首都科學講堂 | 第766期：“無廢城市”離我們還有多遠？

2022年10月01日14:35:01 科學 1106

本文內容來自北京市科學技術協會主辦、北京科學中心承辦、北京科技報社協辦的首都科學講堂。講堂每周邀請院士專家開講，傳播科學知識、科學方法，弘揚科學精神、科學文化，促使公眾全面、正確理解科學。

近日，生態環境部發布了《關於發布“十四五”時期“無廢城市”建設名單的通知》。在通知中明確“十四五”時期，生態環境部將推動100個左右地級及以上城市開展“無廢城市”建設，鼓勵有條件的省份全域推進“無廢城市”建設。何為“無廢城市”？“無廢城市”建設有何標準？普通市民如何參與“無廢城市”建設？

本期首都科學講堂邀請清華大學環境學院長聘教授李金惠，為我們講解“無廢城市”如何讓廢物變資源。

主講嘉賓：

李金惠

清華大學環境學院長聘教授、聯合國環境規劃署巴塞爾公約亞太區域中心執行主任、斯德哥爾摩公約亞太區域中心執行主任

▲“無廢城市”離我們還有多遠？（上）

▲“無廢城市”離我們還有多遠？（下）

固體廢物問題困擾城市發展

我們正在建設宜居城市，其標準包括社會文明度高、經濟富裕度高、環境優美度高、資源承載度高、生活便宜度高、公共安全度高等方面。

▲宜居城市（供圖/李金惠）

但宜居城市面臨著一個非常大的挑戰——固體廢物問題。人類在生產和生活的過程中會產生各種各樣的廢物，有一部分是固體廢物，其他為廢水、廢氣等。我國是人口大國，必然也是固體廢物產生大國。我國目前各類固體廢物累積堆存量約800多億噸，年產生量近120億噸，且呈現逐年增長態勢。如不進行妥善處理和利用，將對資源造成極大浪費、對環境造成嚴重污染、對社會造成惡劣影響。

▲我國目前各類固體廢物累積堆存量約800多億噸，年產生量近120億噸，且呈現逐年增長態勢（供圖/李金惠）

其實，固體廢物首先是資源屬性——城市礦產。我們可以把固體廢物看成是城市礦產，垃圾是放錯地方的資源。比如把一些廢礦渣裡邊的有色金屬回收、廢舊玻璃回收製作成新的玻璃製品等等。另外，我們可以把固體廢物的性能進行轉變。比如，把廢玻璃和廢橡膠用於生產鋪路的材料。還有一種就是將固體廢物進行能量轉換，比如用固體廢物生產電力等。

固體廢物還有一個最重要的屬性，也就是生態環境的風險。長期露天堆放的固體廢物，其有害成分在地表徑流和雨水的淋溶、滲透作用下通過土壤孔隙向四周和縱深的土壤遷移；有害成分經過土壤的吸附和其他作用，進而對土壤中生長的植物產生污染，污染嚴重的土地甚至無法耕種，失去了使用價值。

固體廢物還會造成空氣污染，其在運輸、處理過程中，如缺乏相應的防護和凈化措施，將會造成細末和粉塵隨風揚散；堆放和填埋的廢物以及滲入土壤的廢物，經過揮發和化學反應釋放出有害氣體，都會嚴重污染大氣並使大氣質量下降。

固體廢物也會污染水體。固體廢物經雨水沖刷被地表徑流攜帶進入水體，或是飄入空中的細小顆粒通過降雨及重力沉降落入地表水體，水體可能溶解出其中的有害成分，污染水質、毒害生物。有些簡易垃圾填埋場，經雨水的淋濾作用，或廢物的生化降解產生的滲瀝液，含有高濃度懸浮固態物和各種有機與無機成分。如果這種滲瀝液進入地下水或淺蓄水層，將導致嚴重的水源污染，而且很難得到治理。

