FluxLab 开展“快准狠”实地测量行动，摸清加拿大垃圾填埋场甲烷排放

长期以来，大国主要依赖模型工具来估算垃圾填埋场释放的温室气体排放量。然而，随着实地监测技术日益成熟以及减排力度的加大，这一局面正在发生转变。

多个研究团队已开始收集实地排放数据，其中包括位于新斯科舍省安蒂戈尼什的圣弗朗西斯泽维尔大学研究小组 FluxLab。与其他垃圾填埋场监测机构类似，FluxLab 最初在油气设施上磨练了场地监测能力，随后才转向垃圾填埋场。

2022 年，该实验室将多台仪器安装到两辆丰田 RAV4 上，并派出团队分头出发，开展为期数月的全国垃圾填埋场巡回测量。同时，他们还派出飞机对其中部分场地进行同步验证。收集的数据为加拿大首部联邦垃圾填埋甲烷法规的制定提供了参考，该法规于去年最终敲定。

今年 6 月，FluxLab 基于这些测量活动发表了一项同行评审研究。在覆盖 42 座垃圾填埋场的调查中，研究团队发现，实测排放量通常低于预测水平，尤其是在寒冷干旱环境中的场地。研究人员在过程中遇到了诸多挑战，包括与既有模型相悖的结果，甚至还有一次车辆险些被盗。

FluxLab 科学负责人 Dave Risk 在接受 Waste Dive 采访时表示，这些发现揭示了区域气候对垃圾填埋场甲烷产生量的影响。该研究还验证了关于垃圾填埋场排放的新兴认知，包括作业面气体收集的重要性，以及识别小型市政垃圾填埋场气体收集系统的改进机会。

本次访谈经过编辑，以保证清晰与简洁。

Waste Dive：为什么准确掌握加拿大各地垃圾填埋场的甲烷产生情况如此重要？

Dave Risk：这源于加拿大的甲烷减排计划。我们此前从未在国家层面对垃圾填埋场的任何排放进行过监管。加拿大有监管的意愿，因为该行业关联着巨大的减排目标。这是出发点。

当你想进行监管时，问题在于：我们目前的估算有多准确？我们确实想了解，在考虑监管时，起点是否可靠。比如，我们的数据集是否足够好，还是我们一开始就基于错误的假设？这就是开展这项研究的动机，我们与联邦政府合作完成了这项工作。

加拿大环境与气候变化部估计，使用默认参数计算甲烷排放的不确定性为正负 76%。为什么不确定性范围如此之大？

加拿大显然是一个气候极端的国家，季节性差异显著。用于生成全国清单估算的默认参数是政府间气候变化专门委员会（IPCC）制定的通用参数，它们代表的气候类型范围有限，可能未涵盖我们遇到的亚北极气候。

由于各省是垃圾填埋场的监管主体，我们无法以非常顺畅的方式将数据上报给联邦政府。联邦政府的数据主要来自垃圾填埋场运营方的自愿调查。因为是自愿性的，并非所有运营方都会提交信息，而且信息质量可能参差不齐，因为不是在监管背景下报告的。

此外，联邦政府也不一定清楚全国部分地区垃圾填埋场的年龄，或它们随时间推移接收的废物量。我们对某些填埋场的估算比其他更准确，这也是不确定性的一个来源。

既有模型本身的不确定性，又有数据输入的不确定性，综合起来就产生了相当大的不确定性。

您研究的数据被用于帮助制定加拿大联邦政府对垃圾填埋场的监管方法。请谈谈您与监管机构的沟通情况，以及他们希望您帮助回答哪些问题？

我认为主要问题集中在起点上。监管机构非常关心：国家层面的估算是否准确，或者各省的数字是否合理？

在场地层面，监管机构也有需求。垃圾填埋场运营方必须使用特定方法报告其排放，进行自我评估。加拿大此前没有这样的要求。如果我们建议行业使用特定的建模工具进行自我评估，我们也应该评估该工具是否运行良好——不仅在国家级或省级层面，在场地层面也应如此，因为我们需要知道减排目标是否合理，以及如何设定这些目标。

您的研究方法听起来几乎像是一场垃圾填埋场甲烷测量大篷车之旅。请描述一下收集这些测量的经历。

最初的项目开展得非常迅速，基于我们此前与联邦政府在油气领域的工作。他们联系我们，表示有兴趣了解垃圾填埋场的排放水平。

四个月内我们就上路了。两辆测量车分别从加拿大东西两侧相向而行，每天前往两座填埋场，有时一天一座，中间穿插转场日。我们最初的计划目标是 120 个场地。

同时，我们还派出了飞机。我们为飞机配备了科学航空使用的全套质量平衡设备。飞机在卡车测量之外，还覆盖了安大略省、魁北克省和阿尔伯塔省的部分场地，有时在相近时间访问同一场地。

