聶二旗, 鄭國砥①, 高 定, 陳同斌
(1.中國科學院地理科學與資源研究所環(huán)境修復中心, 北京 100101; 2.中國科學院大學資源與環(huán)境學院, 北京 100049)
中國西部農(nóng)村生活垃圾處理現(xiàn)狀及對策分析
聶二旗1,2, 鄭國砥1,2①, 高 定1, 陳同斌1,2
(1.中國科學院地理科學與資源研究所環(huán)境修復中心, 北京 100101; 2.中國科學院大學資源與環(huán)境學院, 北京 100049)
根據(jù)典型氣候類型(主要是降水)、人口密度和旅游活動等因素,選取中國西部內(nèi)蒙古、陜西、四川、貴州和廣西5省區(qū)的典型農(nóng)村,采用問卷調(diào)查和實地調(diào)研方式對不同區(qū)域的農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生特點和組分特性進行分析,并在此基礎(chǔ)上探討西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾的處理模式。結(jié)果表明,西部地區(qū)農(nóng)村垃圾產(chǎn)生量為0.095~0.320 kg·d-1·人-1,平均值為0.193 kg·d-1·人-1;生活垃圾主要成分以廚余類、灰土和紙類為主,其總量占垃圾產(chǎn)生總量的80%以上。中國西部地區(qū)農(nóng)村垃圾處理存在的主要問題是沒有重視前端減量,雖有一些政策引導,但一般也只是從技術(shù)和模式上進行消極的末端處理,效果普遍不佳。中國西部農(nóng)村地區(qū)由于其經(jīng)濟發(fā)展水平、人口分布、氣候和地形等因素影響,難以借鑒和采用中東部的農(nóng)村生活垃圾處理方式。西部地區(qū)應(yīng)根據(jù)不同的區(qū)域特點采用不同的垃圾處理方式,總體上宜采用分類收集、源頭控制、就地處理和集中處理相結(jié)合的方式。
農(nóng)村垃圾; 產(chǎn)量; 處理; 西部地區(qū); 垃圾組分; 分類收集
2015年我國農(nóng)村人口達6億[1],全國農(nóng)村人均垃圾產(chǎn)生量約為0.24~1.2 kg·d-1,隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)村居民生活水平的提高,農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量也在不斷增加[2]。有關(guān)調(diào)查表明,每年農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量約為3億t,并且還在以每年約8%~10%的速度增長[3-4]。由于長期以來農(nóng)村垃圾的處理技術(shù)滯后于城市,且缺乏與其發(fā)展水平相適應(yīng)的處理技術(shù),農(nóng)村地區(qū)的垃圾多丟棄于村前屋后和河道等[5-6],導致土壤、地表水、地下水和大氣環(huán)境受到嚴重污染,其中的有毒和有害成分長期存在于環(huán)境介質(zhì)中,最終可能通過動植物進入人的食物鏈,危害人體健康[7-8]。
眾多學者針對農(nóng)村生活垃圾的危害,從政策、法律、技術(shù)、經(jīng)濟和社會等方面分析了原因,并提出了一系列切實可行的技術(shù)措施。然而,這些措施和處理技術(shù)多集中于中部和東部較發(fā)達地區(qū)[4,9-16],而針對適合西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾處理技術(shù)與措施的研究報道則較少。西部地區(qū)包括12省區(qū),地域遼闊,占全國國土面積的71.5%,人口數(shù)占全國總?cè)丝跀?shù)的27%[17]。受經(jīng)濟發(fā)展水平、氣候和地形等眾多影響因素,經(jīng)濟欠發(fā)達的西部農(nóng)村生活地區(qū)的人口分布、垃圾產(chǎn)生數(shù)量、理化特性等因素決定其管理和處置方式難以借鑒經(jīng)濟較發(fā)達中東部地區(qū)的垃圾處理、處置模式[9]?,F(xiàn)在得到廣泛認可的農(nóng)村生活垃圾處理模式為村定點收集—鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運—縣市處理,這種模式雖然可以有效改善農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生,然而由于資金來源問題和縣市單一的處理方式并不能做到垃圾減量化[10],另外由于居住分散等問題會造成農(nóng)村生活垃圾的收運和處理成本高于城市,所以該模式并不適合西部農(nóng)村地區(qū)[18]。