我們生活在環境中，以大氣、水、土壤為媒介，可以將環境中的有害廢物直接由呼吸道、消化道或皮膚攝入人體，使人致病。所以，我們對城市生活垃圾必須做到“日產日清、科學處理”。

固體廢物還會影響市容。生活垃圾的露天堆放和簡易填埋，不僅會佔用大量的土地資源，而且在城郊的生活垃圾堆容易滋生蚊蠅、蛆蟲和散發惡臭，影響市容，有礙景觀。由於垃圾亂丟亂棄，水面上漂着的塑料瓶，樹上掛着的塑料袋等更是嚴重影響了自然景觀的觀瞻。

固體廢物還有安全的隱患。生活垃圾在腐化過程中，會產生沼氣和有害物質，包括甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氨、硫化氫等，產生惡臭，容易發生自燃、自爆現象，存在安全隱患。

固體廢物的問題還有社會屬性。社會每個成員都產生、排放固體廢棄物。固體廢物產生意味着社會資源的消耗，對社會產生影響。固體廢物的排放、處理處置及其污染性影響他人的利益。

▲固體廢物的社會屬性決定減少固體廢物是每個人的責任（供圖/李金惠）

固體廢物的社會屬性涉及“鄰避運動”。“鄰避運動”就是“不要在我家附近建設垃圾處理設施”。在上個世紀70年代，有人發現芬蘭的三座垃圾焚燒爐里的飛灰裡面出現了二噁英。二噁英是一種致癌物質，所以公眾又擔心垃圾的焚燒可能會產生致癌的物質，損害公眾的健康，因此抵制垃圾焚燒處理設施的建設。

隨着社會經濟發展和消費水平的不斷提高，公眾生活習慣和城市環境的改變，城市生活垃圾產生量迅速增長，環境隱患也越來越突出。世界上許多城市均有過“垃圾圍城”的局面，已經嚴重製約了城市發展。

那麼我們的垃圾去哪裡呢？

其實有如下出路。第一個出路就是進入了生活垃圾的焚燒廠。在中國垃圾焚燒量比例已經達到了60%以上。目前中國的技術和管理水平在世界上是處於比較先進的地位。北京也有一些生活垃圾焚燒廠，大家都可以預約參觀。

▲中國垃圾焚燒量的比例已經達到了60%以上（供圖/李金惠）

垃圾焚燒即通過適當的熱分解、燃燒、熔融等反應，使垃圾經過高溫下的氧化進行減容，成為殘渣或者熔融固體物質的過程。

垃圾焚燒設施必須配有煙氣處理設施，防止重金屬、有機類污染物等再次排入環境介質中。回收垃圾焚燒產生的熱量，可達到廢物資源化的目的。垃圾焚燒的優點是焚燒技術可減容85%以上，減量75%以上，突出了減量化及無害化，焚燒過程產生的熱量用來發電可以實現垃圾的能源化。其缺點是焚燒條件控制不當會存在煙氣污染問題，且設備投資巨大。

第二個垃圾處置基本方法是填埋。其優點是操作簡單，可以處理所有種類的垃圾。但是其缺點是佔地面積大，同時存在嚴重的二次污染，例如垃圾滲出液會污染地下水及土壤，垃圾堆放產生的臭氣嚴重影響場地周邊的空氣質量，垃圾發酵產生的甲烷氣體既是火災及爆炸隱患，排放到大氣中又會產生溫室氣體。最關鍵的是填埋場處理能力有限，服務期滿後仍需投資建設新的填埋場，進一步佔用土地資源。

