清研智庫:垃圾分類進(jìn)行時,我們看看垃圾分類的國際學(xué)術(shù)研究成果有哪些?
清研智庫研究員 曹蘭天
“清研智庫”以“Garbage?Classification“為主題進(jìn)行檢索,Databases選擇”Web?of Science Core Collection”,Document?Types選擇“Article”,共搜索到201篇論文,近五年68篇,分別為2020(1)、2019(23)、2018(17)、2017(16)、2016(11)。通過專家組篩選與垃圾分類密切相關(guān)的部分論文,題目與主要成果內(nèi)容如下(按時間降序排列):
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標(biāo)題:China is implementing “Garbage Classification” action
作者:Yeqing Tong, Jiafa Liu, Sizhe Liu
出版物:《ENVIRONMENTAL POLLUTION》
主要內(nèi)容:
近日,垃圾分類成為我國的熱點話題,上海率先在我國實施垃圾分類立法。本文從我國垃圾分類的現(xiàn)狀出發(fā),對垃圾分類的法律、數(shù)量、經(jīng)濟(jì)、管理、資源以及成功經(jīng)驗進(jìn)行研究,以期對其他國家垃圾分類提供啟示和指導(dǎo)。
1. 法律方面:介紹垃圾分類的概念、管理條例、實施目標(biāo)等
垃圾分四類:“可回收垃圾”、“危險垃圾”、“濕垃圾”和“干垃圾”
管理條例:2019年7月1日起,《上海市生活垃圾管理條例》正式實施
實施目標(biāo):到2020年底,我國將在武漢等46個第一批試點城市基本建立垃圾分類處理體系,隨后迅速開展大規(guī)模的垃圾分類
2.總量方面:中國垃圾數(shù)量
人均年產(chǎn)生活垃圾300kg,生活垃圾年產(chǎn)量約4億噸,且正以每年8%的速度增長
3.經(jīng)濟(jì)方面
經(jīng)濟(jì)學(xué)家估計垃圾分類每年可為我國帶來約2000億元的財政收入
以上海市數(shù)據(jù)為例:2019年可回收垃圾日產(chǎn)量比2018年增長5倍,濕垃圾量比2018年增長1.3倍,干垃圾量比2018年減少26%
4.管理方面
通過對垃圾分類信息全過程的跟蹤,在信息管理系統(tǒng)中實時反映垃圾數(shù)量、分類質(zhì)量、生產(chǎn)調(diào)度等數(shù)據(jù),為垃圾分類的精細(xì)化管理提供基礎(chǔ),這樣的垃圾分類信息管理模式大大提高了垃圾分類效率
5.資源方面
可回收垃圾與濕垃圾的資源化是垃圾分類中非常重要的一部分。
可回收垃圾如塑料垃圾、金屬垃圾、電子垃圾、紙制垃圾等,可以由專業(yè)機(jī)構(gòu)回收,加工成有用的物質(zhì)。廚房里的剩飯剩菜、家禽內(nèi)臟、瓜皮、肉骨頭等都是有機(jī)成分,也被稱為濕垃圾和易腐垃圾,這種垃圾可以科學(xué)地加工成高質(zhì)量的有機(jī)肥料,在花卉、蔬菜和水果種植中有著廣泛的用途,同時,使用有機(jī)肥料還有利于改善土壤結(jié)構(gòu),減少農(nóng)業(yè)肥料的使用。
6.成功經(jīng)驗
列舉日本和德國的例子,日本用了27年,德國用了40年才完成垃圾分類,中國應(yīng)該怎么做
標(biāo)題:Garbage source classification performance, impact factor, and management strategy in rural areas of China: A case study in Hangzhou
作者:Xiangru Li, Feng Bi, Zedong Han, Yong Qin, Haoshu Wang, Weixiang Wu
出版物:《Waste Management》
主要內(nèi)容:垃圾“2+T“來源分類方法
“2+T“來源分類方法:將垃圾分為可降解垃圾、其他垃圾和有毒垃圾。采用“2+T“分類方法,農(nóng)村生活垃圾中占比最大的可降解垃圾可被有效地分離,以便進(jìn)行后續(xù)的減量化和資源化處理。為了評估這種分類模式以及資源處理模式能否廣泛應(yīng)用于杭州的農(nóng)村地區(qū),研究人員進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)查、問卷訪談以及要素分析。
根據(jù)分析,合理的分類方法和模式、對源頭分類行為的持續(xù)宣傳和監(jiān)督、以及足夠的財政支持,將是農(nóng)村生活垃圾分類和資源化管理的關(guān)鍵因素。
標(biāo)題:Modeling Group Behavior to Study Innovation?Diffusion Based on Cognition and Network:?An Analysis for Garbage Classification System in?Shanghai, China
作者:Junjun Zheng, Mingyuan Xu, Ming Cai, Zhichao Wang and Mingmiao Yang
出版物:《International Journal of?Environmental Research?and Public Health》
