垃圾填埋场研究显示检测方法存在缺陷，伊利诺伊州和其他州的甲烷排放量较高

根据一项对伊利诺伊州和其他七个州的垃圾填埋场进行分析的新研究，美国环境保护署检测垃圾填埋场甲烷泄漏的方法存在缺陷，这种强大的吸热气体的排放量可能比报道的要高得多。

该研究由环境非营利组织 Industrious Labs 于 5 月 15 日发布，是几份报告中最新的一份，这些报告显示垃圾填埋场运营商可能低估了其向联邦政府报告的年度排放量，并将其视为主要排放量。 甲烷泄漏 不被注意。

哈佛大学的一项研究使用 卫星数据 本月早些时候发布的报告发现排放量为 垃圾填埋场 2019 年全国范围内的排放量比 EPA 当年的估计高出 51%。 三月份发表在期刊上的一项研究 科学 通过航空调查发现，2016 年至 2022 年之间的排放量甚至会更高。

工业实验室循环经济总监凯瑟琳·布劳维尔特表示：“问题比数字显示的或我们想象的更严重。”该实验室致力于以减少排放和保护气候的方式重塑重工业。 该非营利组织的研究依赖于美国环保局和运营商的数据。

根据该研究，到 2022 年（最后一个报告年），伊利诺伊州在垃圾填埋场甲烷排放量最多的国家中排名第八。

甲烷被比喻为 二氧化碳 “类固醇”，因此减少其排放对于减缓短期全球变暖至关重要。 在进入大气层的头 20 年里，甲烷的升温能力是二氧化碳的 80 倍以上₂，有效地设定了不久的将来全球气温的变化。

布劳维尔特说：“没有人质疑垃圾填埋场产生的甲烷正在影响人类、环境和气候。” “我认为有很多共识：我们需要更好的工具和更好的方法来捕获甲烷，找到甲烷。而垃圾填埋场运营商今天遵循的工具和标准并不能帮助他们取得成功。”

该研究发现全国 29 个垃圾填埋场之间存在“令人不安”的不一致之处，运营商记录的甲烷泄漏很少甚至没有，联邦检查人员后来发现了几处。 在对伊利诺伊州几个垃圾填埋场进行检查时，美国环保局发现不同设施有 20 到 60 处明显的甲烷泄漏。

当甲烷泄漏超过 EPA 规定的百万分之 500 的甲烷浓度限制时，就会被视为重要的污染源。

伊利诺伊州有 96 个垃圾填埋场； 其中 54 家公司因温室气体排放量而被要求向联邦政府报告年度估算。 根据根据《信息自由法》要求从 EPA 及其州同行获得的文件，以下是 2021 年至 2023 年期间发现的一些差异：

• 在一份季度报告中，罗克福德的温尼贝戈县垃圾填埋场报告了五次泄漏。 一个月后，EPA 对垃圾填埋场同一区域的检查发现了 59 处泄漏，泄漏浓度超过 500 ppm。
• 在莫里森的 Prairie Hill 垃圾填埋场，一位在 EPA 视察期间在场的油井技术人员表示，该设施的季度监测几乎没有发现超标，但联邦检查人员却发现了 51 超标。
• 在格雷斯莱克，乡村垃圾填埋场运营商在接受美国环保局采访时表示，在例行监测中，每年平均发现两到三次超标情况。 在检查中，环保局发现了33项超标情况。
• 在渥太华的 LandComp 垃圾填埋场，运营商告诉联邦检查人员，自从他们发现超标现象以来，已经过去了几年了。 在那次检查中，EPA 在现场发现了 23 处超标情况。
• 承包商报告称，在爱德华兹维尔的罗克萨纳垃圾填埋场最近四次季度检查中，没有发现任何泄漏，而美国环保局却发现有 42 处超标现象。

温尼贝戈垃圾填埋场的邻居多年来一直抱怨这种气味。 自 2019 年该问题首次出现以来，已有 530 多名居民起诉了运营该设施的公司 Waste Connections，其中许多人希望他们对恶臭的担忧能够引发有关垃圾填埋场管理的更广泛讨论。

“如果我们能够解决甲烷问题，我们将在解决温室气体问题上取得很大进展，”Sustain Rockford 总裁布拉德·鲁斯 (Brad Roos) 说，该组织是一家帮助温尼贝戈县制定可持续发展计划的非营利组织。 “而且因为它们的效力如此之高，所以会产生很大的影响。你知道，它可能比二氧化碳温室气体排放总量所占的比例要小，但它的威力很大……让我们来处理它。”