為此根據(jù)典型氣候類型(主要是降水)、人口密度和旅游活動等因素,選取內(nèi)蒙古(干旱草原沙漠區(qū))、陜西(干旱半干旱區(qū))、四川(濕潤氣候區(qū))、貴州(生態(tài)脆弱區(qū),濕潤氣候)和廣西(桂林旅游區(qū),濕潤氣候)開展深入調(diào)研,通過現(xiàn)場實地調(diào)查、問卷調(diào)查等方式,對西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾的理化特性并結(jié)合其經(jīng)濟特點進行技術(shù)可行性分析,探索適合西部地區(qū)的農(nóng)村生活垃圾的處置模式,以期為解決西部地區(qū)農(nóng)村環(huán)境問題,提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
采用隨機抽樣的方法,將調(diào)查的5 省區(qū)作為5 個區(qū)域,從每個區(qū)域內(nèi)隨機選取3個縣,分別為內(nèi)蒙古寧城縣、林西縣、開魯縣,陜西西鄉(xiāng)縣、寧強縣、石泉縣,四川南江縣、寶興縣、通江縣,貴州興文縣、黃平縣、從江縣以及廣西靈川縣、全州縣、資源縣,各調(diào)研縣的具體情況見表1。
表1調(diào)研縣概況
Table1OverviewsofthecountiesinvestigatedinWestChina
省區(qū)縣名調(diào)研縣概況內(nèi)蒙古寧城縣總?cè)丝?12140人,農(nóng)業(yè)人口525724人,位于內(nèi)蒙古東部、赤峰市最南部,地處遼寧、河北,內(nèi)蒙古3省(區(qū))交界處,燕山山脈東段北緣,地勢西高東低。氣溫偏高,降水偏少林西縣總?cè)丝?39716人,非農(nóng)業(yè)人口59316人,地勢由西北向東南傾斜,形成了北高、南低的中、低山區(qū)地貌形態(tài)。屬半干旱大陸性季風氣候區(qū),冬季漫長且寒冷,夏季短暫而溫熱開魯縣全縣人口約39萬人,位于內(nèi)蒙古通遼市西部,地處西遼河沖積平原西部,地貌成因?qū)俣逊e類型。屬大陸性溫帶半干旱季風氣候區(qū),年均降雨量較少陜西西鄉(xiāng)縣總?cè)丝?1萬人,其中農(nóng)業(yè)人口34.37萬人,位于陜西南部、漢中東部,東鄰石泉、漢陰,南接鎮(zhèn)巴和四川通江,北連洋縣,西與城固、南鄭接壤。山區(qū)丘陵面積占93.2%,平川占6.8%寧強縣總?cè)丝?26567人,城鎮(zhèn)人口44353人,常住人口308846人。北依秦嶺,南枕巴山,地處秦嶺和巴山兩大山系的交匯地帶,境內(nèi)東南高,西北低,中部有五丁山隆起石泉縣境內(nèi)地形復雜,山巒疊嶂,北高南低,海拔高低懸殊大。屬于亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),四季分明,年降雨量少,夏季氣溫較高四川南江縣常住人口為61.51萬人,其中城鎮(zhèn)人口為18.4萬人。境內(nèi)地形復雜,溪溝縱橫,屬于亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)寶興縣總?cè)丝?8335人,全境地貌以高山為主,地勢西北高,東南低,地表崎嶇。屬亞熱帶季風氣候區(qū),年均降水量為993.7mm通江縣境內(nèi)多為中、低山區(qū),包括中切割低山、中切割中山和深切割中山。屬于亞熱帶季風氣候區(qū),春暖秋爽,夏熱冬冷,降水集中,雨熱同季,四季分明貴州興文縣總?cè)丝?67628人,境內(nèi)地貌多以丘陵、低山、中山為主。亞熱帶濕潤氣候區(qū),雨量充沛,無霜期長,四季分明,雨熱同季黃平縣總?cè)丝跒?8.65萬人,地處黔中丘原向黔東低山丘陵過渡地帶。地勢由西、西北向東、東南部逐漸降低。屬亞熱帶季風氣候區(qū),四季分明,氣候溫和,雨量充沛從江縣地處云貴高原向廣西丘陵山地過渡地帶,境內(nèi)多山地,屬中亞熱帶溫暖氣候區(qū)廣西靈川縣位于廣西省東北部,具有優(yōu)越的地理條件和豐富的旅游資源。屬中亞熱帶季風氣候區(qū),氣候溫和,雨量充沛,光照足,熱量豐富全州縣總?cè)丝?2萬人,是桂林市轄縣,東南西北面均為山地,中部是丘陵,中間有小塊平原。屬嶺南亞熱帶季風氣候區(qū)資源縣總?cè)丝?56946人,東、南、西南面分別與全州縣、興安縣、龍勝縣毗鄰,旅游景點眾多,具有明顯的山地氣候特征
從每個縣隨機抽取3 個鄉(xiāng)鎮(zhèn),每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)隨機抽取3 個村,每個村隨機抽取5 戶開展調(diào)查,分析樣本包括5 省15 個縣、45 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、135 個村、675 戶,調(diào)查人員經(jīng)過統(tǒng)一培訓之后,于2014年3—5月對以上村莊隨機選取的農(nóng)戶進行連續(xù)6 d的調(diào)查(每2 d進行1次取樣),在取樣調(diào)查的同時選取一天對隨機選取的農(nóng)戶發(fā)放調(diào)查問卷,第2天回收。問卷調(diào)查內(nèi)容主要包括受訪家庭的基本情況(人口情況、年齡組成、文化狀況和收入情況),村莊環(huán)境污染現(xiàn)狀、固體廢物處理現(xiàn)狀、群眾的環(huán)保認知和意愿等,總共發(fā)放調(diào)查問卷675 份,實收調(diào)查問卷600份,有效問卷568份。
1.2.1樣品收集
