中國(guó)城市生活固體垃圾排放時(shí)空特征

孔令強(qiáng),田光進(jìn),柳曉娟

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中國(guó)城市生活固體垃圾排放時(shí)空特征

孔令強(qiáng),田光進(jìn)*,柳曉娟

(北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院,水環(huán)境模擬國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100875)

利用2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾排放量數(shù)據(jù)(以清運(yùn)量計(jì)),系統(tǒng)研究了我國(guó)城市生活垃圾排放的時(shí)空特征.研究表明:2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾排放主要分布在東部地區(qū),其中華南地區(qū)和華東地區(qū)排放總量分別占全國(guó)的35.0%和34.9%.2006~2010年,我國(guó)城市生活垃圾排放主要分布在華東地區(qū).2010~2014年,我國(guó)城市生活垃圾排放主要分布在華南地區(qū).近10年來(lái),城市人口由3.33×108人增長(zhǎng)到3.86×108人,人口比重由25.3%增長(zhǎng)到28.2%.我國(guó)城市生活垃圾排放量增了長(zhǎng)20.9%.經(jīng)相關(guān)性分析,我國(guó)城市生活垃圾排放和城市人口、地區(qū)GDP以及建成區(qū)面積呈顯著正相關(guān)關(guān)系,2006、2010和2014年排放總量與城市人口的相關(guān)系數(shù)分別為0.950、0.942和0.903,與地區(qū)GDP的相關(guān)系數(shù)分別為0.863、0.930和0.930,與城市建成區(qū)面積的相關(guān)系數(shù)分別為0.933、0.947和0.925.說(shuō)明人口、經(jīng)濟(jì)和建成區(qū)面積是影響我國(guó)城市生活垃圾排放的重要驅(qū)動(dòng)因素.在人均生活垃圾排放和人均GDP二維空間上的省份聚類結(jié)果表明,我國(guó)30個(gè)省份可分為4組,其中“低經(jīng)濟(jì)、高排放”組是主要類型,“高經(jīng)濟(jì)、低排放”組是最理想的發(fā)展模式,但占的比例比較低.我國(guó)城市生活垃圾排放量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì),且空間分布差異較大.

中國(guó)城市；生活垃圾排放；時(shí)空特征；GDP

一般將城市生活垃圾分為有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、紙、塑料、橡膠、布、木竹、玻璃、金屬等9類,其中后7類屬于可回收廢物[1].因此,城市廢物可回收利用的空間很大.目前,我國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量增長(zhǎng)迅速,從1979 年的2508萬(wàn)t[2]增長(zhǎng)至2014年的17860萬(wàn)t[3].據(jù)統(tǒng)計(jì),2011年,全國(guó)城市生活垃圾累計(jì)堆存量在65億t以上,占用土地面積高達(dá)35億m2[4].在全國(guó)660余個(gè)城市中,超過(guò)一半的大中城市被垃圾包圍[5].由于城市地區(qū)人口眾多、環(huán)境容量有限等特點(diǎn),使城市地區(qū)生活垃圾污染更加嚴(yán)重.因此,生活垃圾的管理逐漸演變成一個(gè)城市綜合管理問(wèn)題[6].

城市生活垃圾中有大量可回收利用的組分,垃圾回收不僅可以減少垃圾的排放量,而且還能創(chuàng)造價(jià)值,減少成本.目前,全國(guó)沒(méi)有統(tǒng)一的垃圾分類標(biāo)準(zhǔn),生活垃圾回收利用率很低,像北京、上海、廣州等全國(guó)8個(gè)垃圾分類回收試點(diǎn)城市也幾乎沒(méi)有建立垃圾分類回收體系.2013年,我國(guó)塑料回收率為23.2%,2012年,北京市的紙類回收率也僅為25.32%,北京市第十二個(gè)五年計(jì)劃規(guī)定在2015年廢物回收率超過(guò)一半,現(xiàn)在的回收率仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)目標(biāo)[2].國(guó)家發(fā)改委和住房城鄉(xiāng)建設(shè)部編寫(xiě)了《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》,距離其中提到的2020年底回收率達(dá)到35%以上這個(gè)目標(biāo)也還有不小的差距[7].2006年,我國(guó)城市生活垃圾無(wú)害化處理率比較低,只有52.2%.但隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,垃圾處理設(shè)施逐步完善,所以我國(guó)的生活垃圾無(wú)害化處理率不斷提高,2014年達(dá)到91.8%,2015年達(dá)到94.1%.在我國(guó),衛(wèi)生填埋是主要的處理方式,以2014年為例,其比例占到65.4%,其次為焚燒處理,為32.5%[3].