主要內(nèi)容:
本文的研究成果對于促進(jìn)垃圾分類具有重要的現(xiàn)實意義,可用于推廣垃圾分類的概念。
文章特點:
(1)首先,對創(chuàng)新在群體中的擴(kuò)散的分析是基于個體有限理性的假設(shè)。
(2)其次,個體并不孤立存在,考慮個體與社交網(wǎng)絡(luò)和社會關(guān)系的相互影響。
(3)最后,基于個體有限理性和群體結(jié)構(gòu),應(yīng)用多智體仿真技術(shù)來模擬群體行為。
仿真結(jié)果與創(chuàng)新擴(kuò)散的分析:
(1)創(chuàng)新的價值和個體的認(rèn)知能力對創(chuàng)新擴(kuò)散程度的影響:個體的認(rèn)知能力越高,對應(yīng)創(chuàng)新的擴(kuò)散程度(接受該創(chuàng)新的個體數(shù)量)與創(chuàng)新的價值關(guān)聯(lián)程度越高;反之,個體的認(rèn)知能力越低,則創(chuàng)新的擴(kuò)散程度與創(chuàng)新的價值關(guān)聯(lián)程度越低。因此,當(dāng)個體的認(rèn)知能力達(dá)到一定水平,就可以較為容易地識別某項創(chuàng)新是否具有較高的價值,即創(chuàng)新的價值越低,就越不被群體成員接受。
(2)創(chuàng)新的價值和個體的認(rèn)知能力對創(chuàng)新擴(kuò)散速度的影響:個體的認(rèn)知能力一定的情況下,創(chuàng)新價值越趨近0.5(即創(chuàng)新政策與原政策相近),創(chuàng)新擴(kuò)散達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需時間越長。
(3)分析了群體結(jié)構(gòu)中節(jié)點度與節(jié)點數(shù)量等因素對創(chuàng)新擴(kuò)散程度和擴(kuò)散速度的影響。
結(jié)論:
本文通過建立基于個體有限理性和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的群體行為模型,研究了垃圾分類系統(tǒng)
的創(chuàng)新擴(kuò)散問題,并在Python平臺上運行了仿真實驗,從模擬結(jié)果看,政府采取有針對性的措施來促進(jìn)創(chuàng)新的傳播很重要。此外,還可以得到以下結(jié)論:
(1)在個體具備一般認(rèn)知能力和高價值創(chuàng)新的情境下,群體中的大多數(shù)成員都能夠在幾輪傳播之后接受垃圾分類系統(tǒng)中的創(chuàng)新。
(2)想要促進(jìn)創(chuàng)新擴(kuò)散,可以從提高個體認(rèn)知能力和創(chuàng)新的價值方面入手。
(3)群體越大,創(chuàng)新所需要傳播的范圍就越大,相應(yīng)的需要的時間就越多。而通過增加個人之間的聯(lián)系可以擴(kuò)大創(chuàng)新傳播的范圍并減少創(chuàng)新傳播的時間。
標(biāo)題:Optimal transportation planning of classified domestic garbage based on map distance
作者:Lou, Catherine Xiaocui; Shuai, Jiangtao; Luo, Liuhong等
出版物:《JOURNAL OF ENVIRONMENTAL MANAGEMENT》
主要內(nèi)容:分類垃圾的最優(yōu)運輸問題。
本文主要研究了分類生活垃圾從廢物轉(zhuǎn)運中心到垃圾處理站的最優(yōu)運輸。將廢物轉(zhuǎn)運中心的位置、各廢物轉(zhuǎn)運中心之間的地圖距離、不同類型的垃圾處理站以及不同區(qū)域的廢物數(shù)量作為構(gòu)建加權(quán)圖模型的關(guān)鍵因素。研究以深圳南山區(qū)為例,利用2011年的數(shù)據(jù),將文章提出的模型應(yīng)用于該地區(qū),得到了解決方案:為確定每個垃圾車的可行駛距離和時間,可回收垃圾運輸考慮的路徑數(shù)應(yīng)不少于5條,對于不可循環(huán)利用的廢棄物運輸不少于2條,有害廢物運輸不少于4條。本研究為城市生活垃圾的優(yōu)化處置提供了輔助管理工具,提高了系統(tǒng)的可持續(xù)性。
標(biāo)題:A Dynamic Decision Making Method Based on GM(1,1) Model with Pythagorean Fuzzy Numbers for Selecting Waste Disposal Enterprises
作者:Li, Peng; Liu, Ju; Wei, Cuiping
出版物:《SUSTAINABILITY》
主要內(nèi)容:選擇合適的垃圾處理企業(yè)。
文章提出了一種基于PFNs遺憾理論+GM(1,1)模型的動態(tài)決策方法來對企業(yè)績效進(jìn)行評價,并將所提出的方法應(yīng)用于上海垃圾處理企業(yè)的選擇問題。
標(biāo)題:Research on Garbage Classification and Recognition Based on Hyperspectral Imaging Technology?