所有工作实际上在很短时间内完成。这是一场“快准狠”且令人兴奋的测量行动。

我们大概在路上花了五个月时间，中间有间歇。现场团队需要轮换，人员会从两辆测量车或飞机上轮流进出。

我们在九个月左右的时间内向加拿大环境与气候变化部提交了全部报告。这是一项规模很大的研究工作。

这类测量工作对脑力消耗很大。就像当卡车司机，但你还得时刻保持思考。

大型野外活动期间会发生各种意想不到的事。有一次，我们的测量车在蒙特利尔被盗，车上装满了仪器。当然，车顶挂着各种设备，小偷来不及拆掉，最后弃车，当天晚些时候车辆被找回。

Carbon Mapper 大约在同一时间也在利用航空测量识别垃圾填埋场的逸散性甲烷排放。我们应如何看待您的测量和数据与其他排放计算尝试的关系？

我认为我们看到的情况非常相似，一旦开始与 Carbon Mapper 交流，就感到非常安心。

这说明存在一些重要的基本问题。比如，作业面的重要性超过我们此前对大多数填埋场的认知。我认为这是我们不同研究之间的共同主题。我们确实看到气体收集系统存在排放。讽刺的是，在那些正在生产 RNG（可再生天然气）的场地，排放有时甚至更高，因为他们优化了填埋场特性以产生气体，但这反而造成了问题，或者气体并未得到充分收集。

我认为，我们在这项研究中深入探讨的一些内容，Carbon Mapper 团队可能做得不多。我们更关注气候类型，因为联邦层面的清单模型将继续使用 IPCC 模型。这是我们能够提供新见解的领域。

我们确实发现，在非常干旱的地区，尤其是寒冷干旱的填埋场，甲烷产生潜力极低。气候效应很重要。对于许多气候类型，IPCC 模型是适用的，但肯定对加拿大中部地区需要修正。这是我们研究的主要差异之一。

我们还考察了不同规模的填埋场。加拿大有很多规模很小的填埋场，它们在美国的研究中通常不是目标，但对我们来说却是重点。我们发现，一些非常小的场地收集效率很低，这很可能主要归因于作业面面积相对于废物堆和收集区域的比例。它们规模小，因此活跃作业面相对较大。

您的研究发现排放率低于 IPCC 当前模型的预测。这是为什么？

我们测量的填埋场情况与数据库中的记录差异很大，因此我们对自己的测量结果（无论是飞机还是卡车）都抱有怀疑，主要是因为它们与清单模型生成的预测值不符。接下来一年里，我们做了大量自我反思，问自己：“是我们的测量有问题，还是输入数据的质量和模型本身有问题？”

经过一段时间，我们最终认定，估算确实有问题，而我们的测量相当准确。我们进行了受控释放测试，同时验证了自己的工具。这增强了我们的信心。飞机和卡车的测量结果相互吻合，也进一步增强了信心。

这类填埋场调查在许多国家尚未开展。当发现测量结果与预测值在场地层面并不十分吻合时，你会开始挠头，因为存在太多未知数。我们花了一段时间才真正建立起信心，并最终发表论文。

对加拿大大部分地区而言，排放水平与预期基本一致。但我们确实发现，IPCC 模型在干旱气候类型下表现不佳。与预期值的偏差主要出现在那些非常干旱的地区。这正是模型对当地情况采用了错误的衰减常数。

此外，加拿大约 95% 的人口已实现有机废物分流。我担心 IPCC 模型有时对有机物的处理过于笼统，没有充分考虑这一点。这可能也是解释为什么在大多数地方我们的排放并未高于 IPCC 预测的一个变量。

您的研究还指出，大部分测量是在夏季进行的。您认为如果在一年中的其他时间再去测量，会得到类似的结果吗？

在加拿大，一些地区冬季非常寒冷，地表微生物活动在冬季基本停止。我们失去了冬季氧化甲烷的潜力，因此可以看到冬季排放会有所上升。

我们观测到的低估主要由西部一些填埋场驱动。我认为如果看全年和全加拿大范围，低估程度会小一些。我们目前正在与加拿大环境与气候变化部合作研究这个问题。

我认为我们的实际排放确实低于官方目标，但也许——部分由于冬季因素——低估程度不像这项研究显示的那么大。我们必须谨慎解读这项研究的结果，不能自动将其外推到清单中，说我们排放远低于目标。我不认为情况如此。我认为我们只是略低于目标。

您是否计划再进行一次类似的巡回测量，比如在冬季全面重复，还是认为可以在不重复同样工作的情况下实现目标？

我们确实提出了更多工作计划，特别是针对全国干旱地区，希望获得资金支持。

我们是世界上唯一报告基于测量的油气甲烷排放的国家。我们是否会对废物行业做同样的事？我不太确定。但我想，至少具备朝这个方向工作的能力会很酷。

加拿大做得好的地方在于，我们真正应用测量手段，并努力客观看待这些排放源，以便更好地管理它们。拥有更好的数据，管理起来就更容易。