先清理干凈每個被調(diào)研家庭先前產(chǎn)生的垃圾,然后向每個家庭發(fā)放統(tǒng)一的垃圾袋,收集48 h產(chǎn)生的生活垃圾。垃圾收集后,以村為單位,進行垃圾破碎,充分混合,然后在堆層的不同高度、不同點位、多點取樣后混合,混合后采集1 kg樣品冷鮮保存,并盡快帶回實驗室進行分析測試。
1.2.2分析測試
依照CJ/T 313—2009《生活垃圾采樣和分析方法》,對農(nóng)村生活垃圾樣品的理化性質(zhì)進行測定,然后采用直接稱重法測定生活垃圾產(chǎn)生量。
物理組成的測定方法:按要求進行人工分揀測定各類垃圾組分,人工挑選出廚余垃圾、紙類、塑料、紡織、木竹、灰土、磚瓦陶瓷、玻璃和金屬等,將以上各垃圾組分進行稱重并測定各組分含量。
含水率(w1)的測定[19-20]:將質(zhì)量為m1的樣品置于(100±5) ℃烘箱中,連續(xù)烘48~72 h,直至質(zhì)量恒定,然后稱取質(zhì)量,記為m2,含水率計算公式:w1=(m1-m2)/m2×100%。
濕基某成分含量(w2)計算公式:w2=m/M×100%。式中,m為某樣品質(zhì)量,g;M為樣品總質(zhì)量,g。
可燃物和灰分的測定:取5 g左右生活垃圾放入烘干至恒重的坩堝中,將坩堝放入800~850 ℃的馬弗爐中高溫灼燒3 h,停止灼燒后放入石棉網(wǎng)上,蓋上蓋冷卻5 min,然后將坩堝放入干燥器冷卻至室溫稱重。重復灼燒20 min,冷卻至室溫稱重,2次稱重差值小于0.000 5 g。
灰分(CH)的計算公式:CH=MH/M×100%。式中,MH為焚燒后灰分質(zhì)量,g;M為樣品總質(zhì)量,g。
可燃物含量的計算公式為:CK=1-CH。式中,CH為灰分質(zhì)量分數(shù),%;CK為可燃物質(zhì)量分數(shù),%。
1.2.3數(shù)據(jù)分析
全部數(shù)據(jù)資料利用Excel 2010軟件建立數(shù)據(jù)庫,生活垃圾組分以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位進行統(tǒng)計,垃圾產(chǎn)生量、受訪家庭狀況和農(nóng)村居民的認知性分析均以村為單位進行統(tǒng)計,然后取算術(shù)平均值進行分析,區(qū)域值以該區(qū)域調(diào)查值加和進行計算,采用Sigma Plot 10.0軟件作圖。
2.1.1西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量
調(diào)查結(jié)果表明,西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量為0.095~0.320 kg·d-1·人-1,遠低于已有研究中的中東部省份農(nóng)村垃圾產(chǎn)生量:河南0.72 kg·d-1·人-1[4]、河北0.79 kg·d-1·人-1[14]、福建0.73 kg·d-1·人-1[15]、廣東0.82 kg·d-1·人-1[10],在調(diào)查的5省區(qū)中,廣西和四川農(nóng)村地區(qū)垃圾人均產(chǎn)生量高于其他省份,但與陜西和貴州人均垃圾產(chǎn)生量差異不顯著(P>0.05),與內(nèi)蒙古人均垃圾產(chǎn)生量之間差異顯著(P<0.05)(圖1),這可能與廣西桂林是風景旅游區(qū)、四川省人均收入較高有關(guān)。段雄偉等[21]研究也表明經(jīng)濟發(fā)展水平是影響農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量的一個主要因素。廣西農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量在所有調(diào)查省份中最高,可能是因為調(diào)查地距離旅游風景區(qū)較近,農(nóng)家樂餐館較為集中,產(chǎn)生的廚余垃圾較多。鄭玉濤等[22]對農(nóng)村生活垃圾的調(diào)查結(jié)果也表明,由于旅游景區(qū)人口密度增加,導致人均垃圾產(chǎn)生量增加(0.41 kg·d-1·人-1)。四川和貴州雖都為濕潤氣候區(qū),人均農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量差異較大,其原因可能是四川人均收入水平較高。陳儀等[23]研究發(fā)現(xiàn)垃圾人均產(chǎn)量按照收入由高到低呈遞減趨勢。
圖1 西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生量Fig.1 Rural domestic waste generation rate in West China
2.1.2西部農(nóng)村生活垃圾的物理特性
將西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾細分為廚余、紙類、塑料、紡織、木竹、灰土、磚瓦陶瓷、玻璃、金屬和其他10類。西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾主要以廚余、灰土、紙類和塑料為主,其總量占西部地區(qū)農(nóng)村垃圾總量的85%以上(表2)。各垃圾成分比例由大到小依次為廚余>灰土>塑料>紙類>木竹>玻璃>紡織>金屬>磚瓦陶瓷>其他。在調(diào)查的西部5省區(qū)中,廚余垃圾含量較高,均在38%以上,尤其是四川和廣西,達50%以上。