目前,國(guó)內(nèi)對(duì)城市生活垃圾的研究主要集中在生活垃圾的處理現(xiàn)狀[8]、影響因素[9]、預(yù)測(cè)產(chǎn)量[10]和管理評(píng)價(jià)[11].如蘇婧等[12]對(duì)北京市生活垃圾的管理建立了多重不確定性長(zhǎng)期規(guī)劃模型.徐禮來(lái)等[13]以廈門市為例對(duì)城市生活垃圾產(chǎn)量影響因素進(jìn)行路徑分析.也有學(xué)者只對(duì)城市生活垃圾省際分布進(jìn)行了研究,并沒(méi)有研究其動(dòng)態(tài)變化特征[14].而國(guó)外在進(jìn)行生活垃圾的研究中主要集中在影響因素這一方面,其中GDP、人均GDP、城市人口和用地規(guī)模等與生活垃圾產(chǎn)量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系[15-17].城市生活垃圾的研究區(qū)域也主要集中在某個(gè)城市,如華北地區(qū)的北京[18]、天津[19],東北地區(qū)的長(zhǎng)春[20],華東地區(qū)的上海[21]和杭州[22],西南地區(qū)的重慶[23],華南地區(qū)的廣州[24],青藏地區(qū)的西藏[25]等地.而對(duì)全國(guó)層面上城市生活垃圾排放的時(shí)空特征研究卻很少.

我國(guó)城市生活垃圾污染嚴(yán)重,增長(zhǎng)率高,由于各地區(qū)經(jīng)濟(jì)和生活習(xí)慣的差異,使各地區(qū)生活垃圾排放量和無(wú)害化處理水平差別較大.因此,需要了解各個(gè)地區(qū)和省份的時(shí)空變化,制定相關(guān)政策和措施減少垃圾的排放.本研究基于2006~2014年的城市生活垃圾清運(yùn)量數(shù)據(jù)對(duì)全國(guó)的生活垃圾排放現(xiàn)狀進(jìn)行時(shí)空動(dòng)態(tài)分析,并將全國(guó)分為八大地區(qū)進(jìn)行比較分析.另外,將生活垃圾清運(yùn)量與城市人口、地區(qū)GDP和城市建成區(qū)面積進(jìn)行相關(guān)性分析,以此來(lái)研究影響垃圾排放的影響因素.以2014年為例,根據(jù)人均垃圾排放量和人均GDP對(duì)全國(guó)各省進(jìn)行聚類分析.本文對(duì)全國(guó)近十年來(lái)城市生活垃圾排放量進(jìn)行了時(shí)空動(dòng)態(tài)分析,并對(duì)垃圾排放的影響因素進(jìn)行了定量分析和比較,進(jìn)一步研究了生活垃圾排放的空間分布差異.

1 數(shù)據(jù)來(lái)源和處理

2006~2014年城市生活垃圾清運(yùn)量和生活垃圾無(wú)害化處理率數(shù)據(jù)來(lái)源于各年份的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》[26].各省、自治區(qū)和直轄市的城市地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》[27]中的市轄區(qū)數(shù)據(jù).需要說(shuō)明的是,目前在各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)中,我國(guó)沒(méi)有城市生活垃圾排放量的統(tǒng)計(jì),因此,用城市生活垃圾清運(yùn)量代替城市生活垃圾排放量.在已有研究中也這么處理過(guò)[4].城市人口數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》的城區(qū)人口數(shù)據(jù),城市建成區(qū)面積數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》[28].生活垃圾無(wú)害化處理率是指報(bào)告期生活垃圾無(wú)害化處理量與生活垃圾產(chǎn)生量的比率.在統(tǒng)計(jì)上,由于生活垃圾產(chǎn)生量不易取得可用清運(yùn)量代替.計(jì)算公式為:

式中:是生活垃圾無(wú)害化處理率,%;是生活垃圾無(wú)害化處理量,t;是生活垃圾產(chǎn)生量,t.

