城市生活垃圾代謝的研究進展

周傳斌，徐琬瑩，曹愛新

(中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室，北京 100085)

“城市代謝”的概念最早由Wolman于1965年提出，Kennedy進一步將城市代謝定義為“導致城市發(fā)展、能量生產(chǎn)和廢物排放的社會、經(jīng)濟和技術過程的總和”。生活垃圾管理系統(tǒng)是一類典型的、具備社會、經(jīng)濟、自然要素的復雜系統(tǒng)，它不僅同管理體制、技術水平和居民素質(zhì)有關，也貫穿生產(chǎn)、消費、流通、還原過程，更和水體、土壤、大氣、生物、礦產(chǎn)等自然環(huán)境緊密聯(lián)系。生活垃圾的直接和間接代謝產(chǎn)物成為影響城市生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因素，成為影響地表水、地下水、大氣、土壤的污染源［1］。近年來，基于城市生態(tài)系統(tǒng)代謝的思路，碳、重金屬、能量和營養(yǎng)元素的生態(tài)代謝研究逐步成為生活垃圾研究領域的前沿議題;生活垃圾在城市生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動、物質(zhì)循環(huán)、代謝效率等方面的研究，也可為生活垃圾管理系統(tǒng)的評價、規(guī)劃、工程、管理研究提供科學基礎。

1 生活垃圾的碳代謝

1.1 城市生活垃圾的碳排放量及其生態(tài)學意義

城市生活垃圾作為影響全球氣候變化的重要碳源，近年來受到越來越多的關注。生活垃圾運輸、焚燒、堆肥、發(fā)酵和填埋處理都會產(chǎn)生 CH4和CO2排放［2］，其中垃圾填埋排放的甲烷占人類活動引起的排放量的 12%，是全球第三大甲烷排放源［3－4］。IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)，明確的將廢棄物作為溫室氣體核查五大專題之一［5］，而同生活垃圾相關的國際碳交易也是非?；钴S的清潔發(fā)展機制項目CDM(Clean Development Mechanism)項目類型。我國每年生活垃圾處理過程將形成甲烷排放超過600萬 t，總碳排放約1.5 億 t［6］。

隨著全球氣候變化問題受到越來越廣泛的關注，城市碳循環(huán)的研究也正在逐步深入，如城市碳循環(huán)模擬［7－8］、城市擴展和地類變化的碳循環(huán)［9］、城市碳管理［10］等方面。全球碳計劃(GCP，Global Carbon Plan)于2005年發(fā)起了城市與區(qū)域碳管理研究計劃，該計劃對推動城市碳過程的研究起到了重要作用。在城市生態(tài)系統(tǒng)中，碳以食物、能源、產(chǎn)品等物質(zhì)形態(tài)輸入，經(jīng)過各種轉(zhuǎn)化過程，一部分儲存在城市生態(tài)系統(tǒng)碳庫中，一部分以產(chǎn)品的形態(tài)輸出，另一部分以廢氣、廢水和固體廢棄物的形式輸出［11］。生活垃圾處理和處置的碳排放是城市足跡區(qū)水平和垂直碳通量的重要部分［12］。城市生活垃圾的碳排放過程及其空間環(huán)境效益研究正在成為城市系統(tǒng)地理—生態(tài)過程研究領域的前沿議題［13］。

1.2 城市生活垃圾處理和處置環(huán)節(jié)的碳排放規(guī)律

由于生活垃圾填埋場被認為是最為重要的甲烷排放源，因此關于生活垃圾碳排放問題最早集中在垃圾填埋場的溫室氣體釋放。研究表明，垃圾組成、含水量、可利用養(yǎng)分、溫度和pH值均是影響甲烷產(chǎn)生的重要因素［14］。填埋場釋放甲烷是長期過程，填埋場封場后甲烷釋放速率在逐步增長達到峰值后會呈現(xiàn)出下降趨勢，覆蓋土壤中的甲烷和二氧化碳濃度會隨著封場年數(shù)的增加而減少［15］。減少原生生物垃圾填埋量、采用填埋覆蓋土壤的碳撲捉技術和進行好氧、半好氧填埋技術的改進都可以削減填埋場的碳排放［16－17］。生活垃圾焚燒及其它垃圾熱轉(zhuǎn)化技術也是生活垃圾碳減排技術探討的重要問題。由于各城市生活垃圾焚燒發(fā)電效率和本地基準的燃煤發(fā)電參照值(EF)的不同，生活垃圾焚燒最終是碳源還是碳匯仍然是個不確定的問題。由于我國垃圾含水率高、熱值相對較低，對比研究表明我國的垃圾焚燒基本應該歸為城市碳源［18］。而歐洲的研究表明，單純的垃圾焚燒是碳源，而采用機械－生物預處理的垃圾焚燒發(fā)電可認為是城市的碳匯［19］。

