不可忽视的无下水道卫生系统温室气体排放

程世昆，龙锦云，Barbara Evans，战 哲，李天昕，陈 聪，Heinz-Peter Mang，李子富

（1. 北京科技大学能源与环境工程学院工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室，北京100083；2.利兹大学土木工程学院，英国 利兹 LS2 9JT；3.北京科技大学经济管理学院，北京100083；4.德国厕所组织，德国 柏林 12163）

译者：龙锦云；审查：程世昆；单位：北京科技大学环境科学与工程系

1 研究亮点

*估计了全球无下水道卫生系统（Non-sewered Sanitation System，NSSS）的甲烷排放量，将其全球分布情况进行了可视化；

*分析了温度在NSSS 温室气体原位监测中的影响；

*比较了国家层面NSSS 与集中污水处理的温室气体排放量。

2 背景

NSSS 是不连接集成管网下水道的可原位或异位安全处理粪污的集成系统，例如坑厕和化粪池。由于分布分散且难以系统性管理，其排放的温室气体对环境造成的影响并不受到重视，但不可否认NSSS 正在推动发展中国家环境卫生的进步。目前，NSSS 似乎是消除全球露天排便（Open Defecation，OD）和获得安全卫生设施的有效解决办法。在第26 届联合国气候变化缔约方会议上，世界各国承诺在全球范围内减少甲烷排放。然而，NSSS 产生的温室气体对全球变暖的贡献还不明晰。因此，本研究将评估全球NSSS通过厌氧消化产生的CH4排放量，以及NSSS 作为OD 的替代方案将产生的增排量。

3 研究方法

本研究基于排放因子法建立了坑厕、化粪池和OD 的温室气体排放模型，即排放量=活动水平数据×排放因子。活动水平数据来源于世界卫生组织，排放因子取自《IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories》。同时通过文献搜集和筛选获得人粪便厌氧消化CH4排放因子，从而改进估算结果。

4 主要研究结果

2020 年，来自全球225 个国家及地区NSSS 的总CH4排放量估计为377（22～1 003）MtCO2e/a，占全球人为CH4排放量的4.7%。排放量最高的前5 个国家为印度、中国、印度尼西亚、巴基斯坦和美国。集中污水处理与NSSS 在国家层面的温室气体排放量相当。OD 在2020 年只排放了约1.6（0.07～6.7）MtCO2e，远小于NSSS 的排放量。预计当完全消除OD 时将增加55 MtCO2e/a。

5 结论与展望

NSSS 或集中污水处理取代OD 是社会发展的必然趋势，温室气体排放增加是卫生设施改革过程必须承担的负面影响。由于缺少可靠的排放因子以及系统的检测手段，精确测量计算NSSS 温室气体排放量具有挑战。研究结果仅代表NSSS 原位处理粪便污泥产生的排放，还需要大量的额外工作来改进排放因子和缩小结果的不确定性。环境条件是影响NSSS 厌氧发酵过程温室气体排放量的重要因素，掌握驱动因素的影响机制将有助于改善排放因子，精确核算结果。