guó)家溫室氣體盤(pán)查指南、修正的1996年國(guó)家溫室氣體盤(pán)查指南、國(guó)家溫室氣體盤(pán)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IPCC 2007國(guó)家溫室氣體盤(pán)查指南等盤(pán)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(pán)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(pán)查的通用性標(biāo)準(zhǔn),在1998年共同發(fā)起了溫室氣體盤(pán)查議定書(shū)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(pán)查議定書(shū)—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(pán)查工作。鑒于人類(lèi)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(lèi)、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(shū)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 greenhouse gas buildup)、氣候外交(climate diplomacy)以及氣候變化詞匯(climate change glossary)等,供盤(pán)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(kāi)始與全球環(huán)境基金(GEF)協(xié)商開(kāi)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(zhuān)題[35]?!爸袊?guó)城市廢棄物溫室氣體排放清單編制”專(zhuān)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(zhuān)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(shū)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]。
基于執(zhí)行第一次國(guó)家信息通報(bào)能力建設(shè)項(xiàng)目所積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),我國(guó)于2008年啟動(dòng)準(zhǔn)備第二次國(guó)家信息通報(bào)能力建設(shè)項(xiàng)目,該項(xiàng)目編制了一個(gè)較為完整的國(guó)家溫室氣體清單,包括擴(kuò)大溫室氣體報(bào)告種類(lèi)和排放源,降低清單的不確定性,初步建立國(guó)家溫室氣體清單數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),使清單數(shù)據(jù)管理更為科學(xué)、編制具有可持續(xù)性。其中,“廢棄物處置溫室氣體清單編制”子項(xiàng)目由中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院承擔(dān)。項(xiàng)目最終將向《公約》締約方大會(huì)提交第二次國(guó)家信息通報(bào)[37]。在上述工作的基礎(chǔ)上,國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)于2010年9月又下發(fā)了《國(guó)家發(fā)改委辦公廳關(guān)于啟動(dòng)省級(jí)溫室氣體排放清單編制工作有關(guān)事項(xiàng)的通知》,要求各省、自治區(qū)、直轄市啟動(dòng)省級(jí)溫室氣體2005年清單的編制工作。同時(shí),為了積累省級(jí)清單編制經(jīng)驗(yàn),根據(jù)《關(guān)于編制省級(jí)2005年溫室氣體清單(試點(diǎn)省份)及其他省份能力建設(shè)課題工作方案》的內(nèi)容,國(guó)家發(fā)改委確定廣東、湖北、遼寧、云南、浙江、陜西、天津七個(gè)省市作為編制2005年溫室氣體排放清單試點(diǎn)省市,先行開(kāi)始編制。 7個(gè)試點(diǎn)省份要在2011年6月編制出溫室氣體排放總量、分量、下降幅度、排放強(qiáng)度等主要指標(biāo)排放表,完成溫室氣體排放清單初稿,并在2011年年底完成報(bào)告[38]。
由于固體廢棄物管理系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)因城市的差異而改變[39],所以城市固體廢棄物中的每一種物質(zhì)會(huì)因其處理方式的不同而有著不同的溫室氣體排放量。 Seo[40]等研究發(fā)現(xiàn),在固體廢棄物處理方法中,對(duì)環(huán)境的影響主要有全球變暖潛勢(shì)(global warming potential)、富營(yíng)養(yǎng)化以及酸化等,其中,對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)度最大。Erikson[41]等應(yīng)用LCA方法,對(duì)城市有機(jī)廢棄物處理的環(huán)境影響進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示能源獲取及使用對(duì)環(huán)境具有顯著的影響。Batoold[42]等也應(yīng)用LCA方法,針對(duì)巴基斯坦拉合爾市固體廢棄物管理系統(tǒng),設(shè)計(jì)了7項(xiàng)固體廢棄物基準(zhǔn)及假設(shè)處理方案,探討各方案廢棄物處理方法在溫室氣體排放量上的貢獻(xiàn)度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)方案的廢棄物收運(yùn)加上掩埋處理所產(chǎn)生的溫室氣體貢獻(xiàn)量最大,而采用假設(shè)的將有機(jī)廢棄物沼氣化處理、資源回收及掩埋場(chǎng)沼氣回收廢棄物處理方案,因避免了大量CO2的排放,是最有利于環(huán)境的廢棄物處理方案。Vikash[43]等應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型定量分析城市固體廢棄物的甲烷排放,強(qiáng)調(diào)了通過(guò)政策及能量回收來(lái)減少甲烷的排放對(duì)溫室效應(yīng)的影響的必要性。劉舒生[44]等基于固體廢棄物管理系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)了包括固體廢棄物排放統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和排放管理指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系。李國(guó)柱[45]等采用錫爾系數(shù)對(duì)我國(guó)區(qū)域工業(yè)固體廢棄物排放進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)工業(yè)固體廢棄物排放量呈現(xiàn)區(qū)域間差異逐漸縮小,組內(nèi)差異逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì)。