1.3 城市生活垃圾管理系統(tǒng)的碳排放及其不同技術碳排放的比較

城市生活垃圾的收集、運輸以及終端處理技術的決策等管理措施都會影響到垃圾的碳排放過程。Calabrò等人研究了意大利生活垃圾分類收集不同情景下的碳排放，認為分類收集方式可以有效的削減碳排放并將垃圾焚燒發(fā)電廠變成城市碳匯［20］。Couth等人總結(jié)了非洲國家廢棄物低碳管理措施，也認為有機垃圾的源分類收集是非洲實現(xiàn)垃圾碳減排的關鍵［21］。Bastin等人研究了英國兩個小城鎮(zhèn)垃圾收運系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)，垃圾集中收運處理的碳排放分別是分散收運處理碳排放的1.8和5.5倍，垃圾運輸車輛的能源選擇也是影響碳排放的關鍵因子［22］。生活垃圾碳排放也經(jīng)常用于終端處理技術的選擇研究上。Khoo等人采用生命周期分析方法研究了新加坡有機垃圾的處理技術的碳排放，認為厭氧發(fā)酵是生命周期碳排放較小的處理技術［23］。韓樹麗等人研究了研究了我國填埋、焚燒、堆肥等技術的溫室氣體排放，認為多技術關聯(lián)的綜合處理是較好的減碳方式［24］。

1.4 城市尺度生活垃圾的碳循環(huán)規(guī)律以及低碳管理方法研究

碳排放分析被用于城市之間的生活垃圾管理系統(tǒng)的比較，以借鑒垃圾低碳管理城市的經(jīng)驗。Mühle等人比較了英國和德國城市生活垃圾管理系統(tǒng)的碳排放，研究表明，英國垃圾管理系統(tǒng)的碳排放是德國的5倍，其主要原因是德國的垃圾管理系統(tǒng)更強調(diào)資源回收和能源再生［25］。臺北的研究也表明資源回收是最好的減碳措施，而缺乏有效管理的廚余垃圾發(fā)酵是垃圾碳排放的重要來源［26］。趙勝男研究省域的有機廢棄物資源化利用策略，并分析了各類廢棄物的減碳潛力［27］。羅婷文等人研究了?？谑械睦芾硐到y(tǒng)后發(fā)現(xiàn)，?？诿咳嗣刻焐罾奶驾敵隽繛?.326 kg，其中31%左右的碳在填埋方式下轉(zhuǎn)化成CH4、CO2和滲瀝水中的有機物排放，而69%左右的碳被長期固定［11］。北京、蘇州、天津等地的研究案例表明，我國生活垃圾處理的全生命周期碳排放強度在650—2372 kg CO2eq/t，遠低于歐洲發(fā)達國家的水平(德國34 kg CO2eq/t和英國175kg CO2eq/t)［25］。潘玲陽等人最早關注了生活垃圾碳循環(huán)的城鄉(xiāng)梯度問題，并分別以北京市和廈門市集美區(qū)為研究案例分析了城市中心區(qū)、郊區(qū)和農(nóng)村等不同住區(qū)類型的垃圾碳排放特征，并提出了針對性的管理措施建議［28－29］。

1.5 生活垃圾碳排放實地測定和核算分析的方法學研究

城市生活垃圾碳排放的測定主要是在填埋場地表土壤布置溫室氣體監(jiān)測點位，實測通過斷面的溫室氣體的濃度［15］。IPCC的垃圾處理技術碳排放模型和生命周期碳排放分析是常用的生活垃圾碳排放核算模型，而采用LCA(Life Cycle Analysis)分析的碳排放數(shù)據(jù)更為可靠，而IPCC忽略了部分間接的碳排放［30］，但是兩類模型都需要本地數(shù)據(jù)的支撐，否則將不能獲得比較精確的碳排放數(shù)據(jù)。Kumar等人分析了填埋場碳排放實測數(shù)據(jù)和IPCC模型、FOD(First－Order Decay)模型和 MTM(Modified Triangular Method)模型之間的差異，研究發(fā)現(xiàn)核算模型之間以及模型和實測數(shù)據(jù)之間均存在較大的差異，采用工業(yè)元素分析獲得的初始碳含量、化石碳含量和生物碳含量等參數(shù)均是進行精確模型分析的必要參數(shù)［31］。

2 生活垃圾的重金屬代謝

2.1 生活垃圾的重金屬代謝量及其生態(tài)學意義

隨著重金屬污染問題越來越受到重視，也逐漸有學者開展了城市重金屬的代謝研究，主要關注的熱點在于重金屬在城市中的儲存和以垃圾為載體的排放［32］。S?rme等人研究了瑞典 Stockholm 的重金屬城市代謝后發(fā)現(xiàn)，通過垃圾代謝的重金屬占城市總輸入量的15%—45%［33］。城市生活垃圾產(chǎn)生量巨大、成分復雜，生活垃圾中電池、燈管、電器、紙張、油漆、油墨、染料、灰塵以及源自食物鏈富集的食物均是生活垃圾中重金屬污染的來源［34］。城市生活垃圾中的累積的重金屬對人類健康影響的風險巨大。例如，廣東貴嶼兒童鉛中毒事件就與垃圾處理有關。生活垃圾收集和處理的從業(yè)人員長期接觸重金屬污染的垃圾和滲濾液也可能會對健康帶來威脅。

