基于生命周期方法的农村生活垃圾碳减排潜力研究——以湖北省为例

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:js_netbit
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
2020年中国政府正式提出争取到2030年达到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”的目标。实现生活垃圾领域的低碳管理是达成国家碳减排目标的重要途径。我国农村常住居民基数大,农村生活垃圾产量约为城市生活垃圾的一半。快速的城镇化使得农村生活垃圾呈现多样化和成分杂的特点,生活垃圾问题已成为制约农村绿色低碳发展的重要因素。构建农村生活垃圾碳排放核算体系、分析整个生命周期的碳排放特征、研究其碳减排潜力,对农村生活垃圾低碳管理具有重要的理论意义,对我国“双碳”目标的实现具有重要的现实意义。湖北省作为中部人口大省,农村生活垃圾产量以每年10%的比例增加,为实现“双碳”目标,湖北省政府出台了一系列政策文件,要求加快推进生活垃圾领域的低碳发展。本研究基于生命周期理论,利用IPCC清单方法构建了农村生活垃圾的碳排放核算体系;以湖北省为案例地,实地调研农村生活垃圾的产生特征和资源化现状,分析湖北省农村生活垃圾全生命周期碳排放特征;采用情景分析法,核算湖北省生活垃圾碳减排潜力,并提出碳减排策略。主要研究结论如下:(1)2020年湖北省农村生活垃圾人均日产量为0.57 kg,厨余垃圾是生活垃圾的主要组分,占比约为57.4%,其次是灰土类垃圾、塑料垃圾和纸类垃圾,占比分别为15.4%、9.3%和9.2%,其他组分占比均低于5%。湖北省农村生活垃圾的现状分类管理水平不高,农村垃圾回收和资源化程度有待提升。受访农户对纸类和塑料类垃圾的售卖比例约为8.4%和1.5%,厨余垃圾通过饲喂家禽资源化利用的比例约为33.0%。(2)2020年湖北省农村生活垃圾全生命周期的碳排放量约为350.65万吨。从碳排放结构看,中转运输和处理阶段的碳排放量分别为10.44万吨和342.07万吨,可回收垃圾循环利用实现的碳避免排放量为1.86万吨。湖北省各市生活垃圾总碳排放和人均碳排放存在显著空间差异,黄冈市、荆州市和武汉市等高碳排放的城市更应注重垃圾减量化和资源化,以实现湖北省生活垃圾的低碳处理目标。(3)农户的经济状况和环保意识是湖北省农村生活垃圾产量的重要驱动因素,农村生活垃圾减量化、农户消费结构调整以及提升环保意识和垃圾分类意愿对碳减排至关重要。与垃圾填埋相比,垃圾焚烧和堆肥在所有情景中都具有显著的碳减排优势,并且垃圾分类回收和资源化利用能有效降低垃圾焚烧和填埋的单位碳排放量。(4)根据模型预测结果,基准情景和填埋主导的保守情景无法满足2025年湖北省农村生活垃圾碳减排目标,而考虑可回收垃圾高比例回收、厨余垃圾家庭堆肥和焚烧发电的适度和乐观情景可确保农村生活垃圾处理部门对碳减排目标的贡献。在三种优化情景下,到2030年湖北省农村生活垃圾全生命周期的碳排放量将减少22.86%~90.15%。(5)根据蒙特卡洛模型模拟结果和敏感性系数,人均日产量、填埋场甲烷回收比例和垃圾填埋比例等因素对碳排放的敏感度最高。在“双碳”目标下,现有的垃圾处理模式已无法满足低碳发展要求,未来农村生活垃圾应从源头减量化、回收和资源化以及处理方式优化等方面进行全生命周期管理,构建综合低碳管理系统。
其他文献
山坡-河岸-溪流连续体是流域中水文响应过程最为强烈的区域,其水文连通性反映了物质以水为媒介在陆地和水生生态系统间进行迁移、传输或扩散的难易程度,是径流产生和溶质运移的关键。山坡-河岸-溪流水文连通性的建立和发展由降雨驱动,同时受到前期水分条件、地形特征等因子的影响。降雨过程中水文连通性复杂的动态变化,使其难以被定量表征与准确刻画,当前山坡-河岸-溪流水文连通性的变化规律及其影响机制仍有待进一步明确
学位