國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心課題組[46]應(yīng)用產(chǎn)權(quán)理論和外部性理論,建立了一個(gè)界定各國(guó)歷史排放權(quán)和未來(lái)排放權(quán)的理論框架,并據(jù)此提出一個(gè)將各國(guó)“共同但有區(qū)別的責(zé)任”明晰化、將所有國(guó)家納入全球減排行動(dòng)的后京都時(shí)代解決方案。臧秀清[47]等提出了在我國(guó)目前的廢棄物管理狀況下減少溫室氣體排放的措施。陳移峰[48]等針對(duì)填埋、堆肥、焚燒這三種常見(jiàn)的垃圾處理方式,提出了收集并利用填埋沼氣發(fā)電、將有機(jī)垃圾高溫堆肥改為厭氧消化、回收并利用沼氣發(fā)電、垃圾焚燒回收能源的溫室氣體減排措施。通過(guò)分析項(xiàng)目流程與邊界,得到了垃圾處理溫室氣體減排項(xiàng)目的減排基準(zhǔn)線和溫室氣體減排量的計(jì)算公式。
分析國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展可知,國(guó)外學(xué)者對(duì)于城市固體廢棄物管理系統(tǒng)及其溫室氣體排放問(wèn)題都進(jìn)行了廣泛的研究,并取得了許多重要的成果。而我國(guó)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放的研究則顯滯后,研究成果很少,盡管清單編制工作具備了一定基礎(chǔ),但仍然面臨不少挑戰(zhàn)。
(1)還缺乏系統(tǒng)、規(guī)范的城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放核算的研究方法和操作流程。受到數(shù)據(jù)獲取和統(tǒng)計(jì)口徑差異的限制,國(guó)外的城市固體廢棄物溫室氣體清單方法在中國(guó)的適用性較差。要科學(xué)有效地開(kāi)展溫室氣體的研究和核算,準(zhǔn)確掌握城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體的排放結(jié)構(gòu)、排放量和排放特征,摸清溫室氣體增減變化及發(fā)展趨勢(shì),提高城市固體廢棄物溫室氣體清單研究成果的國(guó)際可比性,必須盡快建立與國(guó)際接軌的中國(guó)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放清單。
(2)數(shù)據(jù)采集和處理難度大困難多。由于我國(guó)地域遼闊、人口眾多、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異大等國(guó)情的特殊性,在采集和處理城市固體廢棄物相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)所涉及到資料量龐大而繁雜。有些數(shù)據(jù),無(wú)論在國(guó)家層面還是省級(jí)層面,確定都比較困難;某些在國(guó)家層面比較容易確定的數(shù)據(jù),在省級(jí)層面可能比較難以確定,比如能源方面的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)處理方面,重復(fù)統(tǒng)計(jì)、遺漏和準(zhǔn)確性評(píng)估等都是不容易處理的問(wèn)題。盡管這些問(wèn)題并非中國(guó)所獨(dú)有,但卻是無(wú)法回避的重要問(wèn)題。
(3)排放因子的測(cè)定工作嚴(yán)重滯后。城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體的排放因子需要去實(shí)測(cè),樣品采集工作量大,受到人員和經(jīng)費(fèi)等諸多因素的限制,此項(xiàng)工作進(jìn)展緩慢。
綜上所述,作為溫室氣體研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一,中國(guó)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放核算研究在未來(lái)的發(fā)展空間非常廣闊,近期的研究應(yīng)著重在以下幾個(gè)方面。
(1)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)演進(jìn)過(guò)程及其實(shí)施現(xiàn)況評(píng)價(jià)。從固體廢棄物管理系統(tǒng)的內(nèi)外部特征入手,全面系統(tǒng)地分析我國(guó)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的演進(jìn)過(guò)程,并對(duì)現(xiàn)行的城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的運(yùn)作流程進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。
(2)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放核算方法。參照國(guó)際溫室氣體核算的發(fā)展趨勢(shì),結(jié)合我國(guó)城市的發(fā)展特征,建立本土化的城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放核算方法學(xué),在此基礎(chǔ)上,盡快建立與國(guó)際接軌的分類(lèi)別的中國(guó)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放清單。
(3)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)對(duì)溫室氣體排放的影響。分析收運(yùn)、回收、焚化、堆肥及掩埋等城市固體廢棄物管理系統(tǒng)與溫室氣體排放的關(guān)聯(lián)性,研究城市固體廢棄物的物理組成類(lèi)別和管理系統(tǒng)不同處理單元對(duì)溫室氣體排放量的影響。
(4)城市固體廢棄物管理系統(tǒng)溫室氣體排放量的校正及系數(shù)的確定。IPCC建立的國(guó)家溫室氣體排放核算方法,雖然具有快速與便捷等優(yōu)點(diǎn),但在《京都議定書(shū)》允許的排放量交易制度下,根據(jù)IPCC指南估算的排放量與實(shí)際的排放量是否相符尚有爭(zhēng)議。因此,為了減少核算方法的不確定性,開(kāi)發(fā)符合實(shí)際排放量的估算校正系數(shù)計(jì)算模型,確定合理的排放量校正系數(shù)。
(5)溫室氣體減排條件下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。預(yù)測(cè)未來(lái)不同發(fā)展情景下城市固體廢棄物的產(chǎn)生量和物理組成類(lèi)別,揭示城市固體廢棄物管理系統(tǒng)與溫室氣體減排的內(nèi)在機(jī)制,提出溫室氣體減排條件下城市固體廢棄物管理系統(tǒng)的優(yōu)化模式及相關(guān)政策建議。
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