【摘 要】
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随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,中国的城市生活垃圾总量快速增加。2019年,全国城市生活垃圾总量已达到2.4亿吨,其中45.6%的生活垃圾被卫生填埋处理,侵占了大量的城市土地空间,造成了“垃圾围城”和水土污染等严重的环境问题。为此,生态环境部印发的《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》中指出,要大力推进城市固体废物减量化、资源化、无害化处理,发挥减污降碳协同效应,并对城市生活垃圾处理
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随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,中国的城市生活垃圾总量快速增加。2019年,全国城市生活垃圾总量已达到2.4亿吨,其中45.6%的生活垃圾被卫生填埋处理,侵占了大量的城市土地空间,造成了“垃圾围城”和水土污染等严重的环境问题。为此,生态环境部印发的《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》中指出,要大力推进城市固体废物减量化、资源化、无害化处理,发挥减污降碳协同效应,并对城市生活垃圾处理提出了更高的要求。因此,亟需研究更科学更环保的城市生活垃圾优化处理路径。本研究选取郑州市进行城市生活垃圾优化处理路径研究。首先通过计算及实地调研数据建立了郑州市生活垃圾处理温室气体和大气污染物排放清单。其次,采用生命周期评价方法（LCA）分别评估了焚烧发电和卫生填埋处理生活垃圾产生的八种环境影响,包括全球变暖潜力（GWP）、酸化潜力（AP）、富营养化潜力（EP）、淡水生态毒性潜力（FAETP）、人体毒性潜力（HTP）、光化学臭氧生成潜力（POCP）、非生物资源消耗潜力（ADP）、和陆地生态毒性潜力（TETP）。最后,本研究采用灰色GM（1,1）预测模型对郑州市未来生活垃圾产量进行预测,并设置了基准情景、焚烧发电比例提升情景、生活垃圾分类处理情景和堆肥处理比例提升情景,分析各个情景产生的环境影响及节能减排效益,以探索郑州市生活垃圾优化处理路径。主要结论如下:（1）近年来,郑州市生活垃圾产量增长迅速,采用以填埋为主的处理方式,排放了大量的温室气体和大气污染物。2019年郑州市生活垃圾总量达到268.9万吨,其中66.5%被卫生填埋,其余被焚烧发电处理。通过建立城市生活垃圾处理温室气体和大气污染物排放清单可知,2019年郑州市生活垃圾处理温室气体排放量为333.0万吨CO2-eq,生活垃圾填埋场是主要的排放源,排放占比达92.0%。郑州市生活垃圾处理大气污染物NOx、H2S和CO的排放量分别为852.0吨、618.0吨和512.0吨,NOx和重金属污染物主要来自于生活垃圾焚烧发电厂,而H2S和CO主要由生活垃圾填埋场产生。（2）生命周期评估结果显示,城市生活垃圾焚烧将产生显著的GWP和HTP环境影响,焚烧过程是主要的污染物产生过程。在城市生活垃圾焚烧发电厂内,GWP和HTP是主要环境影响类型,对综合环境影响的贡献率合计高达69.7%。城市生活垃圾在焚烧过程中对综合环境影响的贡献率达到97.0%,远大于生活垃圾运输过程、飞灰处理过程和废水处理过程。此外,与卫生填埋处理相比,郑州市生活垃圾焚烧发电处理产生的环境影响比卫生填埋更小。（3）生活垃圾分类处理情景（S3）具有最小的综合环境影响和显著的节能减排效益。情景分析结果显示,相对于基准情景（S1）、焚烧发电比例提升情景（S2）和堆肥处理比例提升情景（S4）,2030年情景S3的综合环境影响分别降低了 29.2%、3.7%和15.1%。在具体环境影响类别方面,相对于情景S1,POCP的改善效果最佳,实现了 84.9%的减排,其次是GWP,减排率为49.4%。节能减排结果分析显示,情景S3比情景S1可减少温室气体排放3.4×106 CO2-eq,分别减少大气污染物NH3、VOCs和H2S排放208.4、177.9和1022.9吨,减少柴油使用17.1×103吨。郑州市未来应该加速推进生活垃圾分类工作,减少生活垃圾填埋处理并提高焚烧发电处理和资源化处理比例。本研究进行了郑州市生活垃圾优化处理路径研究及其环境影响评估,可以帮助决策者掌握郑州市生活垃圾产生和处理现状,为郑州市政府部门推进生活垃圾分类、加快建立覆盖全社会的生活垃圾收运处置体系和实现生活垃圾优化处理提供理论支撑。
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