為了研究中國(guó)城市生活垃圾排放的動(dòng)態(tài)變化特征,根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒得到的2006~2014年城市生活垃圾清運(yùn)量和城市人口數(shù)據(jù),求出城市居民人均垃圾日排放量數(shù)據(jù).

式中:X是年的全國(guó)生活垃圾人均日排放量,kg/ (人·d);N是年的全國(guó)生活垃圾排放量,kg/a;P是年的全國(guó)城市人口,人.

為了研究中國(guó)城市生活垃圾排放的空間特征.中國(guó)各省、自治區(qū)、直轄市城市生活垃圾的人均日排放量是利用2006~2014年各省生活垃圾排放量和城市人口數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算.

式中:x是省的生活垃圾人均日排放量,kg/ (人·d);n是省的生活垃圾排放量,kg/a;p是省的城市人口,人.

2 研究方法

采用全國(guó)31個(gè)省、自治區(qū)和直轄市(除港澳臺(tái)外)的城市生活垃圾清運(yùn)量和城市人口、地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)和城市建成區(qū)面積等數(shù)據(jù)分析了我國(guó)城市生活垃圾排放時(shí)空特征.利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)我國(guó)各省、自治區(qū)和直轄市城市垃圾排放量數(shù)據(jù)和城市人口、GDP、建成區(qū)面積數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析.同時(shí)基2014年各省人均城市垃圾日排放量和人均GDP數(shù)據(jù)進(jìn)行了空間聚類分析.

2.1 我國(guó)城市生活垃圾排放時(shí)空特征分析

利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)研究2006~2014、2006~2010、2010~2014三段時(shí)期我國(guó)城市生活垃圾排放量和城市人口、地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)的變化特征,并初步分析了成因.由于我國(guó)不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件和發(fā)展水平不同,加上各區(qū)域地域條件和居民的消費(fèi)觀念的差異,城市生活垃圾排放量也會(huì)不同.現(xiàn)將全國(guó)分為東北地區(qū)(黑龍江、吉林和遼寧省),華北地區(qū)(北京市、天津市、河北省、河南省、山東省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)),華東地區(qū)(上海市、江蘇省、浙江省、安徽省),華中地區(qū)(湖北省、湖南省、江西省),華南地區(qū)(福建省、廣東省、廣西壯族自治區(qū)、海南省),西北地區(qū)(陜西省、寧夏回族自治區(qū)、甘肅省、新疆維吾爾自治區(qū)),西南地區(qū)(云南省、貴州省、四川省、重慶市)和青藏地區(qū)(青海省、西藏自治區(qū)).

2.2 城市生活垃圾排放量與城市人口、地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)、建成區(qū)面積的相關(guān)性分析

影響城市生活垃圾排放量的因素有很多,包括城市人口、城市數(shù)量、城市規(guī)模、居民收入、居民消費(fèi)水平等.為了進(jìn)一步分析中國(guó)城市生活垃圾排放的影響因素,本文基于我國(guó)各省、自治區(qū)、直轄市城市生活垃圾排放量數(shù)據(jù)和城市人口、地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)和建成區(qū)面積數(shù)據(jù),利用SPSS22.0軟件進(jìn)行相關(guān)分析,采用Pearson Correlation Coefficient方法判斷垃圾排放和人口、GDP與面積的相關(guān)性,并采用檢驗(yàn)判斷相關(guān)系數(shù)的顯著性.

2.3 我國(guó)城市生活垃圾排放特征聚類分析

現(xiàn)利用2014年的人均垃圾日排放量和人均GDP數(shù)據(jù)對(duì)全國(guó)30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市(除西藏外)進(jìn)行聚類分析.在這兩個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的二維空間內(nèi)利用-均值聚類法對(duì)30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市進(jìn)行聚類在進(jìn)行聚類時(shí),選擇聚類數(shù)為4,并根據(jù)聚類結(jié)果分為“低經(jīng)濟(jì)、低排放”、“低經(jīng)濟(jì)、高排放”、“高經(jīng)濟(jì)、低排放”、和“高經(jīng)濟(jì)、高排放”四類.