城市生活垃圾中的重金屬分散在家庭和社區(qū)產(chǎn)生源頭各類組分中，并在社區(qū)收集、轉(zhuǎn)運和多級處理中不斷混合和遷移，在垃圾處理的終端環(huán)節(jié)呈現(xiàn)出高濃度富集的特征。填埋場作為生活垃圾的最終處置地，垃圾堆體中往往具有高于土壤背景值數(shù)倍到數(shù)十倍的重金屬［35］。沒有防滲措施的簡易垃圾填埋場周邊的地下水中能檢出高濃度的重金屬［36］。生活垃圾焚燒過程中以鉛為代表的重金屬在粒徑小于1μm的飛灰顆粒物中高度富集了50%—80%，是重點防控的危險廢棄物之一［37］。有機垃圾堆肥和機械－生物處理技術，也因為從混合垃圾中分選出的堆肥原料中含有超出農(nóng)用標準允許的重金屬限值范圍，而導致技術的推廣和應用受限［38－40］。生活垃圾中含有高濃度重金屬的組分本來是有限的若干種，正是由于生活垃圾收運和處理過程中的重金屬物理破碎、混合、化學反應和生物富集等過程防控措施的忽視，導致進入填埋、焚燒、堆肥等末端處理環(huán)節(jié)的生活垃圾中的重金屬已呈現(xiàn)出濃度較高、交叉污染和難以控制的特征［41－42］。立足于生活垃圾城市代謝的全過程研究生活垃圾中重金屬的遷移、轉(zhuǎn)化和歸趨規(guī)律，是全過程防控生活垃圾重金屬問題的關鍵。

2.2 城市生活垃圾不同組分中重金屬的源解析及遷移特征

生活垃圾成分復雜，重金屬含量較高的組成成分有廢金屬、廢塑料、廢紙、塵土、廢玻璃和電子廢棄物。各類組分中比較典型的重金屬類型分別是:廢金屬(Cu，Ni)、廢塑料(Cr，Pb)、廢紙(Pb，Cr)、塵土(Pb，Zn)、廢玻璃(Cd，Cr，Cu，Pb)，電子廢棄物(電池、顯示屏碎片、小電器等)中的重金屬成分就更為復雜［43－44］。包裝生活垃圾的塑料袋甚至都有可能成為重金屬污染的來源［45］。以上海為案例的城市生活垃圾重金屬源解析研究表明，80%以上的重金屬和砷均來源于伴隨有機廢棄物的塵土類無機物質(zhì)［43］。按顆粒物的粒徑分級來分析重金屬在垃圾中分布規(guī)律的結(jié)果表明，表明粒徑小于15 mm的廚余垃圾塵土中重金屬含量顯著高于大于15 mm的組分［46］。

2.3 重金屬在城市生活垃圾填埋和焚燒處理環(huán)節(jié)中的遷移及形態(tài)轉(zhuǎn)化

生活垃圾填埋場中重金屬的儲存、遷移和轉(zhuǎn)化一直是研究的熱點之一。垃圾填埋堆體中的重金屬形態(tài)可分為可交換態(tài)(吸附在粘土和腐殖酸表面)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、硫化物及有機結(jié)合態(tài)、礦物晶格殘渣態(tài)，其存在的主要形態(tài)是殘渣態(tài)［34］。填埋堆體重金屬含量呈現(xiàn)垂直分布的特征，上層填埋垃圾因為酸化或氧化作用釋放出的重金屬能被下層填埋垃圾所固定，而下層具有較高的吸附容量［35］。最容易導致重金屬滲出的垃圾組分分別是:塵土(街道清掃和家庭吸塵器收集的塵土)、電池、紙張和金屬［44］。電子廢棄物具有非常復雜和相對濃度較高的重金屬含量，電子廢棄物與混合垃圾填埋共處置研究也是受到不少關注。生活垃圾焚燒處理后重金屬的遷移特征則根據(jù)重金屬類別的不同而有所差異，95%的Cu、Cr存在于爐渣中，而80%以上的 Cd、Hg 存在于飛灰中［46］。

2.4 城市生活垃圾堆肥施用的的重金屬累積風險及其在土壤－植物中的遷移

據(jù)調(diào)查歐洲、北美和澳大利亞等國家100個樣本的堆肥中重金屬的平均含量為318 mg/kg，遠超英國堆肥利用的標準值200 mg/kg［38］。市政垃圾堆肥的重金屬含量較高的原因主要是源頭未分類的廚余垃圾在收集、運輸和機械分選過程中受到各種交叉污染［39－40］。長期和高強度施用垃圾堆肥均存在重金屬累積的風險，分別施用市政垃圾堆肥和畜禽糞便堆肥5a的長期試驗表明，市政垃圾堆肥具有明顯的累積風險，土壤中重金屬鉛的存在形態(tài)排序:殘渣態(tài)(50% 以上)、鐵錳氧化物(20% 左右)［47－48］。垃圾堆肥中的銅、鉛、鋅會隨著堆肥原料的逐步礦化而呈現(xiàn)出濃度顯著變高的趨勢，垃圾堆肥的所有重金屬中，鉛在長期堆肥過程中的釋放量最大。一系列的植物生長實驗表明，植物中的重金屬濃度并沒有累積，這說明堆肥中的重金屬形態(tài)不是植物容易吸收的形態(tài)［49］。