中国南方红壤区具有优越的水热资源,为果园发展提供了良好的自然条件。果园产业在国家和当地政府的扶持下得到大力发展,大规模的果园扩张给当地居民带来了可观的经济收入。但是,果园扩张导致的景观结构单一化也可能给当地的生态环境带来不利影响。果园扩张对原生植被的破坏可能会改变流域水文连通性,进而影响流域侵蚀产沙。因此,模拟流域未来果园扩张发展情景,并分析果园扩张对水文连通性与产沙量的影响,可为流域管理以及区域
学位
刘宗周在理学思想上建树丰富,是晚明儒学的殿军人物,其诗歌创作同样应该被重视和加以研究。论文结合刘宗周生活的晚明时代背景,根据其生平经历,对其所作三百余首诗歌进行全面梳理与归纳研究,论文分为四章:第一章主要叙述刘宗周的生平、诗歌创作历程和诗歌主张。刘宗周以遗腹称孤问世、草莽孤臣辞世,以救世济时、弘扬仁政为使命。他在仕的几年里,期间三遭贬谪,但他并未自暴自弃,反而是更加立志向学,最终逐渐确立了以“慎独
学位
随着人为源的排放量增加,土壤中重金属的含量持续提高,其污染风险日益引起人们的关注。土壤中有效态重金属由于其更易进入植物体的特性,被作为评估重金属对土壤生态系统影响的重要指标。为评估全国土壤中有效态重金属,本研究以全国土壤理化性质及重金属为对象,基于ArcGIS软件和多表面模型建立了土壤理化性质数据库,模拟了我国土壤中非稳态、自由态等重金属的分布,明确了重金属在土壤活性组分表面的分配,预测了在种植小
学位
土壤沙化是全球关注的热点环境问题。在众多土壤沙化的治理方法中,利用微生物分泌产生的生物酶,如脲酶或者碳酸酐酶,在添加钙盐的情况,诱导产生碳酸钙沉淀(EICP)作为砂砾胶结物质,是一种新兴的环境友好型土壤固化技术,对目前沙质土壤改良等方面具有重要的应用价值。为了研究生物酶驱动的碳酸钙沉淀在沙土固结中的作用机制,本实验借助原位原子力显微镜(AFM)模拟了环境条件下,脲酶或者碳酸酐酶诱导碳酸钙产生的最佳
学位
氨(NH3)进入大气后可以发生反应形成二次气溶胶,是影响PM2.5形成的关键因素之一。当NH3以氮沉降的形式回到地面时,会造成土壤酸化和水体富营养化等一系列对环境的不利影响。在中国,氮肥的使用贡献了大约一半的NH3挥发。近年来,柑橘产业发展迅速,氮肥过量施用问题较为普遍,由此所带来的NH3挥发风险不容小觑。研究表明有机肥代替化肥是促进化肥增效减量的有效途径,而有机肥与化肥配施后对土壤NH3挥发的影
学位
磷元素不仅是生态系统中生物不可或缺的营养元素,也是导致水体富营养化的限制因子。降雨径流是磷素迁移的重要驱动力,但是降雨径流过程的随机性、磷污染发生与运移过程的差异性与复杂性,导致了磷输出时间、频率和组成的不确定性,加之缺乏高频率的降雨径流过程监测数据,无法捕捉到降雨产流过程中各阶段磷输出通量变化特征,当前磷及其组分随着降雨径流的输出规律仍有待进一步明确。明确降雨径流中磷素及其组分的迁移规律,对理解
学位
不同模式长期秸秆还田会导致土壤理化性质及土壤生物群落结构的差异,但这种差异如何影响新施入秸秆碳的矿化及固存,仍不清楚。因此,本研究选取湖北襄阳9年长期秸秆还田定位实验的四个处理:CK(不施肥秸秆不还田)、NPK(单施化肥秸秆不还田)、NPKS(化肥+秸秆直接还田)和NPKM(化肥+秸秆过腹还田)开展研究,对比了不同处理土壤理化性质及微生物组成差异,通过向不同处理添加13C秸秆的培养试验定量了新添加
学位
土壤微生物是驱动陆地生物地球化学循环的引擎。活性微生物主要以生物膜的形式存在于土壤环境中,其生物膜形成量、群落结构多样性和代谢功能差异与周围土壤的理化环境密切相关。前人研究表明土壤的空间结构是影响生物膜形成的重要因素。多孔网络结构的理化性质决定了液相流动,影响了细胞的空间分布、群体行为及进化过程。但是前人的研究大部分是基于实际土壤粒径分离和高通量测序技术研究土壤不同粒径团聚体中的微生物群落组成。而
学位
聚合物纳米颗粒(PNP)因其稳定性高、粒径可控、无毒以及可设计性而被广泛关注。在实际应用中通过引入不同种类的功能单体,调节各单体的配比可使其具备某些特定的物理化学特性。葫芦脲(CB[n])是一种由甘脲衍生出的对客体分子具有高度选择性和亲和性的主体化合物,将葫芦脲引入PNP侧链结构中,使其既可以通过疏水和静电作用与客体分子形成具有刺激响应性的主客体包合物,又可以保留PNP本身固有的优良特性,以用于建
学位