表2西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾成分與其他地區(qū)的比較
Table2ComponentsofdomesticsolidwasteinWestChinaandotherpartsofthecountry
省區(qū)w1)/%廚余紙類塑料紡織木竹灰土磚瓦陶瓷玻璃金屬其他貴州49.399.9911.454.287.4010.651.041.271.672.90四川53.3710.076.180.329.2614.912.152.550.101.09陜西39.5410.378.631.483.8325.972.453.751.702.26內(nèi)蒙古38.8615.334.279.281.8518.932.004.652.532.31廣西50.364.557.632.600.2032.201.640.490.260.07廣東[21]62.628.167.421.191.723.471.42江蘇[18]51.688.8214.543.262.244.3611.762.040.440.86北京[24]36.283.945.481.163.0557.471.500.900.160.06
1)以濕基組分計算。
2.1.3西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾的化學特性
韓智勇等[9]研究表明垃圾含水率由氣候和地形等因素決定。對西部地區(qū)5省區(qū)農(nóng)村生活垃圾的化學特性分析(表3)表明,生活垃圾的含水率w為34.2%~42.6%,灰分含量w為16.6%~30.5%,可燃物含量w為27.1%~46.3%,其中可燃物含量與東部地區(qū)相比較高。在調(diào)查的5省區(qū)中,內(nèi)蒙古和陜西農(nóng)村生活垃圾含水率較低,這主要是由于內(nèi)蒙古和陜西均為干旱、半干旱地區(qū)。四川、貴州和廣西位于南方多雨地區(qū),故生活垃圾含水量較高。
表3西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾化學特性與其他地區(qū)的比較
Table3ChemicalpropertiesofdomesticsolidwasteinWestChinaandotherpartsofthecountry
省區(qū)w/%含水率灰分 可燃物內(nèi)蒙古34.219.546.3陜西37.216.646.2四川42.630.327.1貴州42.520.137.4廣西40.630.528.9廣東[21]39.519.89江蘇[18]45.717.10北京[24]29.1云南[9] 40.5620.8438.60沈陽[25]43.3954.162.45
由圖2可見,不同省區(qū)農(nóng)村垃圾處理方式側(cè)重雖略有不同,但主要還是以填埋、隨意丟棄和簡易焚燒為主,沼氣厭氧發(fā)酵和堆肥所占比例較小。
圖2 西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾處理現(xiàn)狀Fig.2 Status quo of the management of rural domestic solid waste in West China
內(nèi)蒙古、陜西和廣西的垃圾處理方式中簡易焚燒所占比例(28.1%~36.1%)較大,遠高于江蘇、四川、陜西、吉林和河北等省平均值(12.2%)[9]。內(nèi)蒙古填埋和簡易焚燒2種垃圾處理方式所占比例之和達80%以上,可能是因為內(nèi)蒙古地區(qū)農(nóng)村人口密度較低,垃圾產(chǎn)生量不足以滿足其他處理方式的要求[26]。陜西農(nóng)村垃圾處理方式中沼氣所占比例高于其他調(diào)查省區(qū),這是因為沼氣處理一般適用于庭院養(yǎng)殖比較普遍的農(nóng)村地區(qū)[16]。對受訪家庭的調(diào)查結(jié)果也表明,陜西農(nóng)村收入來源主要為種養(yǎng)結(jié)合(圖3)。四川農(nóng)村垃圾目前處理方式中填埋、隨意丟棄和焚燒所占比例較大,這與韓智勇等[9]對四川農(nóng)村固體廢棄物處理現(xiàn)狀的調(diào)查結(jié)果一致。貴州農(nóng)村垃圾處理方式以隨意丟棄和焚燒為主,而貴州處于云貴高原生態(tài)脆弱區(qū),農(nóng)村生活垃圾的隨意丟棄會對當?shù)氐乃w和土壤造成嚴重污染[5-6]。廣西桂林是風景旅游區(qū),對環(huán)境的質(zhì)量要求較高,農(nóng)村垃圾處理方式中堆肥所占比例較高,隨意丟棄的比例低于其他調(diào)查省區(qū)。
圖3 西部地區(qū)農(nóng)村生活收入來源和受教育情況Fig.3 Income sources and education level of the rural residents in West China
