报告主题：主要元素在生活垃圾填埋场中的生物地球化学循环

主 讲 人：费璕瑺 副教授（新加坡南洋理工大学）

主 持 人：张新旭

时 间：2026年6月10日（三）14：30

地 点：致知楼207

嘉宾简介：

费璕瑺于2008年从同济大学环境科学系毕业，后于2010年和2015年分别从美国密歇根大学安娜堡分校获得环境工程与土木工程双硕士及环境工程博士学位。于2016-2018年在美国密歇根大学安娜堡分校和沙特阿卜杜拉国王科技大学共计进行了2年半的博士后科研工作。于2018年7月起在新加坡南洋理工大学土木与环境工程学院担任助理教授，于2024年8月晋升为终身副教授，于2025年11月起担任助理院长。于2021年起兼任新加坡科技研究局下属材料研究与工程研究所的资深科学家，于2026年起兼任新加坡废渣与工业危废研究中心的科研方向负责人。主要科研方向为固体废弃物管理及环境岩土工程。迄今在Nature Climate Change, Nature Sustainability, Nature Food, Nature Review Materials, Nature Review Earth & Environment, Environmental Science & Technology, Resources, Conservation and Recycling, Geotechnique和Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering等国际知名学术期刊上发表论文接近120篇。

报告摘要：

目前全球每年产生的数十亿吨城市生活垃圾的主要处置方式仍是卫生填埋。然而，垃圾填埋场带来了多种环境问题，并对人类健康构成威胁。填埋场中复杂的生物地球化学过程使垃圾中各种元素的长期归趋过程变得十分复杂，并限制了对各种元素的环境与健康风险的评估与应对。在本研究中，我们整合了来自全球754篇研究中的2,387个各类数据点，对填埋场中各种元素的动态进行了全面的量化分析。结果显示，约20%的碳、不到1%的氮和约4%的硫转化为气体；约3%的碳、13%的氮和1%的硫溶解进入渗滤液；超过99%的金属元素，约70%的碳，57%的氮，45%的硫，53%的氯则保留在固相中；还有约7%的碳，29%的氮，50%的硫的归趋无法确定。全球约有14%的人口，尤其是生活在全球南方（Global South）地区的人口，正面临填埋场逸散气体和渗滤液排放带来的高暴露风险。

垃圾填埋场是全球第三大的人为甲烷排放源，其年排放量可达50 Tg，占全球人为甲烷排放总量的约10%。目前对填埋场甲烷排放的估算通常采用的是政府间气候变化专门委员会（IPCC）推荐的适用于清单估计方法的一阶衰减（First-Order Decay）模型。与新兴的“自上而下”的卫星遥感结果相比，主流的“自下而上”的清单估计方法表现出明显的偏差，这很大程度源于FOD模型中各个参数的不确定性。本研究改进了速率控制参数k的估算方法，加入了针对垃圾组分和环境条件的修正。与IPCC推荐的k值相比，修正后的k值更贴近现场的实际报告值。以卫星遥感计算获得的排放量作为基准，使用修正后的k值计算的甲烷排放量的准确性显著高于使用IPCC推荐的k值所得的排放量。随后，我们将修正后的排放量估算方法扩展到全球垃圾填埋场，发现当前使用IPCC方法估算的排放量明显偏低，个别场地的低估量可达200%。如果将这些被低估的甲烷排放量纳入考虑，将会显著改变填埋场甲烷减排的边际成本。以单位减排成本作为考量，对垃圾填埋场的甲烷排放进行监测和减排可能是实现温室气体减排的最经济有效的方案之一。