中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院（空天院）程天海研究員團隊在垃圾填埋場甲烷排放監(jiān)測領(lǐng)域取得研究進展，利用高分辨率衛(wèi)星遙感技術(shù)，開發(fā)了一種精準(zhǔn)量化垃圾填埋場甲烷排放的新方法，并基于該方法對全球垃圾填埋場進行了系統(tǒng)評估。相關(guān)研究成果于北京時間2025年7月28日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然-氣候變化》。

垃圾填埋場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%，對其開展甲烷排放精準(zhǔn)監(jiān)測具有重要意義。傳統(tǒng)甲烷排放監(jiān)測主要依賴地面測量和模型估算，存在覆蓋范圍有限、精度不足、成本高昂等問題。該研究團隊利用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)量增強法，識別并量化了全球范圍的102個垃圾填埋場的甲烷羽流（氣體從排放源釋放后形成的一種羽毛狀擴散結(jié)構(gòu)）及其排放速率，共檢出367個有效羽流，實現(xiàn)對全球垃圾填埋場甲烷排放的精準(zhǔn)量化。

“衛(wèi)星遙感技術(shù)可以在全球范圍內(nèi)以更高的時空分辨率統(tǒng)一量化垃圾填埋場的甲烷排放，這是傳統(tǒng)方法無法實現(xiàn)的?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、空天院研究員程天海表示，“我們的方法不僅提高了垃圾填埋場的監(jiān)測精度與廣度，為全球甲烷排放監(jiān)測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。”

遙感監(jiān)測到的垃圾填埋場甲烷分布情況。a-c為露天垃圾場，d-f為衛(wèi)生垃圾場

該研究團隊對全球兩類垃圾填埋場展開了研究，一類是未采取封閉或嚴(yán)格防護措施的露天垃圾場；另一類是經(jīng)過科學(xué)設(shè)計、建設(shè)和運營，能對生活垃圾等廢棄物進行無害化處理的衛(wèi)生垃圾場。研究過程中，該研究團隊將衛(wèi)星反演結(jié)果與經(jīng)實地驗證的機載測量數(shù)據(jù)集交叉驗證，結(jié)果具備較高的一致性，證實了該方法的可信度。研究結(jié)果表明，填埋場的甲烷排放受管理方式影響顯著，其中露天垃圾場的甲烷排放平均強度是衛(wèi)生垃圾場的4.8倍?！拔覀兊姆椒ǖ谝淮螐娜虺叨认到y(tǒng)評估了不同填埋管理方式下的甲烷排放差異?！闭撐牡谝蛔髡?、空天院博士研究生童浩然介紹，“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（EDGAR）低估了高排放露天垃圾場的排放量，平均低估約5倍。我們的研究為修正當(dāng)前排放數(shù)據(jù)庫的偏差提供了科學(xué)依據(jù)?！?nbsp;

基于這一進展，該研究團隊呼吁國際社會應(yīng)加強完善垃圾填埋設(shè)施，同時建議建立全球衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)共享平臺，以保障資源有限國家能夠平等獲取關(guān)鍵排放數(shù)據(jù)，共同推進全球溫室氣體減排進程。

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現(xiàn)全球垃圾填埋場的規(guī)模化、連續(xù)監(jiān)測提供了有效技術(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氣體排放模型的準(zhǔn)確性，還將為建立精細(xì)化時間序列的固體廢物甲烷排放清單奠定堅實的觀測基礎(chǔ)。

論文審稿專家高度評價了上述研究的科學(xué)價值和應(yīng)用前景，認(rèn)為其提供了一個全新視角，使垃圾填埋場監(jiān)測能夠獲得更清晰、更全面的數(shù)據(jù)，“成果代表了遙感技術(shù)在固體廢物領(lǐng)域的潛在突破，展現(xiàn)了高技術(shù)、跨學(xué)科融合的創(chuàng)新價值”。更重要的是，它有望推動垃圾填埋場監(jiān)測模式的轉(zhuǎn)變，即從過去孤立、零散的測量方式，升級為類似天氣預(yù)報的大規(guī)模、連續(xù)性監(jiān)測體系。