3 結(jié)果與討論

3.1 2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾排放量動(dòng)態(tài)特征

由圖1可見(jiàn),2006~2014年近10年間我國(guó)城市生活垃圾排放量增長(zhǎng)顯著,與此同時(shí),生活垃圾無(wú)害化處理率也在增長(zhǎng),從2006年的52.2%增長(zhǎng)到2014年的91.8%.同時(shí),由于城市化水平的提高和農(nóng)村人口不斷向城市遷移,我國(guó)城市人口由3.33×108人增加到3.86×108人,給城市各方面帶來(lái)了不小的壓力.由于城市人口和其所占的比例不斷增加,加上居民生活水平的提高,我國(guó)城市生活垃圾排放總量也不斷增長(zhǎng),由2006年的1.48×108t/a增長(zhǎng)到2014年的1.79×108t/a.這與我國(guó)的城市人口和GDP增長(zhǎng)趨勢(shì)基本相同(圖2,圖3).2006~2010年我國(guó)城市生活垃圾排放量增長(zhǎng)了0.10×108t,占十年間生活垃圾排放量增長(zhǎng)的32.26%,增長(zhǎng)速度較慢;2010~2014年增長(zhǎng)了0.21×108t,占近十年間生活垃圾排放量增長(zhǎng)的67.74%,增長(zhǎng)速度較快.

2006~2014年全國(guó)城市生活垃圾人均日清運(yùn)量差別不大,基本維持在1.22~1.26kg/(人·d)(圖4).這低于大部分發(fā)達(dá)國(guó)家的1.26~1.43kg/ (人·d)[29],但比韓國(guó)1997年到2010年的人均1.0kg/(人·d)略高[30].2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾人均日清運(yùn)量從1.22kg/(人·d)增加到1.27kg/(人·d),增長(zhǎng)了5.74%.2006~2010年我國(guó)城市生活垃圾人均日清運(yùn)量占總增長(zhǎng)量的4.29%, 2010~2014年城市生活垃圾人均日清運(yùn)量占總增長(zhǎng)量的95.71%.

3.2 2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾排放的空間特征

3.2.1 2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾排放總量區(qū)域比較 從排放總量看,2006~2014年,我國(guó)不同地區(qū)城市生活垃圾排放總量差別較大.從表1可以看出,2006~2014年,全國(guó)生活垃圾排放總量平均增長(zhǎng)20.34%,其中西北地區(qū)、西南地區(qū)、華南地區(qū)、華東地區(qū)、華中地區(qū)和華北地區(qū)分別增長(zhǎng)78.59%、54.02%、47.28%、40.44%、11.40%和6.93%,西北地區(qū)增長(zhǎng)最大,達(dá)到78.59%.這主要是因?yàn)殡S著西北地區(qū)城市化水平的提高,城市居民生活習(xí)慣和消費(fèi)水平也不斷提高,產(chǎn)生較多的生活垃圾.青藏地區(qū)和東北地區(qū)排放總量分別減少48.3%和14.9%.2006~2014年城市生活垃圾排放量最多的省份是廣東省、浙江省、江蘇省、福建省等東部地區(qū).這與城市居民消費(fèi)水平基本對(duì)應(yīng),說(shuō)明我國(guó)城市生活垃圾的排放量與居民的人均GDP有一定的關(guān)系.東部地區(qū)城市居民人均GDP較高,生活水平和消費(fèi)水平也較高,產(chǎn)生的生活垃圾較多.近10年間,黑龍江、西藏、河北等地排放量不斷減少,其中黑龍江省排放量減少了45.0%.這可能是因?yàn)檫@些地區(qū)城鎮(zhèn)化水平較低,產(chǎn)生的垃圾較少,也可能與當(dāng)?shù)鼐用竦纳盍?xí)慣有關(guān).

表1 2006~2014年不同地區(qū)城市生活垃圾清運(yùn)量增長(zhǎng)率(%)

2006~2010年我國(guó)城市生活垃圾排放量主要集中在華東地區(qū),占全國(guó)城市生活垃圾排放量的56.2%,增長(zhǎng)率為20.79%;東北地區(qū)、青藏地區(qū)、華北地區(qū)、城市生活垃圾排放量卻出現(xiàn)了減少的情況,其中青藏地區(qū)降幅最大.

2010~2014年我國(guó)城市生活垃圾排放量主要集中在華南地區(qū),增長(zhǎng)率為22.14%,其中增長(zhǎng)率最大的是西北地區(qū),達(dá)到了33.38%.這可能與西北地區(qū)在這一段時(shí)間生活水平的提高和冬天取暖燃燒大量燃料有關(guān).東北地區(qū)生活垃圾排放量出現(xiàn)了減少的情況,可能由于該地區(qū)冬季取暖方式的改變有關(guān).