运营温尼贝戈垃圾填埋场的 Waste Connections、运营 Prairie Hill 和 Countryside 垃圾填埋场的 Waste Management 以及拥有 Roxana 和 LandComp 垃圾填埋场以及伊利诺伊州其他两打其他设施的 Republic Services 公司不同意 EPA 的调查结果。

共和国服务公司的一份声明称：“对垃圾填埋场排放的监测引发了相当大的争论，并且一直是误解的根源。” “由于天气、成分和废物年龄等因素，垃圾填埋场排放量全天都在变化。当前的测量和报告技术没有考虑这些动态因素，但对于确保垃圾填埋场排放量的代表性评估至关重要。”

泄漏监测不一致只是该研究中发现的缺陷之一。 研究称，安装气体收集系统时用于覆盖垃圾填埋场的材料以及需要哪些垃圾填埋场安装这些收集系统也会导致排放量被低估。

“我认为我们所说的是这个系统运行得不太好。并不是说它根本不起作用，”可持续发展非营利组织落基山研究所美国政府事务主任约翰·科奎特说。 “只是有时操作员发现的内容与检查、飞越或卫星发现的内容之间存在不匹配。”

垃圾填埋场每年排放的甲烷相当于 2.87 亿吨二氧化碳，相当于 74 个燃煤发电厂或路上行驶的超过 6800 万辆汽油动力汽车一年的排放量。

布劳维尔特说：“这正在成为气候和社区的五级火灾警报。”

监测方面的差距

三月的一个工作日下午，马克·弗曼在温尼贝戈垃圾填埋场的一座绿色山丘上行走。 草丛下面藏着一层又一层的垃圾； 这座不起眼的小山丘坐落在一个从 20 世纪 90 年代一直运行到 2009 年的扩建装置顶部。即使在被密封后，闲置的装置仍然会释放甲烷。

弗曼拿着一根末端装有 GPS 装置和探头的管道，将正在申请专利的设备悬停在离地面几英寸的地方。 作为垃圾填埋场季度检查的一部分，他正在监测封闭装置的甲烷排放量，他说这可能需要长达两个小时的时间。 如果发现泄漏，垃圾填埋场预计将进行修复。

业内运营商认为，由于测试程序的差异，例如探头与盖子的距离等，美国环保局在检查过程中发现的泄漏比在季度报告中发现的泄漏更多。

根据美国环保署的报告，在 2021 年 6 月对温尼贝戈工厂的现场检查中，美国环保署记录了 59 次超标情况，“明显高于历史水平”，其中一些超标发生在“本应最近得到纠正的位置”。

布劳维尔特一边查看联邦检查报告附录中的卫星图像，一边说：“美国环保署的地图就像一棵满是超标红点的圣诞树。”

据 Waste Connections 公司工程和可持续发展副总裁库尔特·沙纳 (Kurt Shaner) 介绍，温尼贝戈垃圾填埋场的地面排放物是由像弗曼这样的人拿着探头穿过现场进行扫描的，探头的喷嘴距离地面 10 厘米。

“我们对美国环保署来到我们现场时如何进行一些表面扫描存在疑问，”他说。 “他们要去气井，把它粘在井边……沿着地面的裂缝里。所以我们对测试的具体方式和正在进行的方式有不同意见。”

美国环保局发言人表示，该机构无法对检查的具体细节发表评论。

其声明中写道：“垃圾填埋场法规包含必须如何进行表面排放监测的标准。” “这些规定要求监测探头距离垃圾填埋场表面5至10厘米。EPA检查员在垃圾填埋场进行表面排放监测检查时遵循这一方法。”

布劳维尔特说，如果垃圾填埋场操作员以 100 英尺的网格状（相当于一个篮球场的长度）走动，那么泄漏可能会被忽视或不被报告。

“他们没有监控每一寸。我们不能采取这种大海捞针的方法，”她说，其中一个人的任务是寻找盖子上的小裂缝、动物洞穴或松动的垫圈。 “在占地数英亩的垃圾填埋场中很难看到这些东西。”

“一个简单的修复”

潺潺的流水声打断了鸟儿的歌唱，地面上半覆盖着干草的洞里冒出气泡。联邦检查员于 2021 年 8 月在莫里森的 Prairie Hill 垃圾填埋场拍摄了这段视频，监测设备显示甲烷超标率超过 2%——百万分之 20,000，即每 100 个空气分子中有两个是甲烷。当空气中的甲烷含量达到 5.3% 时，这种气体就易燃。

“如果超过百万分之 500，那就是超标了，”布劳维尔特说。 “如果它变成百分比，那么你就知道情况真的很糟糕——你已经远远超过了百万分之一。”

