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总结|生活垃圾分类背后的10个科学原理

  成都装修污染检测-埃克斯环境网讯:生活垃圾分类有科学原理么?生活垃圾分类讲科学么?四分类、干垃圾VS湿垃圾的分类科学么?许多人有完全不同的见解。进一步讲,生活垃圾分类有所谓的科学原理么?对四分类的科学性,特别是对上海干湿垃圾分类的科学性,也有非常多的置疑。生活垃圾分类是习近平总书记提出的新时尚,是一件环境保护的大事,但似乎社会热议背后,来自环境科学专业人士的声音却不多,能从环境科学原理角度提出针对性建议的声音就更少了。难道,生活垃圾分类这事儿,就是一项轰轰烈烈的环保运动,根本就没有什么科学道理或科学原理么?本文认为,生活垃圾分类还是有一定的科学原理的。之前,与不少环境专业老师讨论或交流过生活垃圾分类的科学性问题,很受启发。于是,结合自己前期开展的生活垃圾教学实践、编写上海市中、小学和幼儿园生活垃圾分类知识读本的经历,以及在上海市和全国各类学校、机关、单位、企业和社区进行了100多场科普宣传讲座,以及电台、电视台和新闻媒体的采访,加上本身学习环境科学专业的本科、硕士、博士和工作至今的经历,尝试总结一下,有10个科学原理,请大家批评批正。

  原理1公有地悲剧

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  北京市周边垃圾围城情况(图片来自网络)

  公有地悲剧是什么?简而言之,公有产权的物品大家都不关心,都想自己方便自己得利,结果造成公有物品或服务受到损害。

  生活垃圾分类是一个典型的公有地问题,每个人只关心自己私有产权范围内的生活垃圾及其脏乱差问题,都期望生活垃圾离自己越远越好。于是,私有产权之外的楼道、电梯、楼门口、小区垃圾箱房、小区公共区域、社区等,都成了“公地”,这些地方生活垃圾随意丢放造成的“污染问题”,一直十分突出。范围再大一点,“垃圾围城”成为更大范围内的公有地悲剧;在区域和全球层次上,海洋垃圾污染、发展中国家垃圾进口污染问题,都可以视为公有地悲剧的具体表现。

  以上海为例,2400万人口每人每天丢弃的1.2公斤生活垃圾,最终造成了占地达28.9平方公里的老港垃圾填埋场(与澳门市面积不相上下),和很多脏乱差的垃圾箱、污水横流的垃圾中转压缩站、废品回收站,以及由此造成的大量水体、大气、土壤的污染、破坏,还有难以解决的垃圾处理设施邻避效应问题,成为上海生态文明建设中的一个大难题。垃圾分类如何破解公有地悲剧。解决思路之一是建立产权,这一条目前实施起来还很困难;思路之二是加强管理,实现“良治”,这一条成为不少发达国家的做法,中国也是这么做。总结一句,根据公地悲剧原理,城市生活垃圾处理处置成了大问题,生活垃圾分类势在必行,成为是破解这个公有地悲剧问题的必须途径之一。PS1:你愿意自己家里干干净净,一出门就是各种垃圾造成的脏乱差现象么?PS2:你能接受精明的上海人,在寸土寸金、房价超级高的上海,用一个澳门市面积来处理生活垃圾么?如果你是站在上海市的领导的立场呢?

  原理2生产者、消费者和分解者——生态系统中有三种角色

  大森林里有垃圾么?

  为什么生活垃圾分类的理想状态是什么?分几类最好?垃圾最终应该去哪儿?这是大家经常会讨论的问题,也是最不容易回答的问题。回答好这个问题,需要掌握一些生态学的基本知识和原理,即生态系统的三种角色。一片大森林一般没有"垃圾",即使是经历了几百年、几千年甚至几万年几百万年或更长时间,也没有什么垃圾。这是为什么的呢?因为,大森林是一个完整的生态系统,其中有生产者、消费者、分解者三种成员。生产者负责吸收和转换太阳能,消费者以生产者为食物,而生产者和消费者最终死亡后的遗体,经过分解者的作用,重新以水、二氧化碳、矿物质和能量的形式回收到大自然当中。垃圾分类,也需要遵循这一原理。分类只是手段,回归于大自然或回归于社会,解决好“垃圾去哪儿了”的垃圾出路问题,才是垃圾分类的目的。

  湿垃圾回收于大地、干垃圾回收于天空,可回收物回收于社会

  以上海为例,湿垃圾通过堆肥变成肥料回归土地、干垃圾通过焚烧回归天空,可回收物通过交易回归社会,有害垃圾需要通过专门处理才能进一步分类和回归。这才是垃圾分类的最终理想状态。这种四分类虽然简单,但也体现了生态学三种角色的基本原理,是以科学为依据的。当然,更细分的科学分类,也体现了生态系统中生产者、消费者、分解者的进一步细分。这种细分在人类社会中有无必要,是原理4要解决的问题。