3.2.2 2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾人均排放量區(qū)域比較 從人均排放量看,2006~ 2014年全國(guó)城市生活垃圾人均排放量差別不大但不同地區(qū)的排放量差別較大.表2顯示, 2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾人均排放量增長(zhǎng)了3.85%.排放量最多的地區(qū)是華南地區(qū)和華東地區(qū),分別增長(zhǎng)了0.624,0.244kg/(人·d).近10年間,我國(guó)城市生活垃圾人均排放量增長(zhǎng)最多的省份是海南省,其增長(zhǎng)量達(dá)到為1.11kg/(人·d).

2006~2010年全國(guó)城市生活垃圾人均日排放量增長(zhǎng)了0.22%,其中華南地區(qū)的增幅最大,高達(dá)26.85%,其次為華東地區(qū),達(dá)到了12.09%,可能是這些地區(qū)城市人口增長(zhǎng)明顯所致.浙江省和青海省的生活垃圾人均排放量較多,分別增長(zhǎng)0.52kg/(人·d)和0.49kg/(人·d).17個(gè)省市出現(xiàn)了減少的情況,其中西藏的人均垃圾排放量減少最大.

表2 2006~2014年不同地區(qū)人均日清運(yùn)量增長(zhǎng)率(%)

2010~2014年華南地區(qū)人均排放量增加最多,增長(zhǎng)了0.34kg/(人·d).而東北地區(qū)減少了0.18kg/(人·d).海南省的人均垃圾排放量增長(zhǎng)較大,達(dá)到了0.66kg/(人·d),可能與該地區(qū)生活水平的提高有關(guān).人均垃圾排放量的增長(zhǎng)說(shuō)明了這些地區(qū)城市化水平不斷提高,居民的生活水平也在提高.

3.3 我國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量與城市人口、地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)和城市建成區(qū)面積的關(guān)系

3.3.1 城市生活垃圾清運(yùn)量與城市人口的關(guān)系 圖5表明,城市人口是影響我國(guó)城市生活垃圾排放的重要因素.空間分析發(fā)現(xiàn),垃圾排放量比較多的地區(qū),其城市人口也較多.2006年垃圾排放與城市人口的相關(guān)系數(shù)要高于2010年和2014年的相關(guān)系數(shù),這說(shuō)明2006年的城市垃圾清運(yùn)量受人口增長(zhǎng)的影響更大.

3.3.2 城市生活垃圾清運(yùn)量與地區(qū)GDP之間的關(guān)系 圖7表明,GDP是影響我國(guó)城市生活垃圾排放的重要因素.通過(guò)前面的空間分析也可以發(fā)現(xiàn),垃圾排放量比較多的地區(qū),其GDP也比較高,基本都是東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū).2010年和2014年的垃圾清運(yùn)量與地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)的相關(guān)系數(shù)都為0.930,大于2006年的相關(guān)系數(shù),這說(shuō)明2010年和2014年的城市生活垃圾排放量受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響要大于2006年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響.

3.3.3 城市生活垃圾清運(yùn)量與城市建成區(qū)面積之間的關(guān)系 城市建成區(qū)面積在很大程度上反映了城市核心區(qū)域的大小,即產(chǎn)生城市生活垃圾區(qū)域的大小,是垃圾產(chǎn)生的核心區(qū)域[31].總體上,城市生活垃圾的產(chǎn)生量與城市市區(qū)面積具有一定的關(guān)系.圖8表明,三組相關(guān)分析Pearson相關(guān)系數(shù)都通過(guò)顯著性檢驗(yàn),說(shuō)明建成區(qū)面積是影響我國(guó)城市生活垃圾排放的重要因素.2010年垃圾清運(yùn)量與城市建成區(qū)面積的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.947,大于2006年和2014年的相關(guān)系數(shù),說(shuō)明2010年垃圾清運(yùn)量受建成區(qū)面積的影響要大于其他兩年.

