多情景模拟下北京通州城市副中心绿化废弃物资源化利用的环境影响评估

推荐：为解决绿化废弃物(GW)传统处置模式的环境负担问题，研究人员采用生命周期评估(LCA)方法对比分析了当前处置模式(S1)与四种资源化情景(S2-S5)的环境影响潜力。研究发现堆肥+热解模式(S4)在多项环境影响类别中替代效益最高，但净环境排放仍为正；混合使用情景(S5)通过调整堆肥/有机覆盖物比例展现出显著环境效益优化潜力，为发展中国家城市固废管理提供了科学依据。

　　

随着城市化进程加速，中国城市绿化面积扩张催生了大量绿化废弃物(GW)，其占城市固体废物(MSW)总量的15%-30%。传统填埋或焚烧处理不仅占用土地资源，渗滤液和焚烧排放物更会加剧温室效应(GWP)和淡水生态毒性(FET)。尽管发达国家已建立较完善的GW资源化体系，中国在该领域起步较晚，现有研究多聚焦单一处理技术，缺乏系统性环境效益评估。

北京林业大学与通州区园林绿化局的研究团队在《Journal of Cleaner Production》发表研究，首次对北京通州城市副中心公园GW开展多情景生命周期评估。研究通过实地调查与模型模拟，构建了当前处置模式(S1)与四种资源化情景(S2堆肥、S3热解、S4堆肥+热解、S5混合使用)的LCA框架，涵盖收集运输、处理工艺到终端产品替代的全链条分析。关键技术包括：1)基于中国国家标准定义GW组分特征；2)采用SimaPro软件构建LCA模型；3)通过敏感性分析优化堆肥/有机覆盖物配比；4)量化NH₃、N₂O等长期排放因子。

全球变暖潜能(GWP)
S1因替代化肥生产呈现5.56E+05 kg CO₂ eq环境效益，但净排放仍达3.44E+06 kg CO₂ eq。S2与S3的GWP接近，其中S2 63.7%排放来自堆肥过程，S3则主要源于热解能耗。S4虽在多项指标中替代效益最高，但净排放仍未转负。

淡水生态毒性(FET)
S1因覆盖物染色工艺贡献99.4%毒性负荷，净FET高达5.92E+06 kg 1,4-DCB。S4通过减少覆盖物使用将净FET降至1.01E+05 kg，揭示碳减排与毒性负担的拮抗效应。

陆地酸化与富营养化
S2和S3在TA和FE指标上差异显著，S2堆肥过程贡献86.2%的SO₂ eq排放，而S3热解灰分利用可降低47%的PO₄^3- eq排放，体现技术路径选择对环境影响的级联效应。

研究结论指出，GW资源化存在明显的环境效益权衡：1)覆盖物染色工艺是FET主要来源，需开发环保染料或预处理技术；2)热解生物炭的土壤固碳效益与能源消耗存在平衡点；3)混合情景(S5)通过调整堆肥/覆盖物比例(敏感性分析显示最佳比为3:7)可实现多指标协同优化。该研究为发展中国家"无废城市"建设提供了关键技术路径选择依据，其建立的LCA框架可扩展应用于其他有机废弃物的管理策略评估。