調(diào)查地區(qū)留守家庭中老年人占據(jù)多數(shù)是普遍現(xiàn)象,村民平均年齡比較而言,廣西較小(表 4),這可能主要是因為廣西風景旅游區(qū)較多,在家附近從事工作的年輕人較多。5省區(qū)農(nóng)村受訪家庭文化水平普遍偏低,多以小學和初中文化為主,大專及以上人數(shù)所占比例較小,收入來源主要以務(wù)工和種植為主(圖 3),且人均年凈收入多低于1萬元(表 4)。廣西風景旅游區(qū)游客人數(shù)較多,帶動了相關(guān)服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,旅游區(qū)的農(nóng)村居民收入來源于服務(wù)業(yè)的比例較高,收入也普遍高于其他4省區(qū)(表4)。
表4西部地區(qū)農(nóng)村居民年齡和人均年凈收入
Table4Agesoftheresidentsandpercapitanetincomeintheinvestigatedareas
省區(qū)樣本數(shù)人均年凈收入/萬元居民年齡/歲平均值標準差最小值最大值平均值標準差最小值最大值內(nèi)蒙古960.9640.5620.13.651.289.842671陜西1201.0700.6090.13.049.109.712670四川1251.1000.6610.12.549.229.812470貴州1150.9100.5630.12.350.938.252371廣西1121.3000.6730.23.848.1710.542571總計5681.0740.6300.13.849.699.682371
通過相關(guān)性分析(表5)可知,人均垃圾產(chǎn)生量和人均年凈收入存在顯著相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)為0.684(P<0.05),這說明經(jīng)濟條件較好的地區(qū),其人均垃圾產(chǎn)生量也會有一定程度增加。
村民對垃圾管理的支付意愿和對垃圾管理參與的熱情與經(jīng)濟狀況有很大關(guān)系,所以在制定農(nóng)村垃圾收集處理方案時,可根據(jù)當?shù)貙嶋H情況,予以適當?shù)恼邇A斜和經(jīng)濟補貼,提升其工作積極性,鞏固該群體工作的穩(wěn)定性和持續(xù)性[27]。
農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生特征、氣候類型、人口分布以及居民的居住聚散程度、交通運輸都會影響到具體垃圾處理模式的選擇[28]。
表5人均垃圾產(chǎn)生量與各影響因素的相關(guān)系數(shù)
Table5Correlationcoefficientsofpercapitawastegenerationwithitsaffectingfactors
因素居民年齡 人均垃圾產(chǎn)生量 調(diào)查村距中心城市距離人均年凈收入0.505 0.684*-0.068居民年齡-0.0540.075人均垃圾產(chǎn)生量0.033
n=135。*表示P<0.05。
以內(nèi)蒙古為代表的干旱草原和沙漠地區(qū),生活垃圾中紙張、玻璃所占比例較大(表1),原則上可進行回收,但由于其道路不夠完善,地廣人稀,人口集聚程度較為分散[26],垃圾收運是其限制因素,而垃圾收運作為連接發(fā)生源與處理處置設(shè)施不可或缺的重要環(huán)節(jié),在垃圾處理中其費用占管理總費用的比例較大(75%~85%)[29]。所以,內(nèi)蒙古居住較分散的農(nóng)村地區(qū)不宜采取垃圾收運集中處理的辦法,但干旱區(qū)廚余垃圾脫水較快,人均垃圾產(chǎn)量小(圖1),可采取就地處理措施。對內(nèi)蒙古地區(qū)垃圾處理方式的問卷調(diào)查也發(fā)現(xiàn)填埋在內(nèi)蒙古垃圾處理方式中所占比例較大(圖2)。
陜西省的村民收入主要來源為種植和種養(yǎng)結(jié)合(圖3),而種養(yǎng)結(jié)合所產(chǎn)生的畜禽糞便和秸稈可以作為農(nóng)村產(chǎn)沼氣的主要原料[28],所以對于陜西省村民的廚余垃圾和畜禽糞便等可以采取制沼氣還田處理模式,對其目前垃圾處理方式的調(diào)查得知,沼氣所占比例較高(圖2)。曾超等[27]在對農(nóng)村有價廢品收購的調(diào)查中得出,積極引導有價廢品收購企業(yè)和個體戶的發(fā)展,可以促進對農(nóng)村廢塑料、玻璃和紙張等再生資源的回收,陜西人口居住較為集中,運輸成本較低,可以鼓勵當?shù)爻浞掷檬袌龌侄芜M行回收。
對于濕潤地區(qū),由于地下水和地表水比較豐富,廚余垃圾以及人畜糞便可能引起水體污染問題[8]。例如四川省位于南方多雨區(qū),其人均收入水平比干旱區(qū)、半干旱區(qū)(內(nèi)蒙古和陜西)高(表4),而王金霞等[30]在對農(nóng)村生活垃圾排放特征的研究中得出經(jīng)濟收入水平較高的地區(qū)垃圾成分較復雜。所以,對于廚余垃圾和人畜糞便考慮協(xié)同就地處理(堆肥或厭氧產(chǎn)沼)后還田,對于其余垃圾,除可回收物外,可以采取戶分類—村收集—鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運—縣處理或戶分類—村收集—鄉(xiāng)鎮(zhèn)處理的模式。而對貴州省人均收入較低的地區(qū)(表4),由于大部分是巖溶地區(qū)和生態(tài)脆弱地區(qū),為了防止生活垃圾隨意棄置對水體的污染,需要更加重視生活垃圾的處理。在回收利用有價值的廢物種類之外,對于易降解的廚余垃圾就地處理,回收價值不大的廢紙和塑料可適當集中后簡易焚燒,或在做好防止污染地下水的前提下,采用適度的集中堆放或填埋用。有條件的地區(qū)也可以采用戶分類—村收集—鄉(xiāng)鎮(zhèn)處理的模式。