3.3.4 我國(guó)城市生活垃圾清運(yùn)量與城市人口、GDP和建成區(qū)面積之間的關(guān)系 通過(guò)圖5~圖7的相關(guān)性分析可知,我國(guó)城市生活垃圾排放量與城市人口、地區(qū)GDP和建成區(qū)面積具有很強(qiáng)的相關(guān)性,三者是影響城鎮(zhèn)生活垃圾排放的重要因素.夏越青等[32]利用多元回歸法研究人口、GDP和消費(fèi)水平對(duì)上海市生活垃圾產(chǎn)生量的影響,其結(jié)果顯示人口和GDP是影響城市生活垃圾產(chǎn)生量的重要影響因素,與本文研究結(jié)果一致.2006年的垃圾清運(yùn)量與城市人口的相關(guān)系數(shù)為0.950,高于垃圾清運(yùn)量與GDP和建成區(qū)面積的相關(guān)系數(shù)0.863和0.933,說(shuō)明2006年城市生活垃圾排放量受人口增長(zhǎng)的影響要大于GDP增長(zhǎng)和建成區(qū)面積的擴(kuò)張的.2010年垃圾清運(yùn)量與城市建成區(qū)的相關(guān)系數(shù)為0.947,大于其他兩個(gè)影響因素,說(shuō)明2010年垃圾排放受城市擴(kuò)張的影響比較大.2014年與垃圾清運(yùn)量相關(guān)系數(shù)最大的影響因素是地區(qū)GDP,相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.930.

3.4 中國(guó)城市生活垃圾排放空間聚類分析

表3 2014年中國(guó)城市生活垃圾排放特征聚類結(jié)果

注 :I:低經(jīng)濟(jì),低排放; II:低經(jīng)濟(jì),高排放; III:高經(jīng)濟(jì),低排放; IV:高經(jīng)濟(jì),高排放.

基于各省、自治區(qū)、直轄市城市生活垃圾排放特征和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平將區(qū)域分類,針對(duì)不同類型采取不同的政策舉措,是垃圾排放控制的重要措施之一[33].根據(jù)空間分析和相關(guān)性分析可知,我國(guó)城市生活垃圾排放空間格局更多是受城市人口、經(jīng)濟(jì)和城市規(guī)模等因素的影響和驅(qū)動(dòng).目前相關(guān)研究很少在全國(guó)層面開(kāi)展城市生活垃圾時(shí)空分布的研究.本文在人均生活垃圾排放和人均GDP二維空間中,利用-均值聚類方法對(duì)2014年30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市(除西藏)進(jìn)行聚類分析,研究我國(guó)在全國(guó)層面上生活垃圾排放特征,聚類結(jié)果見(jiàn)表3和圖8,最優(yōu)分組為4組,其中“低經(jīng)濟(jì)、高排放”類型最多,說(shuō)明我國(guó)還處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和高污染階段.聚類結(jié)果的顯著性檢驗(yàn)見(jiàn)表4,可以看出,-均值聚類方法達(dá)到了群體內(nèi)的最小差異和群體間的最大差異,而且對(duì)結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn)(<0.05),符合檢驗(yàn)原則.在這里對(duì)人均GDP進(jìn)行說(shuō)明,它僅代表各省城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度的大小,而城市的消費(fèi)水平和富裕程度并不能用這一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行代表.因而,本文表中的高經(jīng)濟(jì)僅代表城市人均GDP水平較高,對(duì)于一些資源型省份和部分工業(yè)型省份,其社會(huì)生活水平和消費(fèi)水平就不能僅僅靠較高的人均GDP來(lái)反映了.但人均GDP依然是衡量整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要表征指標(biāo),具有一定的參考價(jià)值.

表4 2014年中國(guó)城市生活垃圾排放特征聚類顯著性檢驗(yàn)

從圖9可以得出,聚類結(jié)果在空間上呈現(xiàn)一定的區(qū)域分布,說(shuō)明我國(guó)城市生活垃圾的排放具有一定的區(qū)域性,不同的地區(qū)垃圾排放差別很大.“低經(jīng)濟(jì),低排放”類型屬于最原始的類型,其特點(diǎn)為經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),城鎮(zhèn)化較低,生活水平較低.主要分布在西南地區(qū)和中部較不發(fā)達(dá)省份,如云南省等.“低經(jīng)濟(jì),高排放”類型是最不理想的類型,而在我國(guó)也是分布最廣的類型,達(dá)到15個(gè)省份,比例高達(dá)50%.其主要分布在中西部地區(qū),如青海省、山西省等.“高經(jīng)濟(jì),低排放”類型是最理想的類型,說(shuō)明這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),垃圾排放量少,主要是我國(guó)一些制度較健全的地區(qū),如北京市、上海市和天津市.“高經(jīng)濟(jì),高排放”類型主要分布在東南部沿海地區(qū)和新疆,這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),城鎮(zhèn)化水平發(fā)展也最快,所以產(chǎn)生的較多的城市垃圾,如浙江省等.

