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垃圾分类为什么重要?

2019-08-12 09:47:50  来源:Nature自然科研

Daniel Hoornweg、Perinaz Bhada-Tata和Chris Kennedy警告称,如果不采取严厉的改变措施,人口增长和城市化速度将超过废物减少的速度。

固体废物,即那些我们弃于垃圾道(注:设置在高层建筑各层)、在工作中随手丢掉抑或每周放在路边的东西,是现代文明的副产品——触目惊心。美国每人每月平均会丢掉和自己体重相当的垃圾。当废物管理有序良好时,我们极少费心思在垃圾上:眼不见心不烦。被丢弃的东西经过收集,一些被回收利用或制成堆肥,大多数则被填埋或焚烧。放眼全球,情况令人不安。

这是位于巴西里约热内卢的Jardim Gramacho垃圾填埋场,每天运往这里的垃圾超过10,000吨,目前这里已被填满。来源:SERGIO MORAES/REUTERS

这是位于巴西里约热内卢的Jardim Gramacho垃圾填埋场,每天运往这里的垃圾超过10,000吨,目前这里已被填满。来源:SERGIO MORAES/REUTERS

在过去的一个世纪里,随着世界人口的增长和城市化及富裕程度的提高,废物产量增加了十倍。到2025年,这个数字将再翻一番。垃圾的产生速度快于其他环境污染物,包括温室气体。塑料阻碍了全球海洋和河流的流动,造成发展中国家的城市发生洪灾。固体废物管理成为了市政预算中最大的支出之一。

新兴城市的废物问题极为严重。各地的垃圾填埋场规模一个比一个大,比如上海的老港,首尔的首都圈(Sudokwon),已经填满的里约热内卢的“格拉玛舒花园”(Jardim Gramacho),以及墨西哥城的博尔多-波尼安特(Bordo Poniente)。每个填埋场每天通常会接收1万吨以上的废物。目前全世界有2000多个垃圾焚烧炉,而中国深圳等高速发展的城市正在推高这个数字。最大的焚烧炉每天能够处理5000吨以上的废物,有关灰尘处理、空气污染和成本的担忧也在相应加剧。

随着城市居民变得越来越富裕,他们产生的废物量会达到一个极限。富裕社会倾向于控制废物规模。因此,随着世界各地生活水平的提高和城市人口的稳定,终有一天全球固体废物的产量将触顶。

至于具体时间,则难以预测。但是假设当前的社会经济发展趋势延续至2100年,我们预计本世纪不会出现“废物量峰值”。除非我们减缓人口增长和物质消耗的速度,否则地球将不得不承受愈发沉重的废物负担。

城市问题

固体废物主要出现在城市中。农村地区的包装产品较少,食物浪费较少,制造业也较少。一位城市居民产生的废物量是与其富裕程度一样的农村居民的两倍。如果我们将城市居民通常更富裕的事实纳入考量范围,那么他们产生的废物量是农村居民的四倍。

随着城市化进程加快,全球固体废物的产生速度也在加快。1900年,全世界有2.2亿城市居民(占总人口的13%)。他们每天产生的垃圾,如坏掉的家居用品、尘灰、食物垃圾和包装,少于30万吨。及至2000年,居住在城市中的人口有29亿(占世界人口的49%),每天产生的固体废物达300多万吨。到2025年,这个数字将再翻一番——多到足以每天填满绵延5000公里的垃圾车车队。

综合而言,经济合作与发展组织(简称经合组织)成员国是最大的废物产生国,每天共产生约175万吨废物。由于城市人口增长,预计废物产生量将持续增加到2050年,之后开始缓慢下降,因为届时材料科技的进步将使得产品更小、更轻、更节约资源。

有些国家比其他国家产生更多的废物。尽管日美两国的人均国内生产总值(GDP)大致相同,但日本人均产生的垃圾比美国少三分之一。原因包括日本的生活密度较高;进口产品占比较大,而这些产品价格较高;文化规范制约。基于园艺和食品废物量的波动,全世界的整体废物量也可能随季节变化,变化幅度最多可达30%。例如在圣诞节后的一周,加拿大的家庭垃圾量会翻一番。