2.5 不同收集和分類方式對生活垃圾中的重金屬的影響及城市遷移過程

目前在城市尺度的生活垃圾重金屬遷移主要集中在源頭和末端兩個節(jié)點的重金屬含量分析比較上，特別是不同的垃圾分類或分選方式對垃圾中重金屬含量的影響。生活垃圾收集過程對有機垃圾中的重金屬含量影響非常大，末端機械分選出的有機垃圾中的重金屬含量通常是源頭分類收集的幾倍到幾十倍［42－43］。Rotter等人認為機械分類對于控制垃圾燃料(RDF，Refuse Derived Fuel)中重金屬含量的作用是有限的，因為不同組分中的重金屬已經(jīng)在生活垃圾物流中充分擴散了，在垃圾的收集、轉(zhuǎn)化、運輸、儲存等過程導致了垃圾重金屬的交叉污染［50］。采用物質(zhì)流分析方法研究城市生活垃圾重金屬含量可以掌握其在城市尺度的遷移規(guī)律，進而發(fā)現(xiàn)和診斷垃圾重金屬控制的關鍵環(huán)節(jié)，Zhang等人采用物質(zhì)流分析方法研究了特大城市上海的生活垃圾重金屬從垃圾收集站點到末端處理設施的遷移規(guī)律，以及以危險廢物、有害氣體和殘渣等載體排放的歸趨規(guī)律［41］。Long等人研究了浙江省8個城市的生活垃圾樣本中的Cu和Zn含量，垃圾中的重金屬數(shù)量卻均呈現(xiàn)隨季節(jié)變化的動態(tài)差異，夏季的重金屬含量高于冬季［51］。

3 生活垃圾的城市生態(tài)代謝研究

3.1 生活垃圾營養(yǎng)元素代謝

生活垃圾的營養(yǎng)元素代謝目前研究的較少，研究主要集中在氮元素和磷元素。Forkes等人研究了加拿大多倫多的氮元素城市代謝過程，研究表明1990年氮元素中有40.4%被填埋和焚燒，而2001年和 2004年分別下降到 18.4%和 16.1%［52］。Barles研究了法國巴黎1801—1914年的城市氮元素代謝，發(fā)現(xiàn)其中有12.6%的氮元素被城市系統(tǒng)直接排放［53］。Matsubae系統(tǒng)研究了日本的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和社會生活等領域的磷代謝過程，其中生活垃圾、污泥、畜禽糞便等不同有機廢棄物填埋處置占總輸入磷元素的12.26%［54］。Liu等人研究了我國國家尺度和典型區(qū)域尺度(滇池流域)的磷元素代謝［55］。Qiao以北京和天津為例研究了食物消費中磷的城市物質(zhì)流，研究結(jié)果表明北京市、天津市的磷代謝過程中，分別有54.4%和56.3%的磷以固體廢棄物(含污泥和家庭有機廢物)形式進入垃圾處置終端［56］。目前未見有城市垃圾鉀元素的城市代謝研究。

3.2 生活垃圾的能量代謝

生活垃圾的能量代謝研究也受到一定的關注，采用能量代謝分析方法可以解決垃圾系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率評價問題。Brown最先將能值分析法(Emergy Analysis，EA)引入城市生活垃圾系統(tǒng)研究。不同類型的能量、物質(zhì)資源、勞力服務以及費用都可以通過計算其能值轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化為太陽能值焦耳(sej)以便比較分析。能值分析被用于城市生活垃圾及建筑垃圾的回收、處理方案比選，通過計算能值回收率可比較與評價各種不同方案［57－59］。能值分析是一個至上而下的系統(tǒng)途徑，大多數(shù)能值轉(zhuǎn)換率都是基于全球能值平衡核算［60］。Dewulf曾將 Exergy(火用)分析應用于廢物工業(yè)代謝系統(tǒng)，以定量化的評價資源管理系統(tǒng)的可持續(xù)性［61－62］。Zhou等人采用火用分析模型，研究了北京市南城的生活垃圾處理系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的物質(zhì)、能量投入產(chǎn)出及火用轉(zhuǎn)化過程，研究表明垃圾分選與焚燒等綜合處理技術的應用可以將能量轉(zhuǎn)化效率從2.91%提升至4.57%和13.95%［63］。

4 總結(jié)與展望

基于城市生態(tài)系統(tǒng)代謝的思路，碳、重金屬、能量和營養(yǎng)元素的生態(tài)代謝研究逐步成為生活垃圾研究領域的前沿議題，將為生活垃圾在城市生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動、物質(zhì)循環(huán)、代謝效率等方面的研究，也可為生活垃圾管理系統(tǒng)的評價、規(guī)劃、工程、管理研究提供科學基礎。綜上所述，生活垃圾的城市生態(tài)代謝研究在以下方面還有待進一步的探索:

(1)生活垃圾的碳代謝研究

目前生活垃圾碳循環(huán)和碳排放的研究主要集中在城市生活垃圾處理技術和管理體系的分析比較上，針對城鄉(xiāng)梯度的空間差異和季節(jié)變化方面的研究較少。生活垃圾在城市生態(tài)系統(tǒng)中的代謝過程具有明顯的空間異質(zhì)性，城市、郊區(qū)和農(nóng)村的垃圾產(chǎn)量、組成成分和理化特征均呈現(xiàn)出城鄉(xiāng)差異和隨季節(jié)差異動態(tài)變化的特征，掌握生活垃圾碳循環(huán)和碳排放過程隨城鄉(xiāng)梯度和季節(jié)變化的客觀規(guī)律，對于推進城市系統(tǒng)地理－生態(tài)過程的研究意義重大。生活垃圾碳儲存、碳轉(zhuǎn)移和碳排放等城市碳循環(huán)過程的研究還非常缺乏。目前的生活垃圾城市碳循環(huán)研究還主要集中在碳排放，特別是以氣體形式釋放的甲烷、二氧化碳等溫室氣體排放方面的研究。城市地理－生態(tài)系統(tǒng)碳排放的研究雖然都意識到垃圾產(chǎn)生和處理系統(tǒng)作為碳源和碳匯的重要性，但是圍繞生活垃圾碳循環(huán)和碳源、碳匯成因的研究目前還非常少。生活垃圾處理和管理的碳排放清單模型缺乏體現(xiàn)城鄉(xiāng)和區(qū)域特征的實用參數(shù)。我國開展的生活垃圾處理和管理系統(tǒng)的碳排放研究，往往采用國內(nèi)外學界廣泛采用的IPCC核算模型和LCA分析模型進行研究，但核算碳排放清單時采用的碳含量、碳轉(zhuǎn)化和碳循環(huán)參數(shù)均借用國外的數(shù)據(jù)庫或國際上推薦的適用參數(shù)，關于垃圾碳排放的實測研究不足。

(2)生活垃圾的重金屬代謝研究

生活垃圾各組分中的重金屬在不同代謝節(jié)點的全過程遷移規(guī)律研究比較缺乏。目前的研究大多關注城市尺度的重金屬物質(zhì)流分析和遷移規(guī)律研究大多集中在收集和分類方式對垃圾中重金屬含量的影響，針對城市生活垃圾在不同代謝節(jié)點間的動態(tài)過程研究有待加強。季節(jié)因素對垃圾重金屬含量的影響可能較大。一方面是因為城市生活垃圾的組成成分會隨季節(jié)發(fā)生變化，另一方面不同季節(jié)的環(huán)境溫度和有機垃圾含量的差異可能導致垃圾運輸和儲存環(huán)境的pH值發(fā)生變化，進而影響垃圾中重金屬的溶出和形態(tài)變化。針對隨季節(jié)變化的垃圾成分和環(huán)境溫度因素同垃圾不同組分的重金屬含量的研究也有一定意義。生活垃圾中的重金屬從家庭排放后到末端處置環(huán)節(jié)中間的遷移規(guī)律目前基本處于“黑箱”狀態(tài)。生活垃圾的不同組分以及垃圾滲濾液中，重金屬含量隨垃圾成分、環(huán)境溫度、pH值等因子變化的定量化模型研究比較薄弱，生活垃圾各組分的重金屬在不同代謝節(jié)點間的遷移和歸趨的定量化模型也是值得開展的研究之一。

(3)生活垃圾的能量代謝和營養(yǎng)元素代謝研究

目前，生活垃圾的能量代謝和營養(yǎng)元素代謝的相關研究相對較少。能量生態(tài)代謝分析方法在研究生活垃圾焚燒、熱解等能源轉(zhuǎn)化技術以及全系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率等方面有較廣的應用空間。目前的研究缺乏適用我國的能源轉(zhuǎn)化參數(shù)庫，我國的生活垃圾組成成分、理化特征以及系統(tǒng)管理方法都同歐美發(fā)達國家差異巨大，因此開展我國的垃圾能量代謝的系統(tǒng)參數(shù)研究，為垃圾系統(tǒng)的能量代謝分析提供基礎。另外，我國生活垃圾中廚余垃圾成分較高，其中蘊含大量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，是營養(yǎng)元素在城市生態(tài)系統(tǒng)中滯留的重要組成。我國生活垃圾以填埋和焚燒處理為主，導致大量的營養(yǎng)元素儲存在垃圾填埋場和焚燒爐渣庫中，我國農(nóng)田的氮、磷、鉀需求大、施用強度大，磷和鉀肥相對缺乏，開展生活垃圾營養(yǎng)元素的代謝研究，對于推動生物質(zhì)垃圾資源化利用具有較強的現(xiàn)實意義。

［1］Ngoc U N，Schnitzer H.Sustainable solutions for solid waste management in Southeast Asian countries.Waste Management，2009，29(6):1982－1995.