  原理3污染

  各种生活垃圾混杂在一起的情况

  污染,是环境科学最核心的一个名词。是指污染物把水、气、土环境污染了,造成环境质量的恶化。在生活垃圾分类中,也体现了“污染”原理。这个污染物就是湿垃圾。

  在垃圾不分类的情况下,湿垃圾是一个极其高效的污染物,由于其含水量高、会发酵,产生异味和垃圾液,只要和湿垃圾一混合,可回收物基本上就没有再回收的价值了,只能填埋或焚烧,导致垃圾产生总量变得很大。湿垃圾混合后的干垃圾,也会因为含水量高而导致焚烧过程的耗时增长、前处理产生的垃圾渗滤液难以处理的问题。这两点,都是环境技术、工程上难以很有效,或较经济有效解决的难题。另外,湿垃圾混合后的垃圾,在小区、社区,甚至楼道和电梯里,滴滴洒洒,造成的异味和恶心的情形,是每个人都深有体会和心照不宣的。

  因此,生活垃圾分类,把湿垃圾先分出来,即解决这个“污染”问题,是生活垃圾分类能否成功的最关键因素。在2018年6月,笔者写了“湿垃圾十宗罪”的一篇文章,专门讲述了这个问题,得出的结论就是“一定要把湿垃圾先分出来”。现在看来,这个观点还是正确的。

  以上海为例,在2019年7月实施垃圾分类的第一个月,全市湿垃圾上升了12.5%,达到8200吨/日,可回收物增加了12%,而干垃圾减少了11.7%,全市垃圾总量显现下降趋势(当然,这也与不同月份垃圾产生和收运量等其它因素相关)。以做的非常到位的某小区为例,严格实施垃圾分类3个月后,干垃圾从63.7吨/日减少到42.2吨/日,湿垃圾由6.35吨/日增长到24.2吨/日,资源化利用率从12.84%上升到40.93%。考虑到可回收物是可以直接卖钱的,而湿垃圾和干垃圾是需要付外运处理费的,因此,把湿垃圾先分出来,是极其必要和有效的。当然,湿垃圾的分类,也是上海垃圾分类工作中困难最大的环节之一。上海市绿化和市容管理局表示,湿垃圾量显著增加是考量垃圾分类成果的重要指标。

  学了环境专业,“污染”就是一把能当“锤子”用的基本原理,各种各样的环境问题,都可以用“污染”的源、汇、迁移、转化、外部性、污染者的一套原理来解释。生活垃圾分类,也是这样的一个“钉子”。原理4成本最小原理

  回收打包的塑料瓶

  垃圾分类需要社会投入成本,这种成本投入应该符合成本最小原理。在生态系统和社会经济系统中,都会尽量以最小的成本,获取最大的收益,其物质、能量的利用或转换效率一般是最高的,或是一种最经济的方式。生活垃圾分类也是如此。我们为什么不把垃圾分为100类、200类,比日本还要先进?或是不分类保持现状,这不是最方便大家,节省时间和精力做自己善长或更赚钱的事情,而把分类或不分类的垃圾交由更专业的人士或公司来处理。这不更好么?现在看来,“不分类”看似最省钱最方便,但整个社会的代价太大了,不可以接受;而当前的“四分类”是在“不分类”基础上的第一步改进,成本不那么大,而成效却很明显,是现实可行的选择。以上海为例,垃圾分类中出现了许多高大上的人工智能垃圾桶、垃圾箱、处理设备和措施,另外还有许多嗅觉灵敏的高科技公司纷纷闻风而动,这些都是正确的么?为了垃圾分类,上海人都“疯”了,那么多人,“全身心”的投入到垃圾分类工作之中,这样的工作,经济上合算么?能长久么?或只是一场不计成本的秀一把?昂贵的绿色不是绿色,这是上海一位环境专家的说法。我也想说,昂贵的垃圾分类,不是做环保,而是一场浪费。不管是上海的垃圾分类,还是全国,都应该遵循“成本最小原理”,用合理的社会投入,取得不那么昂贵的环保效果。

  原理5环境整体性原理

  上海老港垃圾填埋场作业现场

  环境科学讲的环境,是以人类社会为主体的外围世界的总体。环境的综合性,是其最大的特点,用习近平总书记的话就是,山水林田湖草是一个生命共同体,需要统筹考虑,共同保护。垃圾分类这个事情,特别体现了环境保护的整体性。生活垃圾问题极其综合,湿垃圾产生的污水、渗滤液问题,对水环境污染大,对污水处理厂正常运行压力大,这是水的问题。垃圾发酵腐败,有气味,挥发性大,扩散远,吸附性强,又是一个让人讨厌的大气问题。垃圾渗滤液渗入地下,污染地下水和土壤,又变成了土壤污染问题。很多生活垃圾可以回收利用,又变成了循环经济问题。还有一些有害垃圾,又成了固体废弃物问题,甚至是危险废弃物问题。垃圾填埋占地多,影响大,变成了土地利用问题和社会邻避问题;垃圾焚烧污染大,变成了二噁英问题。另外,还是垃圾的越境转移、电子垃圾的进出口,变成了一个国际政治问题;而海洋垃圾,特别是塑料袋对海洋生物和生态系统的影响,又变成了生物多样性损失问题。还有,垃圾中的塑料中的微塑料问题,最终又通过饮用水和食物,变成了人体健康问题。可见,生活垃圾分类,必须遵循环境整体性原理,综合考虑,统筹安排,才能把工作做好。

  原理6生态环境效率原理

  上海老港再生能源利用中心二期,每日焚烧能力6000吨,占上海每天生活垃圾产生量的三分之一


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