2025-07-29
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中新網(wǎng)北京7月29日電 (記者 孫自法)垃圾填埋場(chǎng)是全球第三大人為甲烷排放源,約占全球人為甲烷排放量的18%,如何對(duì)其開展精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)意義重大。
中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院(空天院)7月29日發(fā)布消息說,該院程天海研究員團(tuán)隊(duì)最新利用高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)的“火眼金睛”,開發(fā)出一種精準(zhǔn)量化垃圾填埋場(chǎng)甲烷排放的新方法,并基于該方法對(duì)全球垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)估。
這項(xiàng)在垃圾填埋場(chǎng)甲烷排放監(jiān)測(cè)領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展的成果論文,近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-氣候變化》上線發(fā)表。
論文通訊作者程天海研究員介紹說,傳統(tǒng)甲烷排放監(jiān)測(cè)主要依賴地面測(cè)量和模型估算,存在覆蓋范圍有限、精度不足、成本高昂等問題。衛(wèi)星遙感技術(shù)可以在全球范圍內(nèi)以更高的時(shí)空分辨率統(tǒng)一量化垃圾填埋場(chǎng)的甲烷排放,這是傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的。
在本項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)利用30米空間分辨率和10納米光譜分辨率的遙感衛(wèi)星,結(jié)合匹配濾波算法和積分質(zhì)量增強(qiáng)法,識(shí)別并量化全球范圍的102個(gè)垃圾填埋場(chǎng)的甲烷羽流(氣體從排放源釋放后形成的一種羽毛狀擴(kuò)散結(jié)構(gòu))及其排放速率,共檢出367個(gè)有效羽流,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全球垃圾填埋場(chǎng)甲烷排放的精準(zhǔn)量化。
程天海表示,這次研發(fā)的新方法不僅提高了垃圾填埋場(chǎng)的監(jiān)測(cè)精度與廣度,為全球甲烷排放監(jiān)測(cè)提供了全新的解決方案,也有望為全球減排政策的制定提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
研究團(tuán)隊(duì)對(duì)全球兩類垃圾填埋場(chǎng)展開研究,一類是未采取封閉或嚴(yán)格防護(hù)措施的露天垃圾場(chǎng);另一類是經(jīng)過科學(xué)設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營,能對(duì)生活垃圾等廢棄物進(jìn)行無害化處理的衛(wèi)生垃圾場(chǎng)。
研究過程中,研究團(tuán)隊(duì)將衛(wèi)星反演結(jié)果與經(jīng)實(shí)地驗(yàn)證的機(jī)載測(cè)量數(shù)據(jù)集交叉驗(yàn)證,結(jié)果具備較高的一致性,實(shí)證新方法的可信度。
該研究結(jié)果表明,填埋場(chǎng)的甲烷排放受管理方式影響顯著,其中露天垃圾場(chǎng)的甲烷排放平均強(qiáng)度是衛(wèi)生垃圾場(chǎng)的4.8倍。
論文第一作者、中國科學(xué)院空天院博士研究生童浩然指出,新方法第一次從全球尺度系統(tǒng)評(píng)估了不同填埋管理方式下的甲烷排放差異。此次研究還發(fā)現(xiàn),當(dāng)前廣泛使用的、由歐盟發(fā)布的全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫低估了高排放露天垃圾場(chǎng)的排放量,平均低估約5倍?;谛路椒ǖ难芯繛樾拚?dāng)前排放數(shù)據(jù)庫的偏差提供了科學(xué)依據(jù)。
根據(jù)這一進(jìn)展,該研究團(tuán)隊(duì)呼吁國際社會(huì)應(yīng)加強(qiáng)完善垃圾填埋設(shè)施,同時(shí)建議建立全球衛(wèi)星監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享平臺(tái),以保障資源有限國家能夠平等獲取關(guān)鍵排放數(shù)據(jù),共同推進(jìn)全球溫室氣體減排進(jìn)程。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,通過整合多源衛(wèi)星數(shù)據(jù),精準(zhǔn)量化甲烷排放的新方法為未來實(shí)現(xiàn)全球垃圾填埋場(chǎng)的規(guī)?;?、連續(xù)監(jiān)測(cè)提供了有效技術(shù)路徑,不僅有望構(gòu)建不同氣候條件下的甲烷排放數(shù)據(jù)庫,顯著提升垃圾填埋場(chǎng)氣體排放模型的準(zhǔn)確性,還將為建立精細(xì)化時(shí)間序列的固體廢物甲烷排放清單奠定堅(jiān)實(shí)的觀測(cè)基礎(chǔ)。
論文審稿專家評(píng)價(jià)稱,中國團(tuán)隊(duì)這項(xiàng)成果具有重要科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用前景,其提供了一個(gè)全新視角,使垃圾填埋場(chǎng)監(jiān)測(cè)能夠獲得更清晰、更全面的數(shù)據(jù)。
他們認(rèn)為,該成果代表了遙感技術(shù)在固體廢棄物領(lǐng)域的潛在突破,展現(xiàn)出高技術(shù)、跨學(xué)科融合的創(chuàng)新價(jià)值,將有望推動(dòng)垃圾填埋場(chǎng)監(jiān)測(cè)模式的轉(zhuǎn)變,即從過去孤立、零散的測(cè)量方式,升級(jí)為類似天氣預(yù)報(bào)的大規(guī)模、連續(xù)性監(jiān)測(cè)體系。(完)