對于風景旅游區(qū),由于環(huán)保要求高,旅游區(qū)周邊農(nóng)村的垃圾成分較為復雜[31],鑒于當?shù)鼐用窬哂休^高的文化程度(圖3),參與環(huán)保支付意愿方面的需求也較高,因此可以采取分類收集,易降解的垃圾采用就地處理還田的模式,可以由政府出資扶持建立農(nóng)戶簡易堆肥或沼氣池,并進行操作規(guī)范指導。對于其他垃圾,可在政府的扶持下,采取戶分類—村收集—鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運—縣處理或戶分類—村收集—鄉(xiāng)鎮(zhèn)處理的模式。
中國西部地區(qū)農(nóng)村生活垃圾人均產(chǎn)生量為0.095~0.320 kg·d-1·人-1,低于中、東部地區(qū),其成分主要為廚余、灰土、紙類和塑料,占西部地區(qū)農(nóng)村垃圾產(chǎn)生總量的85%以上。
西部地區(qū)的干旱草原區(qū)(內(nèi)蒙古)道路不夠完善,距中心城市較遠,村民居住分散,但由于其產(chǎn)生量較小,可以采取就地處理的方式;對于西部地區(qū)生態(tài)脆弱區(qū)(貴州),由于生態(tài)環(huán)境的需要,在回收利用有價值的廢物種類之外,對于易降解的廚余垃圾就地處理,回收價值不大的廢紙和塑料可適當集中后簡易焚燒,在做好防止污染地下水的前提下,采用適度的集中堆放或填埋;對于西部地區(qū)的濕潤區(qū)(四川),地下水和地表水較豐富,廚余垃圾以及人畜糞便可能引起水體污染,可將廚余垃圾和人畜糞便協(xié)同就地處理(堆肥或厭氧產(chǎn)沼)后還田。西部地區(qū)的旅游風景區(qū)(廣西桂林)環(huán)保要求較高,且周邊垃圾成分復雜,可分類收集后集中處理,易降解的垃圾采用就地堆肥處理后還田的模式。
[1] 中華人民共和國國家統(tǒng)計局.中華人民共和國2015年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報[G].北京:中華人民共和國國家統(tǒng)計局,2016-02-29.[National Bureau of Statistics of the People′s Republic of China.Statistical Communique of the People's Republic of China on the 2015 National Economic and Social Development[G].Beijing:National Bureau of Statistics of the People′s Republic of China,2016-02-29.]
[2] 周上博,袁興中,劉紅,等.農(nóng)村生活垃圾污染現(xiàn)狀及處置對策研究:以渝西地區(qū)為例[J].重慶師范大學學報(自然科學版),2015,32(4):70-73.[ZHOU Shang-bo,YUAN Xing-zhong,LIU Hong,etal.Study on Present Pollution Situation of Rural Domestic Wastes and Disposal Countermeasures:Taking the West of Chongqing as an Example[J].Journal of Chongqing Normal University (Natural Science Edition),2015,32(4):70-73.]
[3] 岳波,張志彬,孫英杰,等.我國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生特征研究[J].環(huán)境科學與技術(shù),2014,37(6):129-134.[YUE Bo,ZHANG Zhi-bin,SUN Ying-jie,etal.Characteristics of Rural Household Solid Wastes in China[J].Environmental Science and Technology,2014,37(6):129-134.]
[4] 宋海軍,馬夢娟.新鄭市農(nóng)村生活垃圾處理現(xiàn)狀分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2013,30(3):10-12.[SONG Hai-jun,MA Meng-juan.Present Situation Investigation and Analysis of Rural Village in Xinzheng City[J].Agro-Environment and Development,2013,30(3):10-12.]