3.5 討論

中國(guó)城市生活垃圾排放量在不同時(shí)期、不同區(qū)域差別較大,具有明顯的時(shí)空特征.2006年,我國(guó)城市生活垃圾排放量?jī)H1.48×108t/a,2014年高達(dá)1.79×108t/a,增長(zhǎng)量較大.人均垃圾排放量由1.221kg/(人·d)增長(zhǎng)到1.268kg/(人·d).隨著城市化進(jìn)程的加快,我國(guó)城鎮(zhèn)人口占的比例越來(lái)越大,由2006年的44.34%增長(zhǎng)到2014年的54.77%.本文研究發(fā)現(xiàn),我國(guó)在各省級(jí)行政部門的城市垃圾與城市人口、地區(qū)GDP和城市建成區(qū)面積的相關(guān)性顯著,這對(duì)于我國(guó)了解各城市生活固體廢物排放的影響因素提供了參考,也給垃圾空間研究和治理具有管理提供了積極地借鑒的意義.根據(jù)我國(guó)省份之間聚類分析結(jié)果,2014年天津市、北京市和上海市都屬于典型的“高經(jīng)濟(jì)、低排放”類型,說(shuō)明這三地已經(jīng)處于比較好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式.我們可以學(xué)習(xí)這三市的發(fā)展模式,降低高排放地區(qū)的垃圾排放量.城市生活垃圾排放量的變化,也間接地反映出我國(guó)不同地區(qū)城市人口、生活水平和消費(fèi)水平的變化情況.

目前,世界上許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)實(shí)施生活垃圾排放有償政策,如歐洲的德國(guó)和瑞士,亞洲的日本和韓國(guó)等.早在20世紀(jì)90年代,韓國(guó)就在全國(guó)范圍內(nèi)施行了垃圾稱重收費(fèi),是全球首個(gè)進(jìn)行這項(xiàng)政策的國(guó)家,取得了顯著地效果.如韓國(guó)就從1991年的人均2.3kg/(人·d)減少到2010年1.0kg/ (人·d)[30]. 2004年,根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,垃圾收費(fèi)能使社區(qū)廢棄物排放量減少14%~27%[34].與此同時(shí),許多國(guó)家還進(jìn)行源頭治理,日本東京實(shí)施了“垃圾源頭消減計(jì)劃”后,出現(xiàn)了前所未有的排放量減少趨勢(shì)[35].另外,中國(guó)人民大學(xué)國(guó)家發(fā)展與戰(zhàn)略研究院完成的《中國(guó)城市生活垃圾管理狀況評(píng)估報(bào)告》[2]中指出,我國(guó)寶島臺(tái)灣的臺(tái)北市是進(jìn)行垃圾分類與資源回收政策最早且最成功的城市,在1995年,平均每人每天排放生活廢物1.34kg/ (人·d),2012年就降低到0.37kg/(人·d),垃圾減量化效果明顯.當(dāng)前,中國(guó)關(guān)于生活垃圾的法律還不完善,主要表現(xiàn)為內(nèi)容不全面,如2005年頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》[36],僅對(duì)普遍意義的固體廢棄物進(jìn)行了規(guī)定,沒(méi)有特別針對(duì)生活固體垃圾的說(shuō)明;另外,立法主要集中針對(duì)于垃圾的清運(yùn)、儲(chǔ)存和處理等,而對(duì)于垃圾的資源化和分類處理很少提及或僅僅以鼓勵(lì)為主,如:頒布于2006年的《全國(guó)城市垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)“十一五”規(guī)劃》[37]重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)生活垃圾減量和無(wú)害化處理;2007年實(shí)行的《城市生活拉圾管理辦法》[38]鼓勵(lì)逐步實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾分類;2009年《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》[39]鼓勵(lì)通過(guò)提高回收率實(shí)現(xiàn)垃圾減量.在城市化快速發(fā)展的趨勢(shì)下,我們應(yīng)該借鑒其他國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),減少垃圾的排放.只要我們嚴(yán)格按照規(guī)劃實(shí)施,就會(huì)有顯著地成效.