［2］Zhao T T，Yan N，Zhao Y C.Reducing and controlling of greenhouse gas in the field of environmental engineering.Beijing:Chemistry Industry Press，2009，42－53.

［3］Zhou X P，Wang F，Hu H，Yang L，Guo P，Xiao B.Assessment of sustainable biomass resource for energy use in China.Biomass and Bioenergy，2011，35(1):1－11.

［4］Methane to Market. Global Opportunities of Methane Reduction，2008.

［5］IPCC.Guide lines for National Greenhouse Gas Inventories:Reference Manual，2007.

［6］Li H，Jin Y Y，Li Y Y.Carbon emission and its reduction strategies during municipal solid waste treatment. China Environmental Sciences，2011，31(2):259－264.

［7］Svirejeva－Hopkins A，Schellnhuber H J，Pomaz V L.Urbanised territories as a specific component of the Global Carbon Cycle.Ecological Modelling，2004，173(2－3):295－312.

［8］Svirejeva－Hopkins A， Schellnhuber H J. Modelling carbon dynamics from urban land conversion:fundamental model of city in relation to a local carbon cycle. Carbon Balance and Management，2006，1(8):1－8.

［9］Svirejeva－Hopkinsv A，Schellnhuber H J.Urban expansion and its contribution to the regional carbon emissions:Using the model based on the population density distribution. Ecological Modelling，2008，216(2):208－216.

［10］Lebel L.Carbon and water management in urbanization.Global Environmental Change，2005，15(4):293－295.

［11］Luo T W，Ouyang Z Y，Wang X K，Li W F.Carbon output through urban domestic garbage in Haikou. Environmental Sciences，2004，25(6):154－158.

［12］Zhao R Q，Huang X J，Xu H，Gao S.Progress in the research of carbon cycle and management of urban system.Journal of Natural Resources，2009，24(10):1847－1859.

［13］Yang D W，Yang Z Y，Cui S H，Luo T.Urban system research from the perspective of geo－ecological processes.Progress in Geography，2011，30(2):164－170.

［14］Wang M，Wang L A，Liu L.Greenhouse gas control for landfill.Journal of Chongqing University(Natural Science Edition)，2001，24(5):142－144.

［15］Xiaoli C，Ziyang L，Shimaoka T，Nakayama H，Ying Z，Xiaoyan C， Komiya T， Ishizaki T， Youcai Z. Characteristics of environmental factors and their effects on CH4and CO2emissions from a closed landfill:An ecological case study of Shanghai.Waste Management，2010，30(3):446－451.

［16］Xu Q Y，Ge J J.Reduction of CO2Emission uing bioreactor technology for waste management in China.Energy Procedia，2011，5:1026－1031.

［17］Read A D，Hudgins M，Harper S，Phillips P，Morris J.The successful demonstration of aerobic landfilling:The potential for a more sustainable solid waste management approach?Resources，conservation and recycling，2001，32(2):115－146.

［18］He P J，Chen M，Yang N，Shao L M.GHG emissions from Chinese MSWincineration and their influencing factors－Case study of one MSW incineration plant in Shanghai.China Environmental Sciences，2011，31(3):402－407.

［19］Papageorgiou A，Barton J，Karagiannidis A.Assessment of the greenhouse effect impact of technologies used for energy recovery from municipal waste: A case for England. Journal of environmental management，2009，90(10):2999－3012.

［20］Calabrn P S.Greenhouse gases emission from municipal waste management:The role of separate collection.Waste Management，2009，29(7):2178－2187.

［21］Couth R，Trois C.Carbon emissions reduction strategies in Africa from improved waste management:A review.Waste Management，2010，30(11):2336－2346.

［22］Bastin L，Longden D M.Comparing transport emissions and impacts for energy recovery from domestic waste(EfW):Centralised and distributed disposal options for two UK Counties.Computers，Environment and Urban Systems，2009，33(6):492－503.

［23］Khoo H H，Lim T Z，Tan R B H.Food waste conversion options in Singapore: environmental impacts based on an LCA perspective.Science of the Total Environment，2010，408(6):1367－1373.

［24］Han SL，Yang T H，Li R D，Ke X，Wei L H.Analysis on the influence of different waste disposal methods on greenhouse gas emissions reduction.Renewable Energy Resources，2011，29(1):115－120.

［25］Mühle S， Balsam I， Cheeseman C.Comparison of carbon emissions associated with municipal solid waste management in Germany and the UK.Resources，conservation and recycling，2010，54(11):793－801.

［26］Chen T C，Lin C F.Greenhouse gases emissions from waste management practices using life cycle inventory model.Journal of hazardous materials，2008，155(1):23－31.

［27］Zhao SN，Cui S H，Lin T，Li X H，Zhang Y J.Research on carbon mitigation potential of organic waste reutilization in Fujian Province.China Population，Resources and Environment，2010，20(9):30－35.

［28］Pan L Y，Ye H，Huang SP，Li G X，Zhang H Y.Greenhouse gas emission from municipal solid waste treatment in Beijing.Environmental Science＆ Technology，2010，33(9):116－124.