[5] 吳和巖,張建鵬,潘尚霞,等.2011年廣東省農(nóng)村垃圾和污水現(xiàn)狀調(diào)查[J].環(huán)境與健康雜志,2012,29(3):251-253.[WU He-yan,ZHANG Jian-peng,PAN Shang-xia,etal.Hygienic Survey of Waste and Sewage in Rural Areas of Guangdong,2011[J].Journal of Environment and Health,2012,29(3):251-253.]
[6] 閆駿,王則武,周雨珺,等.我國農(nóng)村生活垃圾的產(chǎn)生現(xiàn)狀及處理模式[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2014(12):49-53.[YAN Jun,WANG Ze-wu,ZHOU Yu-jun,etal.Generation Status and Treatment Mode of Rural Domestic Refuse in China[J].China Environmental Protection Industry,2014(12):49-53.]
[7] 彭兆弟,李勝生,劉莊,等.太湖流域跨界區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染特征[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報,2016,32(3):458-465.[PENG Zhao-di,LI Sheng-sheng,LIU Zhuang,etal.Characteristics of Transboundary Non-Point Source Agricultural Pollution in the Taihu Valley[J].Journal of Ecology and Rural Environment,2016,32(3):458-465.]
[8] 白玉方,吳克,吳東彪,等.派河流域農(nóng)村生活垃圾非點源污染負荷研究[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報,2016,32(4):582-587.[BAI Yu-fang,WU Ke,WU Dong-biao,etal.Loading of Non-Point Source Pollution of Rural Domestic Waste in Paihe River Valley[J].Journal of Ecology and Rural Environment,2016,32(4):582-587.]
[9] 韓智勇,梅自力,孔垂雪,等.西南地區(qū)農(nóng)村生活垃圾特征與群眾環(huán)保意識[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報,2015,31(3):314-319.[HAN Zhi-yong,MEI Zi-li,KONG Chui-xue,etal.Features of Domestic Wastes and Environmental Awareness of People in the Rural Area of Southwest China[J].Journal of Ecology and Rural Environment,2015,31(3):314-319.]
[10] 高海碩,陳桂葵,黎華壽,等.廣東省農(nóng)村垃圾產(chǎn)生特征及處理方式的調(diào)查分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2012,31(7):1445-1452.[GAO Hai-shuo,CHEN Gui-kui,LI Hua-shou,etal.Composition of Solid Waste and Its Disposition Methods in Rural Area of Guangdong Province,China[J].Journal of Agro-Environment Science,2012,31(7):1445-1452.]
[11] 陳群,楊麗麗,伍琳瑛,等.廣東省農(nóng)村生活垃圾收運處理模式研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2012,29(6):51-54.[CHEN Qun,YANG Li-li,WU Lin-ying,etal.Generation Status and Treatment Mode in Rural Area of Guangdong Province,China[J].Agro-Environment and Development,2012,29(6):51-54.]
[12] 張靜,仲躋勝,邵立明,等.海南省瓊海市農(nóng)村生活垃圾產(chǎn)生特征及就地處理實踐[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2009,28(11):2422-2427.[ZHANG Jing,ZHONG Ji-sheng,SHAO Li-ming,etal.Characteristics of Rural Household Solid Wastes andinsituTreatment:A Case Study in Qionghai City of Hainan Province[J].Journal of Agro-Environment Science,2009,28(11):2422-2427.]
[13] 郭占景,丁戰(zhàn)輝,趙偉,等.石家莊市農(nóng)村垃圾與污水處理現(xiàn)狀[J].職業(yè)與健康,2012,28(15):1892-1893.[GUO Zhan-jing,DING Zhan-hui,ZHAO Wei,etal.Present Situation of Garbage and Sewage Treatment in Rural Areas of Shijiazhuang City[J].Occupation and Health,2012,28(15):1892-1893.]
[14] 王曉漩,杜歡,王倩倩,等.河北省平原地區(qū)農(nóng)村垃圾現(xiàn)狀調(diào)查及處理模式探究[J].綠色科技,2015(12):215-218.[WANG Xiao-xuan,DU Huan,WANG Qian-qian,etal.Status Survey on Rural Garbage and Research on Its Treatment Patterns in Plain Areas of Hebei[J].Journal of Green Science and Technology,2015(12):215-218.]
[15] 林在生,陳松英,郭劍煒.福建省農(nóng)村垃圾、污水現(xiàn)狀及對策[J].中國預(yù)防醫(yī)學雜志,2009,10(7):607-610.[LIN Zai-sheng,CHEN Song-ying,GUO Jian-wei.Current Situation and Strategy of Rural Rubbish and Sewage in Fujian Province[J].China Preventive Medicine,2009,10(7):607-610.]
