海南省城鄉生活垃圾源活性氮排放特征研究

杜歡政 張威威 王 韜

1 同濟大學馬克思主義學院 2 同濟大學循環經濟研究所 3 同濟大學環境科學與工程學院

活性氮污染是繼生物多樣性減少和氣候變暖之后的全球第三大環境污染問題[1]。生活垃圾的填埋、燃燒等處置方式是活性氮的重要來源。2021 年10 月，海南省發布了《生態環境準入清單》，明確提出嚴控陸源污染，完善生活垃圾收運處置系統，保護和修復海島生態系統。同期，國務院辦公廳印發《關于推動城鄉建設綠色發展的意見》，指出推動城鄉美好環境共建共治，以生活垃圾的分類治理等為抓手和載體，共同建設美好家園。本文以海南省8個地級市的城鄉生活垃圾為研究對象，探究1995－2019 年的海南城鄉生活垃圾源活性氮的排放特征，根據活性氮排放總量、清單和強度，分析當前海南省城鄉生活垃圾源活性氮污染較嚴重的區域，以期為海南省踐行城鄉綠色發展理念提供實證參考。

一、區域概況與數據來源

（一）區域概況

海南是中國唯一的熱帶省份，地處中國最南端的省級行政區，屬于華南區域。海南省共有18個縣市，其中8個地級市和10 個縣區。為深入探究城鄉生活垃圾的活性氮的排放特征，以海南省8 個地級市的城鄉生活垃圾為研究對象，8個城市分別為海口、三亞、五指山、儋州、東方、瓊海、萬寧和文昌，其中，海口、儋州、瓊海、萬寧和文昌為海南北部沿海城市，三亞和東方為南部沿海城市，五指山為內陸城市。

（二）數據來源

城市生活垃圾清運量和農村生活垃圾產生量的總和表征城鄉生活垃圾總量，城市生活垃圾清運量來自于《中國統計年鑒》《海南統計年鑒》。借鑒楊俊峰[2－4]等學者的估算方法估算得出農村生活垃圾總量。海南省8 個區域的人口、GDP、耕地面積均來自《海南統計年鑒》，本文參考各個地區的生產總值指數對地區生產指數進行修正，最終以2010年不變價來衡量地區生產總值GDP。

二、研究方法

現有的統計資料并未直接提供生活垃圾源活性氮排放數據。由于生活垃圾的三種處置方式是生活垃圾源活性氮排放的主要來源，因此，現有研究通常基于生活垃圾處置方式的數量來估算活性氮的排放量。本文參考Luo、Ma[5－6]等學者的研究，確定了生活垃圾不同處置方式的活性氮排放系數，如表1 所示。本研究的活性氮清單主要指NH3、NOX、N2O、Nr（主要指排放進水體的活性氮）。

估算公式如下：

三、結果與分析

（一）城鄉生活垃圾總量分析

1995—2019年，海南8個城市的城鄉生活垃圾總量呈現逐年遞增趨勢（圖1），其中1995—2010 年增長速度較慢，2010—2019 年增長速度較快。研究期內，城市的生活垃圾逐年增長，農村的生活垃圾逐年減少。

1995—2019 年，海南省城鄉生活垃圾由148.04 萬t 增加至285.68 萬t，增加了137.64 萬t，年均增長量為5.74 萬t。1995—2010 年，城鄉生活垃圾增長速度較為平緩，增長總量僅為25.86 萬t；2010—2019 年城鄉生活垃圾增長速度較快，增長量為111.79萬t。其中，城市生活垃圾由58.2萬t增加至222.23萬t，增加了164.03萬t，年均增長量為6.83萬t；農村生活垃圾由89.84萬t減少至63.46萬t，減少了26.38萬t，年均減少量約為1.1萬t。

研究期內，8 個城市的城鄉生活垃圾累計排放量見圖2。就城市生活垃圾而言（圖2-a），海口是產生量最多的城市，約為336.2萬t，占總量比約為49%，三亞是排放量第二的城市。五指山是產生量最低的城市，約為14.3 萬t，占比為2%，海口的城市生活垃圾產生量是五指山的23.5倍。就農村生活垃圾而言（圖2-b），海口和儋州是產生量較高的兩個城市，合計約為190 萬t，占總量約為41%。農村生活垃圾產生量最少的依然為五指山，約產生了9.2萬t，占比為2%。綜合來看，海口和三亞的城市生活垃圾產生量遠大于其農村生活垃圾的產生量。

圖2 1990—2019年8個城市的城鄉生活垃圾排放量

（二）城鄉生活垃圾源活性氮排放總量分析

1995—2019年，海南省8個區域的城鄉生活垃圾源活性氮總量呈現上升趨勢（見表2），從16.35萬t增加至87.69萬t，年均增長率約為15%。研究期內，海口和三亞活性氮增長量的貢獻率位居前兩位，分別為48.44%、30.2%。五指山的活性氮增長量貢獻率最低，約為1%。

表2 1995—2019年海南省城鄉生活垃圾源活性氮排放量／萬t

將海南省的活性氮總量分別與其GDP 和人口總量做回歸分析，兩者的R2分別為0.911、0.935，均大于0.9，呈現強正相關關系，說明GDP 的快速增長和各個區域的人口增量是海南省城鄉生活垃圾源活性氮排放量重要的影響因素。

（三）城鄉生活垃圾源活性氮的排放清單分析

表3顯示，研究期內海南省城鄉生活垃圾源活性氮排放種類主要是Nr、N2O、NOX、NH3。其中，NOX占比最大，由1995年的73.65%增加至2019年的79.51%；NH3的比例逐年減少，由22.41%減少至18.99%；N2O 的排放比例基本沒有變化。