废物管理公司在一份声明中表示：“这些问题涉及大量背景信息，因此除了这些检查是在几年前新法规即将生效之际进行的事实之外，WM 不愿提供详细评论。” 。

该公司表示：“因此，当时的调查结果缺乏完全一致或一致并不是意外或没有根据的。无论如何，WM 采取了及时和适当的纠正措施来解决所发现的问题。”

垃圾填埋场每天都会向大气中释放甲烷。 在某些情况下，这些排放物会因土壤覆盖层的裂缝或侵蚀而泄漏。 专家表示，法规包括对垃圾填埋场覆盖物的维护、修理和监测的最低要求。

缺乏气体收集和控制系统或设备存在缺陷也可能导致甲烷逸出。 这些系统包括提取井，用于在细菌分解废物时捕获垃圾填埋气体（主要是甲烷和二氧化碳）。 然后管道输送气体，通过火炬燃烧进行处理或将其转化为能量。

但只有达到一定规模的垃圾填埋场才需要安装收集和控制系统，支持者称这个门槛太高了。 目前的标准还允许大型垃圾填埋场五年后才必须在积极接收废物的单位中安装收集系统。

然而，食物垃圾中的一半碳会在 3.6 年内降解为甲烷，这意味着大量甲烷可能在被捕获之前就从垃圾填埋场逸出——EPA 估计这一数字为 61%。

“这是多么简单的解决办法：让我们进行更新并确保及时收集气体，”布劳维尔特说。 “这些都不是火箭科学。这是可行的……你可以通过在食物垃圾腐烂之前将管道埋入地下并在发生甲烷泄漏时实际发现甲烷泄漏来解决问题。”

由于没有技术可以实际测量年度总排放量，联邦政府要求垃圾填埋场使用模型来估计它们向大气中释放的排放量。

“当公司编制清单并向温室气体报告（联邦计划）报告时，他们实际上根本不测量排放量。他们只是对垃圾填埋场的情况进行估计，”落基山研究所的科奎特说。 “所以他们报告的只是垃圾填埋场潜在排放量的一些模型。我们在这些报告中发现，该模型不是很准确，并且遗漏了很多运营问题。”

伊利诺伊州最大的垃圾填埋场甲烷排放量温尼贝戈垃圾填埋场向联邦政府报告称，其 2022 年的甲烷排放量相当于 229,513 吨二氧化碳。 沙纳表示，垃圾填埋场运营商使用了一种不同的方法，可以“更准确地表示”其排放量，估计该设施在 2022 年产生的甲烷相当于 131,775 吨二氧化碳。这两种方法都基于模型。

美国环保署承认其模型需要改进，并于上个月修改了方法，以考虑各设施之间的运营差异。 在垃圾填埋场中，这些变化可能包括需要修复气体收集系统时发生的停机时间、土地覆盖材料的效率以及现场有多少废物是有机的。

支持者正在推动联邦机构在未来几个月进一步采用这一更新后的规则，因为估计仍将基于模型，并且不会提供对实地发生情况的物理、直接测量。 尽管估计会更加准确，但更新仍然没有解决甲烷释放速度可能比已知的更加惊人的核心问题。

到八月，美国环保局将根据《清洁空气法》审查其标准和排放指南，并决定是否更新它们。 支持者表示，该机构可以选择实施全面的法规，要求垃圾填埋场运营商开始使用现有的最佳实践和技术来识别和修复甲烷排放和泄漏的主要来源。

“我们希望美国环保局能够为需要使用现代技术的垃圾填埋场运营制定新标准，”科奎特说。 “现代技术包括无人机，但垃圾填埋场还可以安装其他系统，这将产生巨大的影响。”

地面、空中监控

垃圾填埋场的现场技术可能虽小但功能强大，例如自动调整系统，自动连续检查井口是否有泄漏，而 EPA 仅要求一个人每季度进行一次检查。

“我们正在讨论的是，你不用在垃圾填埋场上行走，而是雇佣一名无人机操作员，然后他们发现泄漏，你就去修复它们，”科奎特说。 “你可能需要安装一个稍微昂贵的生产系统。也许你雇佣一家公司来对收集系统进行自动调整……这些对于垃圾填埋场操作来说并不是巨大的变化。这只是需要更多的关注。”

更严格的法规还可能要求运营商发现并纠正由太空卫星等遥感仪器发现的更大规模的甲烷泄漏。

共和服务公司的声明称：“虽然需要做更多的工作来开发用于评估排放的新监测技术，但我们仍然对这些技术随着时间的推移而不断改进感到鼓舞。”

