The Innovation | 垃圾焚烧：是节能还是污染？这笔账要好好算一算...
导 读
固体废弃物焚烧一方面具有回收能源和减容减量的优势，另一方面，焚烧过程会释放出二噁英等持久性有机污染物（POPs），其能源收益与环境风险之间关系研究鲜有报道。本文首次建立了二者之间的关系，这有利于固体废弃物焚烧行业的综合评估（图1）。
图1 图文概述
固体废弃物主要包括生活垃圾，医疗废弃物和工业废弃物。自2004至2018年，我国生活垃圾年产量从1.55亿吨增长为2.28亿吨，垃圾焚烧厂的数量也由54座增加为331座，如图2所示。我国生活垃圾的主要处理方式为焚烧和填埋，2018年焚烧和填埋处理量分别为1.02亿吨和1.17亿吨。2004至2018年间，填埋量的平均年增长率仅为4.4％，而焚烧量的平均年增长率为28.3％，焚烧在固体废弃物处理过程中的占比越来越大。
图2 我国生活垃圾年产量及处理方式的现状
为评估能源收益与POPs排放之间的关系，本文首先估算了固体废弃物焚烧过程的发电量及其净能源收益，并建立了固体废弃物焚烧能源收益与POPs排放指数（EBEIOP）。EBEIOP为净能源收益与POPs排放量的比值。图3给出了不同水平EBEIOP值与二噁英排放量之间的相关关系，EBEIOP值越高，其与二噁英排放量之间的正相关关系越显著。
图3 净能源收益与污染物排放之间的相关性
在建立了固体废弃物焚烧净能源收益与POPs排放之间的关系后，本文进一步利用Boruta算法对EBEIOP的影响因素进行了分析。
图4 EBEIOP的Boruta运算结果比较
图4结果表明：GDP、垃圾热值和焚烧厂的数量为高EBEIOP地区的重要影响因素，而低EBEIOP地区主要受医疗废弃物和工业废弃物焚烧过程二噁英排放对总排放量贡献率的影响。也就是说，较高值EBEIOP主要与经济因素有关，而较低值EBEIOP更多受医疗和工业废弃物的影响，而且，固体废弃物焚烧过程中实现较低的污染物排放及相对较高的能源收益是可行的。
Q
最后，顺便再说一个和本文有密切关联的话题：为什么要进行垃圾分类？
通过分类，可以尽可能地将可回收垃圾进行循环利用；厨余垃圾可以送到有机质资源生态处理站进行能源回收，减少渣量。垃圾分类做得越好，就越能减少需要焚烧或填埋的垃圾总量，增加垃圾焚烧的效率，减少污染物的排放，保护我们的绿水青山。
总结和展望
在过去的几十年间，中国固体废弃物的产量增长迅速，焚烧已成为固体废弃物（尤其是生活垃圾）处理的重要方式。EBEIOP可作为评估固体废弃物焚烧能源收益与污染物排放之间关系的参考指标。
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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(20)30078-3
本文内容来自Cell Press 合作期刊The Innovation 将于2021年第一期发表的Report 文章“Bridging the relationship between energy benefit of waste incineration and risk of trace persistent organic pollutant emissions” (投稿: 20200831；接收: 20201224；在线刊出：20201229；DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2020.100075）
作者简介
中国科学院生态环境研究中心的李萃为本论文的第一作者；刘国瑞为本论文的通讯作者。
刘国瑞，理学博士，中国科学院生态环境研究中心研究员，博士生导师，主要从事典型工业过程POPs的排放特征、生成机制和污染控制研究。在Environ. Sci. Technol.、Trends Anal. Chem.、Prog. Energy Combust. Sci.等杂志发表论文80余篇。
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