▲填埋是城市垃圾最基本的處置方法（供圖/李金惠）

垃圾處理的方式還有堆肥。我們家庭的餐廚垃圾實際上都是有機物，可以把它們做成肥料。我們採用專門設備將有機垃圾破碎後集中進行發酵，並添加專門培養的微生物，使其中的有機質進行降解，形成堆肥。其優點是工藝比較簡單，適合於易腐物質的處置，投資比單純的焚燒處理大大降低。缺點是不能處理不可腐爛的有機物和無機物，因此減容、減量及無害化程度低。僅僅依靠堆肥處理仍然不能徹底解決垃圾問題，必須是將新鮮的垃圾首先進行分類後，再將易腐有機組分進行發酵，才能有效地防止重金屬等物質滲入，從而保證有機肥產品達到國家標準，真正實現無害化和資源化。

▲垃圾堆肥示意圖（供圖/李金惠）

什麼是“無廢”理念？

那麼“無廢”理念是什麼呢？國際無廢聯盟(NGO)在2004年首次給出了“無廢”（zero waste）的工作定義，並在2009年組織專家修訂該定義：“無廢是一個符合倫理的、經濟、高效、有遠見的目標，引導人們改變日常生活方式和做法，以效仿自然界可持續的循環，所有廢棄材料都設計成可供其他過程使用的資源。‘無廢’要求系統地設計和管理產品和過程，避免和減少原材料使用量、廢物產生量，減少原材料和廢物中的有毒物質，保護或回收所有資源，而不是以焚燒或填埋的方式處理廢物。”

“無廢”的理念遵守了生活垃圾管理的一個原則，首先是減量化。當然減量化在中國，我們的理解實際上更深刻。不僅是過程的減量，我們還把社會治理的提升、產業結果的調整，也作為減量化的一個組成部分。第二個是資源化，我們把更多的再生資源收集起來，讓它不要進入生活垃圾的焚燒廠。第三是能源化，比如焚燒發電等等。第四就是無害化填埋，在填埋的過程當中，我們利用適當的工程手段，讓它不產生環境污染。

整個系統成為一個循環，也就是我們講的循環鏈。所有的物質都在這個圈裡邊進行循環，完全可以不藉助於外來的力量，去獲取更多的資源來支撐。

“無廢城市”的理念是國家相關的文件中確定的，但是“無廢城市”不是不產生廢物，而是通過綠色生產方式、生活方式的轉變，從源頭減量，並進行資源化利用，最終最大限度地減少焚燒量和填埋量。

“無廢城市”的理念還不只是一個廢物本身的問題，其實也是一個倒逼機制。畢竟城市要發展，經濟要發展，還需要進行生產，所以就是通過倒逼機制來促進社會經濟的可持續發展。因此，它又是城市發展的一個新模式。

“無廢城市”會帶來很多益處。第一個就是通過這項工作，可以形成有利於固體廢物處理處置產業的快速發展。如果在政策上有保障，一批骨幹企業會具備條件去進行技術創新，那麼這個行業的發展就是可持續的。

第二是“無廢城市”建設可以促進固體廢物處理處置設施的建設。

第三是“無廢城市”建設可以大力推動社會的可持續性。比方說“無廢”賓館、“無廢”景區、“無廢”島嶼、“無廢”社區、“無廢”校園等等，包括綠色包裝，這些都是“無廢城市”建設的“無廢”細胞。

第四個是“無廢城市”建設可以大力推動公眾減少浪費，減少能源資源的消耗。通過“無廢城市”文化的傳播，讓每一個人都具有“無廢”意識，不浪費資源，不浪費能源，社會的可持續性就會大大提高。

世界上“無廢城市”的建設

1973年，耶魯大學的保羅·帕爾默（Paul Palmer）博士首次提出“無廢”。1989年，美國加利福尼亞州通過《綜合廢物管理法案》（Integrated Waste Management Act），設立廢物填埋減量目標。1996年，澳大利亞首都堪培拉通過《到2010年實現無廢法案》（No Waste by 2010 Act），成為世界上首個官方設立“無廢”目標的城市。2003年，美國舊金山市和日本上勝町同年分別制定高標準的無廢目標：到2020年完全取代填埋和焚燒方式。