［29］Pan L Y，Lin T，Cui S H，Xiao L S，Zhao Y，He G.Characteristics of generation and low－carbon management strategies for household waste in peri－urban area:A case study of Jimei District，Xiamen.Acta Scientiae Circumstantiae，31(10):2319－2328.

［30］Zhao L，Chen D Z，Liu G Y，Luan J.Two calculation methods for greenhouse gas emissions from municipal solid waste thermochemical conversion and utilization processes.Acta Scientiae Circumstantiae，2010，30(8):1634－1641.

［31］Kumar S， Mondal A， Gaikwad S， Devotta S， Singh R.Qualitative assessment of methane emission inventory from municipal solid waste disposal sites:a case study.Atmospheric environment，2004，38(29):4921－4929.

［32］Obernosterer R，Brunner P.Urban metal management the example of lead.Water，Air，＆ Soil Pollution:Focus，2001，1(3):241－253.

［33］S?rme L，Bergb?ck B，Lohm U.Century perspective of heavy metal use in urban areas.A Case Study in Stockholm.Water，Air，＆ Soil Pollution:Focus，2001，1(3):197－211.

［34］Long Y Y，Hu L F，Shen DS，Hu H.Research progress of heavy metal pollution in municipal solid waste.Bulletin of Science and Technology，2007，23(5):760－764.

［35］Xiao Z，He PJ，Shao L M，Li GJ，Yu JY，Chen Z F，Xu Y E.Effect of the total amount and speciation of heavy metals on its mobility in municipal solid waste landfill. Environmental Chemistry，2005，24(3):264－269.

［36］Biswas A K，Kumar S，Babu SS，Bhattacharyya JK，Chakrabarti T.Studies on environmental quality in and around municipal solid waste dumpsite.Resources，Conservation and Recycling，2010，55(2):129－134.

［37］Yao H，Naruse I.Behavior of lead compounds during municipal solid waste incineration.Proceedings of the Combustion Institute，2009，32(2):2685－2691.

［38］Hogg D，Barth J，F(xiàn)avoino E，Centemero M，Caimi V，Amlinger F，Devliegher W，Brinton W，Antler S.Comparison of compost standards within the EU，North America and Australasia.Banburg，Oxon，2002.

［39］Farrell M，Jones D.Critical evaluation of municipal solid waste composting and potential compost markets. Bioresource technology，2009，100(19):4301－4310.

［40］Smith SR.A critical review of the bioavailability and impacts of heavy metals in municipal solid waste composts compared to sewage sludge.Environment International， 2009， 35(1):142－156.

［41］Zhang H，He P J，Shao L M.Implication of heavy metals distribution for amunicipal solid wastemanagement system:a case study in Shanghai.Science of the Total Environment，2008，402(2/3):257－267.

［42］Huerta－Pujol O，Gallart M，Soliva M，Martínez－FarréF X，López M.Effect of collection system on mineral content of biowaste.Resources， Conservation and Recycling， 2011， 55(11):1095－1099.

［43］Zhang H，He P J，Shao L M，Lee D J.Source analysis of heavy metals and arsenic in organic fractions of municipal solid waste in a mega－city(Shanghai).Environmental science ＆ technology，2008，42(5):1586－1593.

［44］Manfredi S， Tonini D， Christensen T H. Contribution of individual waste fractions to the environmental impacts from landfilling of municipal solid waste.Waste Management，2010，30(3):433－440.

［45］Huerta－Pujol O，Soliva M，GiróF，López M.Heavy metal content in rubbish bags used for separate collection of biowaste.Waste Management，2010，30(8):1450－1456.

［46］Zhao Y C.Sustainable municipal solid waste management.Beijing:Chemistry Industry Press，2007.

［47］Achiba W B，Gabteni N，Lakhdar A，Laing G D，Verloo M，Jedidi N，Gallali T.Effects of 5－year application of municipal solid waste compost on the distribution and mobility of heavy metals in a Tunisian calcareous soil.Agriculture，Ecosystems＆Environment，2009，130(3/4):156－163.

［48］Massimo Fagnano P A， Mariavittoria Zampella， Nunzio Fiorentino.Environmental and agronomic impact of fertilization with composted organic fraction from municipal solid waste:A case study in the region of Naples，Italy.Agriculture，Ecosystems and Environment，2011，141(1/2):100－107.

［49］Farrell M，Jones D L.Heavy metal contamination of a mixed waste compost:Metal speciation and fate.Bioresource technology，2009，100(19):4423－4432.

［50］Rotter V S，Kost T，Winkler J，Bilitewski B.Material flow analysis of RDF－production processes.Waste Management，2004，24(10):1005－1021.

［51］Long Y Y，Shen D S，Wang H T，Lu WJ，Zhao Y.Heavy metal source analysis in municipal solid waste(MSW):Case study on Cu and Zn.Journal of Hazardous Materials，2011，186(2/3):1082－1087.

［52］Forkes J.Nitrogen balance for the urban food metabolism of Toronto，Canada.Resources，Conservation and Recycling，2007，52(1):74－94.

