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中国垃圾填埋场恶臭影响的大数据分析

2015-11-17 08:58 环卫科技网 蔡博峰等

  在中国,生活在垃圾填埋场附近的居民,可能时常受到恶臭影响。这也是形成邻避现象重要肇因之一。

  垃圾填埋场恶臭是指令人难以忍受的、或使人产生不愉快感觉的,会影响人类生产和生活的气体通称。中国由于进入垃圾填埋场的垃圾含水率高(40~60%)、易降解有机物含量高(50~70%),使得在填埋处置过程中填埋气无组织释放量大,恶臭污染较为严重。

  根据环保部“12369”环保举报热线2013年的案件处理情况统计,2013年,由于垃圾填埋场恶臭导致的案件达到25起,占2013年总处理案件的1.5%,平均每月发生两起。

  考虑中国垃圾填埋场仅约两千多个,相对百万家工业企业和其他大气、土壤、水环境污染,如此高的案件举报率和处理率,表明了垃圾填埋场恶臭问题的严峻性和群众的关注度。

  环保部“12369”环保举报热线的官方网站也认为,“从群众反映的问题来看,对恶臭、异味污染问题的反映比较集中”。

  为了探讨相关规律,解决相应问题,我们就需要探讨,究竟垃圾填埋场恶臭的影响范围如何,哪些人群受到影响?我们这项研究,基于全国填埋场全口径调研数据,试图通过物理模型和社会数据挖掘,研究中国垃圾填埋场恶臭影响范围和影响人群,从而为环境研究和管理提供借鉴和参考。

  我们初步研究得出:

  基于FOD模型计算,中国1955个垃圾填埋场(不包括台湾、香港和澳门,下同)2012年硫化氢排放量226吨;经过地面点源连续高斯模型计算和CALPUFF模型检验,垃圾填埋场恶臭平均影响距离为796米,个别影响距离超过10公里。

  利用社会大数据(新闻和微博)挖掘分析表明,社会数据得出的影响距离总体上大于基于地面点源连续高斯模型计算的距离。

  全国垃圾填埋场恶臭影响的人口达到1228万人,其中敏感人群(儿童+老人)人口数达到264万;影响的敏感单位(学校和医院)达到7818个,其中学校3143个,医院4675个;影响的人群活动占全国总人群活动的1.82%。

  垃圾填埋场恶臭影响范围仅占中国陆地国土面积的0.09%,而其影响到的人口占全国总人口的0.90%,其影响的人群比例则更高。

  以下是较为详细的介绍。

  研究方法与数据

  本研究基于全国1955个垃圾填埋场(包括卫生填埋和简易填埋,基本覆盖了全国所有垃圾填埋场),利用FOD模型计算每个垃圾填埋场的恶臭气体排放量,利用点源连续高斯模型作为恶臭气体扩散模型,针对每个垃圾填埋场逐一计算其恶臭排放和扩散。基于全国垃圾填埋场的影响范围,利用高空间分辨率人口密度数据、中国乡镇人口空间数据集、中国教育机构、医疗机构点源GIS数据集、新浪微博大数据集等数据,评估垃圾填埋场恶臭影响的人口、敏感单位和人群活动。

  本研究确定恶臭影响半径的基础是恶臭的嗅觉阈值,即人能闻到恶臭即认为受到恶臭影响。虽然垃圾填埋场恶臭含有很多有害物质,但闻到恶臭并不意味着一定产生健康影响,只是一定会产生心理影响,即使人产生心理厌烦等负面情绪。

  针对垃圾填埋场恶臭的影响范围,主流研究方法是基于物理模型和人对恶臭的嗅阈值。但垃圾填埋场恶臭来源除垃圾填埋场本身外,垃圾填埋场附近的集中运输等也非常重要。更为重要的是,恶臭的影响与人的主观感受联系非常显著,本研究以微博大数据和社会新闻检索数据为社会调查数据,获取反映垃圾填埋场恶臭的影响距离信息,用于与基于物理模型计算的垃圾填埋场恶臭影响半径进行比较分析。

  图1中国垃圾填埋场恶臭影响研究技术路线图

  垃圾填埋场恶臭的环境影响及公众态度

  国内外大量研究,采用仪器分析技术对垃圾填埋场恶臭气体进行研究,认为其主要成分包括无机的氨气和硫化氢气体,以及部分挥发性有机化合物如硫化合物(如硫醇、硫醚等)、芳香烃、饱和及不饱和烃、含氮化合物(如胺类、吲哚等)、卤代烃、含氧化合物等。

  中国垃圾填埋场恶臭气体成分研究也表明,虽然恶臭气体成分复杂,但仍以含硫化合物为主。填埋气中含硫化合物主要来源于生活垃圾中蛋白质和氨基酸类物质的厌氧降解。

  垃圾填埋场恶臭对人体呼吸、循环、消化、内分泌和神经等系统都有不同程度的损害,使人呼吸不畅、恶心呕吐、烦躁不安、头昏脑胀;高浓度恶臭爆发时,会使人失去知觉,甚至窒息死亡;长期暴露于恶臭环境中(不论恶臭强度高低)也会严重危害人的身体健康,产生一系列致癌效应等。近年来,由于垃圾填埋场恶臭问题导致的公众事件时有发生,与国际社会的情况一样,垃圾填埋场的恶臭气体成为公众视野中的重点和热点环境问题,也是公众抱怨和反对垃圾填埋场的主要原因之一。

来源:澎湃

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