垃圾填埋場溫室氣體甲烷排放量觀測(cè)與預(yù)測(cè)

【摘要】：在以變暖為主要特征的全球氣候變化背景下,溫室氣體(Greenhouse Gas,GHG)排放對(duì)全球氣候變化的影響已引起各國政府和眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。而作為主要溫室氣體之一的甲烷(CH4),因?yàn)樵鰷匦芨摺⒃鲩L速度快,其排放源已成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。已有大量研究表明垃圾填埋場是CH4最大的人類活動(dòng)釋放源,隨著垃圾填埋量的增加,填埋場排放的溫室氣體逐年增加。本文通過預(yù)測(cè)未來南京市及全國垃圾產(chǎn)量,并基于靜態(tài)箱-氣相色譜法所獲得的南京市天井洼有機(jī)廢棄物處理場表面的CH4釋放速率實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù),估算了垃圾填埋場CH4排放量,具體研究結(jié)果如下： 1.根據(jù)歷年全國和南京市城市生活垃圾(Municipal Solid Waste, MSW)產(chǎn)量進(jìn)行分析,建立了MSW與時(shí)間、生產(chǎn)總值和人口的關(guān)系,并基于三種關(guān)系建立變權(quán)重組合預(yù)測(cè)模型對(duì)未來MSW產(chǎn)量的預(yù)測(cè)。結(jié)果顯示,到2050年全國MSW產(chǎn)量23664.936萬噸,南京MSW產(chǎn)量288.076萬噸。 2.根據(jù)模型預(yù)測(cè)的MSW的產(chǎn)量結(jié)果,運(yùn)用IPCC模型,Maticorena模型及國內(nèi)填埋場產(chǎn)氣模型估算溫室氣體年排放量。模擬結(jié)果表明,到2050年全國垃圾填埋場CH4排放量為479.140萬噸,南京垃圾填埋場CH4排放量為5.777萬噸。 3.南京市天井洼有機(jī)廢棄物處理場夏季CH4釋放速率12.98～10801.22mg·m-2·h-1,平均值2404.94mg·m-·h-1；秋季為4.75～4046.10mg·m-2·h-1,平均值2282.12mg·m-2·h-1；冬季為8.64～3262.45mg·m-2·h-1,平均值938.09mg·m-2·h-1?？傮w而言,填埋場表面CH4釋放速率與溫度、氣壓存在相關(guān)性,一般溫度較高,釋放速率較大,氣壓則相反。而釋放速率與空氣濕度的關(guān)系不能很好確定。CH4釋放速率可能會(huì)受土壤因素影響,如孔隙度,硬度,或垃圾填埋場表層土壤裂縫等,表現(xiàn)在填埋場區(qū)不同場點(diǎn)的CH4釋放速率顯示出很大的隨機(jī)性。 4.模型模擬的南京天井洼有機(jī)廢棄物處理場在2011年CH4總量852.352噸。CH4的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明,該填埋場排放的填埋場表面CH4釋放速率在0.114～259.445g·m-2·d-1之間,平均值40.393g·m-2·d-1。 結(jié)合國內(nèi)外其他研究結(jié)果顯示,不同時(shí)間和地區(qū)的填埋場CH4釋放速率差異很大,CH4釋放速率變化規(guī)律復(fù)雜,需根據(jù)具體情況做具體研究。 【關(guān)鍵詞】：填埋場 垃圾產(chǎn)量 溫室氣體 甲烷 排放量
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X831
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展11-16
• 1.2.1 產(chǎn)量預(yù)測(cè)研究進(jìn)展11-13
• 1.2.2 CH_4現(xiàn)場觀測(cè)研究進(jìn)展13-14
• 1.2.3 溫室氣體排放計(jì)算方法研究進(jìn)展14-16
• 1.2.4 國內(nèi)外研究不足16
• 1.4 研究內(nèi)容和研究目標(biāo)16-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.4.2 研究目標(biāo)17-18
• 第二章 材料與方法18-24
• 2.1 資料來源18
• 2.2 生活垃圾產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型18-20
• 2.3 觀測(cè)方法20-23
• 2.3.1 時(shí)間及地點(diǎn)20
• 2.3.2 觀測(cè)裝置設(shè)計(jì)20-21
• 2.3.3 測(cè)定方法21-22
• 2.3.4 分析合理性檢驗(yàn)22-23
• 2.4 填埋場溫室氣體排放計(jì)算方法23-24
• 第三章 生活垃圾產(chǎn)量預(yù)測(cè)24-40
• 3.1 垃圾清運(yùn)量隨時(shí)間的變化26-28
• 3.2 垃圾清運(yùn)量隨生產(chǎn)總值變化情況28-31
• 3.3 垃圾清運(yùn)量隨人口變化31-34
• 3.4 變權(quán)重組合預(yù)測(cè)模型估算垃圾產(chǎn)量34-38
• 3.4.1 變權(quán)重組合預(yù)測(cè)模型權(quán)重計(jì)算35-37
• 3.4.2 組合預(yù)測(cè)模型計(jì)算結(jié)果37-38
• 3.5 預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比38-40
• 第四章 填埋場表面CH_4釋放速率特征40-49
• 4.1 填埋場表面溫室氣體釋放速率日變化40-41
• 4.2 填埋場CH_4季節(jié)變化41-43
• 4.3 填埋場同一場區(qū)CH_4釋放速率特征43-44
• 4.4 填埋場表面CH_4釋放速率與地表溫度的關(guān)系44-45
• 4.5 填埋場表面CH_4釋放速率與大氣壓強(qiáng)的關(guān)系45-46
• 4.6 填埋場表面CH_4釋放速率與填埋場表面空氣濕度的關(guān)系46-47
• 4.7 各地區(qū)CH_4釋放速率對(duì)比47-49
• 第五章 模型估算填埋場溫室氣體排放量49-64
• 5.1 IPCC模型49-52
• 5.2 Marticorena模型52-54
• 5.3 Monad模型的改進(jìn)模型54-58
• 5.4 南京典型填埋場CH_4排放量預(yù)測(cè)58-60
• 5.5 模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比60-62
• 5.6 資源化利用技術(shù)對(duì)垃圾填埋場甲烷的減排作用62-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-67
• 6.1 主要結(jié)論64-66
• 6.2 特色與創(chuàng)新66
• 6.3 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72

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