［53］Barles S.Feeding the city:food consumption and flow of nitrogen，Paris，1801—1914.Science of The Total Environment，2007，375(1):48－58.

［54］Matsubae－Yokoyama K，Kubo H，Nakajima K，Nagasaka T.A material flow analysis of phosphorus in Japan.Journal of Industrial Ecology，2009，13(5):687－705.

［55］Liu Y，Chen J，Mol A P，Ayres R U.Comparative analysis of phosphorus use within national and local economies in China.Resources， Conservation and Recycling， 2007， 51(2):454－474.

［56］Qiao M，Zheng Y M，Zhu Y G.Material flow analysis of phosphorus through food consumption in two megacities in northern China.Chemosphere，2011，84(6):773－778.

［57］Brown M T，Buranakarn V.Emergy indices and ratios for sustainable material cycles and recycle options. Resources，Conservation and Recycling，2003，38(1):1－22.

［58］Lei K，Wang Z.Municipal wastes and their solar transformities:An emergy synthesis for Macao.Waste Management，2008，28(12):2522－2531.

［59］Marchettini N，Ridolfi R，Rustici M.An environmental analysis for comparing waste management options and strategies.Waste Management，2007，27(4):562－571.

［60］Sciubba E， Ulgiati S. Emergy and exergy analyses:Complementary methods or irreducible ideological options?Energy，2005，30(10):1953－1988.

［61］Dewulf J，Van Langenhove H.Integrating industrial ecology principles into a set of environmental sustainability indicators for technology assessment.Resources，Conservation and Recycling，2005，43(4):419－432.

［62］Dewulf J P，Van Langenhove H R.Quantitative assessment of solid waste treatment systems in the industrial ecology perspective by exergy analysis. 2002，Environmental Science and Technology，36(5):1130－1135.

［63］Zhou C，Hu D，Wang R，Liu J.Exergetic assessment of municipal solid waste management system in south Beijing.Ecological Complexity，2011，8(2):171－176.

參考文獻:

［2］趙天濤，閻寧，趙由才.環(huán)境工程領域溫室氣體減排與控制技術.北京:化學工業(yè)出版社，2009，42－53.

［4］甲烷市場化伙伴計劃，全球甲烷減緩之機會，2008.

［6］李歡，金宜英，李洋洋.生活垃圾處理的碳排放和減排策略.中國環(huán)境科學，2011，31(2):259－264.

［11］羅婷文，歐陽志云，王效科，李偉峰.?？谑猩罾驾敵鲅芯?環(huán)境科學，2004，25(6):154－158.

［12］趙榮欽，黃賢金，徐慧，高珊.城市系統(tǒng)碳循環(huán)與碳管理研究進展.自然資源學報，2009，24(10):1847－1859.

［13］楊德偉，楊職優(yōu)，崔勝輝，羅濤.地理－生態(tài)過程視角的城市系統(tǒng)研究.地理科學進展，2011，30(2):164－170.

［14］王敏，王里奧，劉莉.垃圾填埋場的溫室氣體控制.重慶大學學報 (自然科學版)，2001，24(5):142－144.

［18］何品晶，陳淼，楊娜，邵立明.我國生活垃圾焚燒發(fā)電過程中溫室氣體排放及影響因素－以上海某城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠為例.中國環(huán)境科學，2011，31(3):402－407.

［23］劉國輝.高效生活垃圾焚燒技術與溫室氣體減排.環(huán)境衛(wèi)生工程，2011，19(1):38－40.

［24］韓樹麗，楊天華，李潤東，可欣，魏礫宏.垃圾處理方式對溫室氣體減排作用影響分析.可再生能源，2011，29(1):115－120.

［27］趙勝男，崔勝輝，吝濤，李新虎，張雅京.福建省有機廢棄物資源化利用碳減排潛力研究.中國人口資源與環(huán)境，2010，20(9):30－35.

［28］潘玲陽，葉紅，黃少鵬，李國學，張紅玉.北京市生活垃圾處理的溫室氣體排放變化分析.環(huán)境科學與技術，2010，33(9):116－124.

［29］潘玲陽，吝濤，崔勝輝，肖黎姍，趙煜，何剛.半城市化地區(qū)家庭生活垃圾特征及低碳對策:以廈門市集美區(qū)為例.環(huán)境科學學報，2011，31(10):2319－2328.

［30］趙磊，陳德珍，劉光宇，欒健.垃圾熱化學轉(zhuǎn)化利用過程中碳排放的兩種計算方法.環(huán)境科學學報，2010，30(8):1634－1641.

［34］龍於洋，胡立芳，沈東升，胡宏.城市生活垃圾中重金屬污染研究進展.科技通報，2007，23(5):760－764.

［35］肖正，何品晶，邵立明，李國建，俞覬覦，陳增豐，徐月恩.填埋場內(nèi)重金屬總量及其形態(tài)分布對遷移性的影響.環(huán)境化學，2005，24(3):264－269.

［46］趙由才.可持續(xù)生活垃圾處理與處置.北京:化學工業(yè)出版社，2007.