表3 海南省城鄉生活垃圾源活性氮排放清單比例

表4 顯示，海南省的Nr 排放總量從0.592 萬t 增長至1.028 萬t，呈現增長趨勢。8 個城市中，儋州、東方、瓊海、萬寧、文昌、五指山六個城市，Nr的排放量均呈現減少趨勢；三亞和海口是全省Nr增長量的主要貢獻城市，分別比1995年增長了約5.0倍和2.3倍。

表4 1990—2019年海南各個省份Nr排放量／萬t

表5 顯示，海南省的NO2排放總量從0.053 萬t 增長至0.28萬t，呈現緩慢增長趨勢。海口是NO2排放量貢獻最大的城市，2019 年海口的排放量占比高達全省排放總量的46%。三亞是全省NO2排放量增長率最高的城市，2019年比1995年增長了約14倍。

表5 1990—2019年海南各個省份NO2排放量／萬t

表6 顯示，海南省的NOx 排放總量呈現快速增長趨勢，從12.047萬t增長至69.747萬t，年均增長率約20%。三亞是增長率最高的城市，年均增長率約為65%。

表6 1990—2019年海南各個省份NOX排放量／萬t

表7 顯示，海南省的NH3排放總量從3.665 萬t 增長至16.661 萬t，呈現快速增長趨勢。東方、瓊海、萬寧、文昌、五指山5 個城市NH3排放量均呈現先上升后下降趨勢，三亞、海口、儋州的NH3排放量呈現上升趨勢，海口的增長率最高，年均增長率約為28%。

表7 1990—2019年海南各個省份NH3排放量／萬t

（四）城鄉生活垃圾源活性氮的排放強度分析

1995—2019年，8個城市的地均和人均活性氮排放強度差距較大，見表8 和表9。就人均活性氮排放強度而言，儋州、萬寧、文昌三個城市的人均排放強度均低于8個省份的均值；海口是超過全省均值的城市。三亞作為海南省最重要的旅游城市，1995 年的人均活性氮排放強度低于省均值，自2000 年起人均活性氮排放強度逐步增長，2019 年其活性氮排放強度約為省均值的2 倍。就地均活性氮排放強度而言，文昌和瓊海的排放強度低于省均值，海口和三亞的排放強度均遠遠高于全省均值，其中，2019 年三亞和海口的地均排放量分別高達15.58萬t和8.062萬t；東方和文昌地均排放量最低，分別為0.753萬t和0.903萬t，不足省均值的三分之一。

表8 1990—2019年海南省人均活性氮排放量（t／人）

表9 1990—2019年海南省地均活性氮排放量（t／hm2）

四、討論與建議

（一）討論

研究期內，8個城市的城鄉生活垃圾總量呈現逐年增長趨勢，自2010 年起，城市生活垃圾的產生量呈現快速增長趨勢，農村生活垃圾產生量呈現逐漸減少趨勢。這與海南省近十年的城市化水平不斷提升和城市人口急劇增加等因素有關。不同城市的城鄉生活垃圾產生量比例差別較大，而儋州、東方、瓊海、五指山四個城市的城市與農村的生活垃圾占比差距不大，說明其城市化發展速度較慢。海口和三亞是城市與農村生活垃圾總量差距最大的兩個城市，主要是由于海口和三亞是海南經濟最發達、城市化水平最高、產業最豐富的兩個城市，對人口吸引力較大，導致城市生活垃圾產量遠遠高于其農村生活垃圾產量。

1995－2019 年城鄉生活垃圾源的活性氮總量呈現上升趨勢，海口和三亞兩個城市貢獻量最大，累計貢獻率超過78%，貢獻率最低的城市為五指山。海南省城鄉生活垃圾源活性氮總量與人口、GDP存在強正相關關系。海南生活垃圾源活性氮排放清單中NOX貢獻率約80%，含Nr、N2O、NH3等三類活性氮總量僅占2成。三亞是Nr、NO2、NOx增長率最快的城市，海口是NH3增長率最快的城市。

8個城市的人均和地均活性氮排放強度差異較大，海口的人均活性氮排放強度始終超過全省均值，三亞則自2000年起逐步增長并超過全省均值，至2019 年其人均排放量位列第一，是省均值的2倍。此外，三亞和海口的地均排放強度始終超過省均值。三亞是2019 年地均活性氮排放強度最高的省份，是東方（排放強度最低）地均活性氮排放強度的20倍。表明海口和三亞是目前海南8個城市中城鄉生活垃圾源活性氮污染最為嚴重的兩個城市。

（二）建議

在大力引進外來人口和發展經濟的同時應控制生活垃圾的產生量，分類治理生活垃圾和強化資源化處置方式。海口市作為國內首批46 個垃圾分類重點城市之一，于2018 年制定了《海口市生活垃圾分類管理辦法》，明確了“有害垃圾、易腐垃圾、可回收物、其他垃圾”四分類法。建議加快制定除海口以外的城市生活垃圾分類管理條例。三亞作為國際旅游城市，由于人口密集，生活垃圾產量大，生活垃圾引致的活性氮污染問題嚴重，迫切需要制定生活垃圾分類處置的管理和實施細則。

8 個城市中有7 個城市屬于沿海區域，其城鄉生活垃圾源的活性氮污染對海洋生態環境造成了潛在生態威脅，應強化陸海生態統籌，提升沿海城市生活垃圾源氮污染的監控力度和治理水平。