一方面,经合组织国家在努力减少废物,去物质化;另一方面,东亚却表现出另一幅景象,特别是在中国。中国的固体废物产量预计将从2005年的每天52.055万吨增加到2025年的每天140万吨。东亚现在是世界上废物量增长最快的区域,到2025年这种情况可能会转移到南亚(主要是印度 ),然后在2050年左右转移到撒哈拉以南非洲地区。

随着一个国家变得更富裕,其废物的构成也会发生变化。钱变多了,包装、进口、电子废品和坏玩具电器也变多了。一个国家的财富不难衡量,比如通过统计这个国家有多少手机被丢弃就能大致了解。因此固体废物可以用作城市化对环境影响的指标。一种材料所产生的绝大部分影响来自于生产和使用环节。不到5%的影响来自废物管理环节,其中包括垃圾收集车、填埋场和焚烧炉的排放。

废物量峰值

固体废物产量增加的速度取决于预期的城市人口增长和生活水平提升情况以及人类的应对措施。2012年,我们中的两位(D.H。 和P.B。-T。)撰写了一份世界银行报告《何等浪费》(What a Waste ),该报告预测全球固体废物产量将从2010年的每天350多万吨增加至2025年的600多万吨。这些数值相对可靠,因为未来几十年的城市人口和人均GDP都较容易预测。

根据一系列有关2100年的人口和GDP场景的公开预测,如果目前的趋势持续下去,那么“废物量峰值”将不会在本世纪出现(见图“废物量峰值何时来临?”)。虽然到2050年经合组织国家的废物量将达到峰值,2075年亚太国家也会达到,但在撒哈拉以南非洲高速发展的城市中,废物量将持续增加。非洲的城市化轨迹将成为决定全球废物量何时触顶以及触顶规模达到多少的主要因素。

在SSP2场景下,到2100年,固体废物的产生速度将超过每天1100万吨——目前速度的三倍之多。随着人口下降,城市密度上升,资源效率提高,消耗减少(同时富裕程度提高),废物产量峰值可能会提前至2075年到来,废物产生规模将降低25%以上,这意味着每天可减少约260万吨废物。

转化和转移

目前的情况该如何改善?要减少废弃物,可以做的事情有很多。一些国家和城市已经走在前面。加利福尼亚州旧金山市的目标是到2020年实现“零废物”(通过减少废物产量和循环利用,实现100%的废物转化);该市已有超过55%的废物被循环再利用。日本川崎市改进了其工业流程,每年可转移56.5万吨潜在废物——超过该市目前需要处理的所有城市垃圾总量。材料的交换和再利用将钢铁、水泥、化工和造纸企业连接起来,形成了一个工业生态系统。

北美和欧洲已在尝试征收废物处理费,并且发现随着费用的增加,废物产量有所减少。另一种策略是引导财富增加了的人们减少购买,将更多财富花在资源消耗较少的体验活动上。

但在发展中国家的快速城市化地区,特别是在非洲,需要更加重视物质消耗和改善废物管理问题。在我们评估的可持续发展场景(SSP1)下,通过提升教育和平等性以及定向经济发展,到2075年全球人口可能稳定在80亿以下,此后不久城市人口也能稳定下来。这条发展路径将通向这样一种社会:城市密度上升,物质消耗减少。我们同时也需要广泛应用“工业生态学”来设计工业和城市系统,以节约物质;这首先要从研究城市的新陈代谢开始,即城市中物质和能量的流动。

减少食品和园艺废物很重要——预计它们仍会占据废物量的较大比例。拆建也是主要的废物来源;因此,在新建工程中最大限度地利用现有材料,不失为一种可观的建筑策略。

今天的废物量已经让我们的地球不堪重负,而按照目前的形势,未来的废物产量将是今天的3倍。如果我们从今开始改变,使人口稳定下来或减少,增加城市密度,完善城市管理,减少资源消耗,提高平等性,加大力度利用技术,我们便能够使废物产量提前触顶,并降低废物总体产量。这将会带来极大的环境、经济和社会效益。

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