作者:Zhao Dong-e; Wu Rui; Zhao Bao-guo等
出版物:《SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS》
主要內(nèi)容:利用高光譜成像技術(shù)對垃圾進(jìn)行類別劃分。
收集可回收的廢紙、塑料、木材等樣品,使用高光譜成像系統(tǒng)獲取樣品的紅外高光譜圖像,進(jìn)行主成分分析并提取特征波段。研究結(jié)果:該方法對紙張、塑料和木材的分類精度分別為100%、98%和100%,平均為99.33%,證明了將高光譜成像技術(shù)應(yīng)用于垃圾分類的可行性,對今后垃圾的有序、自動回收利用具有重要意義。
標(biāo)題:Multi-Scale CNN Based Garbage Detection of Airborne Hyperspectral Data
作者:Zeng, Dan; Zhang, Shun; Chen, Fansheng等
出版物:《IEEE ACCESS》
主要內(nèi)容:提出了一種利用航空高光譜數(shù)據(jù)監(jiān)測大面積垃圾分布的方法
文章針對垃圾檢測,提出了一種新的高光譜圖像分類網(wǎng)絡(luò)MSCNN (Multi-Scale Convolutional Neural network, Multi-Scale Convolutional Neural network,多尺度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)),對HSI數(shù)據(jù)的像素點進(jìn)行分類。首先生成二值垃圾分割圖,然后基于垃圾分割圖,利用NMS算法提取的垃圾區(qū)域的位置和大小。實驗結(jié)果表明,該算法在大范圍內(nèi)具有良好的垃圾檢測性能。
標(biāo)題:Bonus Point System for Refuse Classification and Sustainable Development: A Study in China
作者:Guo, Shijie; Ding, Guomin; Zhao, Qian等
出版物:《SUSTAINABILITY》
主要內(nèi)容:
文章采用半定量的案例研究方法,研究垃圾分類加分制度對提高垃圾分類精度和居民環(huán)境意識的效果。在該系統(tǒng)中,居民在正確分類垃圾后會收到一些禮物。研究人員采用了各種方法來分析垃圾分類數(shù)據(jù)、居民填寫的問卷和采訪記錄。研究結(jié)果顯示,使用積分制可提高生活垃圾分類的準(zhǔn)確性,提高垃圾分類的意識,從而影響生活垃圾的管理。總體而言,居民對制度的支持和受益,提高了參與和環(huán)保意識。但是,為了促進(jìn)該制度的廣泛實施和可持續(xù)發(fā)展,需要不斷地宣傳和協(xié)調(diào)各項政策。
標(biāo)題:Research on the Issues of the Municipal Solid Waste Classification and Resource Utilization in China
作者:Song, Xuping; Zhu, Yan
出版物:《AGRO FOOD INDUSTRY HI-TECH》
主要內(nèi)容:
城市化導(dǎo)致城市人口快速增長,隨之而來的是城市基礎(chǔ)設(shè)施不足,造成生活垃圾處理困難,城市生活垃圾的科學(xué)分類和資源利用已成為當(dāng)務(wù)之急。我國城市垃圾分類立法工作尚處于起步階段,立法工作與法律實踐之間存在著巨大的差距。從中國當(dāng)前垃圾分類的現(xiàn)狀出發(fā),本文提出三個建議以改進(jìn)“城市固體廢物管理方法”:統(tǒng)一城市垃圾分類標(biāo)準(zhǔn)、提高城市固體廢物運送的準(zhǔn)確度和模式的創(chuàng)新。做到讓廣大市民、企業(yè)和政府充分參與到城市垃圾分類中來,從而實現(xiàn)城市生活垃圾的資源利用,最終形成可持續(xù)發(fā)展的模式。