与此同时，一些公司正在实施无人机等改变游戏规则的近地面技术，希望提高检测和修复小型甲烷泄漏和大型羽流的能力。

废物管理公司在声明中表示，其垃圾填埋场使用卫星、空中和地面测量技术（在某些情况下同时使用）来比较数据并评估排放测量结果。

Shaner 表示，Waste Connections 也有兴趣在其场地（包括温尼贝戈垃圾填埋场）实施此类技术。

“我听说卫星方法非常强大，可以快速覆盖大片区域，”他说。 “我认为它们都提供了非常好的浓度数据。”

但是，他说，靠近地面的无人机和更高的卫星通常不会考虑天气数据，尤其是风速，因此它们不一定能提供总体排放的完整情况，并且可能更适合查明泄漏。

“获取卫星数据并将其转化为质量数据是很困难的，”沙纳说。 “卫星数据非常好。我们看到一家卫星提供商可以看到某人家里燃气阀泄漏的详细程度。你可以派人去修复泄漏，然后排除故障。我只是不看它，对于我们的应用来说，这是测量通量和数量的好方法。”

为了解决新技术方法的这些缺点，他说，Waste Connections 正在与一家环境服务提供商合作，该提供商开发了一款配备风速计的无人机。

沙纳说：“通过将特定地点的风数据与浓度相结合，你现在就知道羽流是在地面上还是在空中更高的位置。” “它消除了所有疯狂的数学……每当数学变得奇特时，你就会引入潜在的错误。”

支持者表示，确保有效监测和捕获垃圾填埋场甲烷是一个优先事项和政治意愿的问题，一些立法者也与他们一起敦促州和联邦机构实施更严格的垃圾填埋场法规。

2023 年初，第九区州参议员劳拉·法恩 (Laura Fine) 提出了一项法案，旨在加强伊利诺伊州的报告方法和监控要求。 据工作人员称，此事尚未取得进展，但她的办公室仍在处理此事。 一月份，美国众议员肖恩·卡斯滕 (Sean Casten) 与其他 24 名国会议员一起签署了一封信，要求 EPA 更新城市固体废物填埋场的排放标准。

在源头

一家协助安全处理电子产品的公司 IT Asset Management Group 最近对 2023 年 EPA 数据进行了分析，发现伊利诺伊州人均垃圾填埋量位居全美第三，仅次于密歇根州和印第安纳州，人均垃圾填埋量为 56.6 吨，比全国平均水平高出 42.7%。总体而言，该州的垃圾填埋场中有超过 7.12 亿吨垃圾。

改进和扩大市政堆肥计划将减少运往垃圾填埋场的有机废物的数量。 由于超过一半的垃圾填埋场甲烷来自食物垃圾，解决这个问题将大大减少这种强大的温室气体的排放。

在帮助温尼贝戈县制定可持续发展计划的过程中，Sustain Rockford 将从其主席鲁斯所说的“容易实现的目标”开始，即能够引起公众兴趣的最简单、最快的胜利。

其中一种解决方案是减少食物浪费，这可以通过在家里的院子或富氧环境中的加工中心堆肥食物残渣来实现。 最终产品可用作丰富的土壤改良剂，利用其矿物质营养素和有益微生物改善土壤健康。

除了成为抵御温室气体的第一道防线外，减少食物浪费还可以减轻垃圾填埋场的使用寿命压力。例如，按照目前的增长速度，温尼贝戈县垃圾填埋场的东部扩建区（于 2019 年开放，正在开发到 225 英亩）将只能再接受 10 到 15 年的垃圾。

鲁斯说：“拿走我的垃圾，保持低税率，保持街道整洁，别挡我的路——这就是普通公民的做法。” “但是他们是否意识到垃圾填埋场的预计使用寿命还有 16 年？几乎没有人知道……人们的生活很忙碌，但如果你想奢侈地过上那种生活，你就必须了解这涉及什么。”

沙纳表示，与其他垃圾填埋场运营商一样，Waste Connections 也愿意探索新方法，避免垃圾进入温尼贝戈县垃圾填埋场。

“这个决定确实是由整个社会做出的，对吗？如果社会想要安装厌氧消化器（用于） 食物浪费，我们会这么做，”他说。“我们会做人们希望我们做的事情来处理他们的垃圾。 …我们不是一个受欢迎的行业。 没有人喜欢垃圾填埋场的人，但每个人都希望他们的垃圾被捡起来。”

倡导者希望进行文化转变，包括更好的习惯以及对改进、更可持续的需求 废物管理。

“这并不像‘我昨晚放进垃圾桶的外卖食物就消失了一样简单。’我们都生活在食物、纸张和庭院垃圾的后果中，”布劳维尔特说。 “归根结底，这是关于人的。我们都应该拥有健康、清洁的生活、工作和娱乐场所。”

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