加強(qiáng)城市生活垃圾的時(shí)空分布研究,有助于對(duì)城市生活垃圾的運(yùn)輸和處置提供支持,改善城市生活環(huán)境.我國(guó)城市生活垃圾排放空間研究尚存在諸多不足,最大的制約因素是數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確度,本身生活垃圾的統(tǒng)計(jì)工作就比較困難,再加上省際和省內(nèi)之間的分布差異,對(duì)于全國(guó)城市生活垃圾空間分布研究較為困難.

4 結(jié)論

4.1 2006~2014年我國(guó)城市生活垃圾排放總量增長(zhǎng)明顯,總體來(lái)說(shuō),后期增速大于前期,人均生活垃圾日排放量差別不大.

4.2 全國(guó)不同的地區(qū)生活垃圾排放量和增長(zhǎng)速度明顯不同,從我國(guó)城市生活垃圾排放空間格局上可以看出,垃圾排放主要分布在人口眾多和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū).2006~2014年垃圾排放量最多的是東部地區(qū),增速最明顯的是西北地區(qū).需要注意的是,增長(zhǎng)速度的快慢并非與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平完全應(yīng).2006~2010年,生活垃圾排放主要集中在華東地區(qū),2010~2014年,生活垃圾的排放主要集中在華南地區(qū).這說(shuō)明我國(guó)的城市生活垃圾排放具有明顯的空間特征.

4.3 城市人口、地區(qū)GDP和城市建成區(qū)面積都是影響城市生活垃圾排放的重要因素.2006年這3個(gè)因素的影響作用城市人口>城市建成區(qū)面積>地區(qū)GDP. 2014年影響作用地區(qū)GDP>城市建成區(qū)面積>城市人口.這說(shuō)明經(jīng)濟(jì)因素對(duì)城市生活垃圾排放的影響越來(lái)越大.

4.4 2014年,全國(guó)一半的省份還處于“低經(jīng)濟(jì),高排放”的發(fā)展模式,說(shuō)明我國(guó)城市面對(duì)的生活垃圾和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題還比較嚴(yán)重.

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The spatio-temporal dynamic pattern of urban solid waste emission in China.

KONG Ling-qiang, TIAN Guang-jin*, LIU Xiao-juan

(State Key Laboratory of Water Environment Simulation, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China).

Based on the urban solid waste data of China in 2006~2014, it built the spatial and temporal dynamic pattern model.The study showed that the urban solid waste was distributed mainly in Eastern China. The total emissions of Southern China and Eastern China accounted for 35.0% and 34.9%, respectively. In 2006~2010, the urban solid waste was distributed mainly in Eastern China. In 2010~2014, the urban solid waste was distributed mainly in Southern China. Over the past ten years, the urban population increased. The urban population had increased from 3.33×108 to 3.86×108. The proportion of urban population increased from 25.3% to 28.2%. The urban solid waste increased by 20.9%. The correlation of China’s urban living garbage emission with urban population, economy and built-up area was significantly positive. The correlation coefficients between the urban garbage emissions and the total population were 0.950, 0.942 and 0.903, respectively in 2006, 2010 and 2014. The correlation coefficients between emissions and GDP of provinces were 0.863, 0.930 and 0.930, respectively. The correlation coefficients between emissions and built-up area were 0.933, 0.947 and 0.925, respectively. It indicated that the population, GDP and built-up area were the important factors which influence the urban living garbage emissions in China. The clustering results using waste emissions per capita and GDP per capita indicated that the provinces of our country could be divided into four groups. “Low emission, low economic” group was the main type. “Low emission, high economy” group was the ideal mode of development, but its proportion was relatively low. The amount of urban living garbage emissions in China was increasing year by year, and presented different spatial characteristics.

Chinese cities；urban solid waste emission；spatio-temporal pattern；GDP

X32

A

1000-6923(2017)04-1408-10

2016-05-23

國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2015CB953602)

孔令強(qiáng)(1988-),男,山東沂水人,北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院碩士研究生,主要從事城市與區(qū)域生態(tài)模擬.

* 責(zé)任作者, 副教授, tianguangjin@bnu.edu.cn

, 2017,37(4)：1408~1417