2011年，大氣科學家克里斯汀·維丁邁爾首次前往迦納，調查燃燒不同材料（從農作物秸稈到爐灶中使用的煤炭）產生的空氣汙染。她注意到一個意想不到的潛在來源：成堆燃燒的垃圾。
與大多數未在發展中國家廣泛旅行的發達國家居民一樣，看到陰燃的垃圾堆（其中包含從食物垃圾到塑膠再到電子產品的任何東西）讓在科羅拉多州博爾德美國國家大氣研究中心工作的維丁邁爾感到驚訝。
她告訴氣候中心：“這對我來說是全新的事物。在美國，我們有廢物管理。有人收集垃圾並將其運走。”
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迦納、尼泊爾、墨西哥和其他發展中國家通常缺乏建立此類系統所需的稅基和基礎設施。因此，居民和政府經常在露天焚燒成堆的垃圾；將垃圾從陸地轉移到空中。世界上約有 40% 的垃圾可能以這種方式處理。
維丁邁爾想知道，這種焚燒垃圾是否可能是一個被低估的空氣汙染物來源，從二氧化碳等溫室氣體到可能危害人類肺部的微小顆粒和有毒化學物質。
她說：“我很好奇這個來源有多大。”
維丁邁爾著手首次全球估算與燃燒相關的汙染。7 月份在《環境科學與技術》雜誌上詳細介紹的結果表明，焚燒垃圾不僅對人類健康有害，而且可能比之前認識到的向大氣中排放更多的溫室氣體。
“最佳初步估計”
維丁邁爾仔細研究了現有資料和清單，並諮詢了少數幾位已經在調查這種現象的人員之一，即蒙大拿大學米蘇拉分校的大氣化學家鮑勃·約克爾森。約克爾森曾在發展中地區廣泛旅行，並且熟悉房屋和村莊周圍焚燒垃圾的情況。
他告訴氣候中心：“如果您在發展中國家進行研究或旅行，您會在很多地方看到垃圾焚燒。” 他說，20 世紀 90 年代在印度尼西亞工作時，有一位老人會四處收集大家的垃圾，然後在街尾焚燒。
約克爾森是最近這篇論文的另一位作者，他曾在墨西哥測量過垃圾焚燒會排放哪些汙染物。美國環境保護署已將美國農村地區垃圾焚燒的排放物編入目錄。但維丁邁爾發現，在全球範圍內，“沒有一個連貫的故事。”
為了找到這個故事，需要進行大量的挖掘和一些有根據的猜測。除了約克爾森等少數研究的資料外，維丁邁爾還使用了政府間氣候變化專門委員會制定的垃圾焚燒排放量計算指南，以確定產生了多少垃圾並進行了焚燒，這些垃圾中到底有什麼，以及可能產生哪些型別的化學物質。她得出的結論是，正如該研究描述的那樣，“首次全面且一致地估算了全球因露天垃圾焚燒產生的溫室氣體、顆粒物、活性微量氣體和有毒化合物的排放量。”
或者，正如維丁邁爾所說，“這是我的最佳初步估計。”
排放物中的成分
她的發現是，約有 11 億噸垃圾，超過世界垃圾的 40%，在露天堆積焚燒，造成的排放量超過區域和全球清單中顯示的排放量。
估計 40% 到 50% 的垃圾由質量碳組成，這意味著二氧化碳是垃圾焚燒排放的主要氣體。這些排放量在全球範圍內被其他來源（如汽車和發電廠）所掩蓋，僅佔全球二氧化碳總排放量的 5%。但是，垃圾焚燒產生的二氧化碳可能是一些國家和地區的重要來源，並且未反映在這些地方的官方溫室氣體清單中。
對於維丁邁爾來說，更令人感興趣和擔憂的故事是其他汙染物，這些汙染物佔全球排放量的比例要大得多。例如，她估計，全球人為排放的小型顆粒物（從灰塵到金屬的微小固體顆粒和液滴，可以深入肺部）中，高達 29% 來自垃圾火災。約 10% 的汞排放來自露天焚燒，以及 40% 的多環芳烴 (PAHs)。此類汙染會導致肺部和神經系統疾病，並與心臟病發作和某些癌症有關。
維丁邁爾說：“我對垃圾焚燒產生的某些汙染物的數量之大感到非常驚訝。”
僅僅是一個起點
維丁邁爾和約克爾森都表示，當然，這項工作僅僅是一個起點。它表明，垃圾焚燒造成的汙染問題已經足夠嚴重，值得進一步研究，以努力縮小研究估計中固有的巨大不確定性。
維丁邁爾說：“我們能做得更好嗎？我們能做更多來約束它嗎？”
約克爾森所做的此類更多測量是填補更精確數字所需的最大漏洞之一。
同樣重要的是更好地瞭解不同地區垃圾的成分，因為食物等有機物產生的排放量與塑膠產生的排放量截然不同。“這是最大的未知數之一，”維丁邁爾說。“垃圾裡有什麼？”維丁邁爾還希望將她的估計納入氣候和空氣流動模型中，看看它們是否與當前的空氣觀測結果相符。她想弄清楚哪些人群可能受到汙染的影響，以及它在哪裡與其他汙染源相互作用。
總體而言，維丁邁爾說，這是一個“我認為應該受到更多關注”的問題。
埃默裡大學研究空氣汙染及其健康影響的埃裡·賽川並未參與這項新研究，她計劃在模型中使用維丁邁爾的資料，以瞭解其與中國和東南亞觀測結果的匹配程度，並瞭解垃圾焚燒可能如何導致當地大量的空氣汙染。
賽川在談到她在中國會見的政策制定者時說：“他們感興趣的是在哪裡可以減少排放。” 目前，重點一直放在發電廠和汽車上——垃圾焚燒尚未成為對話的一部分。
然而，在許多地區，減少垃圾焚燒的排放並非易事。在尼泊爾，約克爾森計劃今年和明年在那裡開展進一步工作，政府非常清楚這個問題，但它負擔不起高效焚化爐的費用，而高效焚化爐可以消除垃圾產生的大部分排放物。
約克爾森說：“清潔地處理垃圾很昂貴。”
目前尚不清楚減少這種汙染源會在不同地區產生多大影響。
但是，“你需要邁出一小步才能邁出一大步，”賽川說。“這類研究對於弄清楚需要做什麼非常重要。”
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本文經氣候中心許可轉載。該文章於 2014 年 9 月 2 日首次釋出。