▲“無廢”理念發展進程（供圖/李金惠）

歐洲制定“無廢”計劃，日本推進循環型社會，新加坡提出“無廢”國家願景，也帶動它的合作夥伴去做“無廢城市”的建設。比方在中國，新加坡在蘇州工業園區建立“無廢城市”，天津生態城實際上也是中新合作的一個成果。

日本通過循環型社會，實際上推動的是以物質循環利用為基礎的社會構建。

亞太區域有個區域性的3R論壇和C40城市，C40城市主要是應對氣候變化的一個國際網絡，提出加速“無廢”進程的宣言。其實，固體廢物的管理跟氣候變化是密切相關的。國際人居環境署的智慧城市也有減廢行動。聯合國環境規劃署管理的巴塞爾公約區域中心也在推動促進“無廢城市”建設。

中國“無廢城市”的建設

我國對固體廢物處理的基礎非常薄弱，雖然有法律，但是法律之間協調度不夠，執行有偏差。

首先，我國的固體廢物的底數不清，我們對生活垃圾的統計實際上是一個清運量，就是居民把垃圾放到垃圾桶，環衛部門收集起來的數量是有的。但是，之後不管是集中傾倒的，還是分散處理的統計數據是沒有納入統計中的。另外，我們在固體廢物處理技術創新上也不夠，國家投入比較小，技術隊伍也不強，社會參與度也比較低。

▲浙江省率先建成“無廢城市”信息化平台（供圖/李金惠）

2019年9月，生態環境部結合其他17個部門的意見，對外公布了首批“11+5”個“無廢城市”建設試點名單。北京經濟技術開發區作為試點之一，其他城市包括深圳、三亞、包頭、天津等。

“無廢城市”建設取得了一些成果，首先是“無廢城市”建設的指標體系的開發，使我國“十四五”“十五五”“十六五”開展“無廢城市”建設的時候就會有相應評價指標。

第二，是探索建立“無廢城市”建設的綜合管理制度和技術體系。一些試點城市制定了一些政策和標準，別的地方就可以直接借鑒；研發的一些技術，別的地方可以直接用。

第三，是形成了一批可複製、可推廣的“無廢城市”建設的模式。

第四，培育了一批固體廢物資源化利用的骨幹企業。“無廢城市”建設最核心的關鍵節點是有企業去承接。

我國一些地方在“無廢城市”建設當中取得一些成效。

雄安新區建設“無廢城市”，打造綠色雄安。在新建區、提升改造區分區施策，環衛設施科學布局，拆建與建設管理全面推動綠色建築設計、施工和運行，引導選用綠色建材，積極穩妥推廣裝配式、可循環利用建築方式，推動建設綠色高標準全過程管理。

三亞市通過全方位“無廢”細胞工程建設，樹立綠色旅遊品牌形象，建立面向旅遊人口的“無廢”理念宣貫體系，以遊客作為綠色生活和綠色消費模式的傳播主體，打造“無廢城市”宣傳窗口，擴大“無廢城市”建設在全國、全世界的輻射力和影響力。

深圳市打造“無廢城市”標杆城市。在建築垃圾方面通過對建設過程源頭減排，建築垃圾資源化利用和多渠道處置，全過程智慧監管。

▲深圳對建築垃圾的“無廢”處理（供圖/李金惠）

北京經濟技術開發區在工業領域率先將固體廢物源頭減量寫進《北京經濟技術開發區清潔生產管理辦法》，從企業生產全過程降低固體廢物的產生。在榮華街道形成“互聯網+源頭分類”模式。“一戶一碼”建立小區居民專屬二維碼、“一戶一桶”實現廚餘垃圾分類收集、“一戶一袋”推動可回收物的分類投放。利用垃圾分類全鏈路解決方案——京東生活分類空間站的平台體系，對可回收物的收集重量、收集次數、收集積分及後端收運情況進行精細化管理。