[16] 于曉勇,夏立江,陳儀,等.北方典型農(nóng)村生活垃圾分類模式初探:以曲周縣王莊村為例[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2010,29(8):1582-1589.[YU Xiao-yong,XIA Li-jiang,CHEN Yi,etal.A Case Study on Classification Pattern of Household Solid Wastes in a Typical Northern Rural Village,China[J].Journal of Agro-Environment Science,2010,29(8):1582-1589.]
[17] 中華人民共和國國家統(tǒng)計局.2015年中國城市統(tǒng)計年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2015:2-25.[National Bureau of Statistics of the People′s Republic of China.China City Statistical Yearbook 2015[M].Beijing:China Statistic Press,2015:2-25.]
[18] 劉永德,何品晶,邵立明,等.太湖地區(qū)農(nóng)村生活垃圾管理模式與處理技術(shù)方式探討[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2005,24(6):1221-1225.[LIU Yong-de,HE Pin-jing,SHAO Li-ming,etal.Management and Treatment of Rural Refuse in Tailake Region[J].Journal of Agro-Environment Science,2005,24(6):1221-1225.]
[19] CJ/T 313—2009,生活垃圾采樣和物理分析方法[S].[CJ/T 313-2009,Sampling and Physical Analysis Methods for Domestic Wastes[S].]
[20] 宋立杰,趙天濤,趙由才.固體廢物處理與資源化實驗[M].北京:化學工業(yè)出版社,2008:1-12.[SONG Li-jie,ZHAO Tian-tao,ZHAO You-cai.The Reference for Solid Waste Treatment and Recycling[M].Beijing:Chemical Industry Press,2008:1-12.]
[21] 段雄偉,高海碩,黎華壽,等.廣東省農(nóng)村生活垃圾組分及其污染特性分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2013,32(7):1486-1492.[DUAN Xiong-wei,GAO Hai-shuo,LI Hua-shou,etal.Component Analysis and Pollution Characteristics of Domestic Waste in Rural Area of Guangdong Province,China[J].Journal of Agro-Environment Science,2013,32(7):1486-1492.]
[22] 鄭玉濤,王曉燕,尹潔.水源保護區(qū)不同類型村莊生活垃圾產(chǎn)生特征分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2008,27(4):1450-1454.[ZHENG Yu-tao,WANG Xiao-yan,YIN Jie,etal.Feature of Rural Solid Waste From Various Types Villages in Sources Water Protection Area[J].Journal of Agro-Environment Science,2008,27(4):1450-1454.]
[23] 陳儀,夏立江,于曉勇,等.不同類型農(nóng)村住戶生活垃圾特征識別[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2010,29(4):773-778.[CHEN Yi,XIA Li-jiang,YU Xiao-yong,etal.Characteristics Identification of Rural Solid Wastes Based on Different Types of Farmers[J].Journal of Agro-Environment Science,2010,29(4):773-778.]
[24] 李?,?北京市農(nóng)村生活垃圾特點及開展垃圾分類的建議[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2008,16(2):35-37.[LI Hai-ying.Characteristics of Domestic Waste and Suggestion for Waste Classification in Beijing Rural Area[J].Environmental Sanitation Engineering,2008,16(2):35-37.]
[25] 吉崇喆,張云,隋儒楠.沈陽市典型農(nóng)村生活垃圾調(diào)查及污染防治對策[J].環(huán)境衛(wèi)生工程,2006,14(2):51-54.[JI Chong-zhe,ZHANG Yun,SUI Ru-nan.Characters Investigation and Pollution Control of Typical Village Domestic Waste Shenyang[J].Environmental Sanitation Engineering,2006,14(2):51-54.]
[26] 呼斯冷,王毅琪,陳灝.內(nèi)蒙古自治區(qū)生活垃圾處理處置設(shè)施現(xiàn)狀分析及未來發(fā)展建議[J].環(huán)境與發(fā)展,2016,28(1):80-84.[HU Si-leng,WANG Yi-qi,CHEN Hao.Develop Suggestions and Analyze Present Situation for Domestic Wastes Disposal Facilities in Inner Mongolia[J].Environment and Development,2016,28(1):80-84.]
[27] 曾超,黃昌吉,牛冬杰,等.基于有價廢品收購調(diào)查的農(nóng)村生活垃圾管理機制初探:以廣東省為例[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報,2016,32(6):946-950.[ZENG Chao,HUANG Chang-ji,NIU Dong-jie,etal. Management of Rural Domestic Waste Based on Investigations of Informal Waste Recycling:A Case Study of Guangdong Province[J].Journal of Ecology and Rural Environment,2016,32(6):946-950.]
[28] 吳婧,韓兆興,王逸匯,等.陜西省淳化縣農(nóng)戶生活垃圾處理方案的比選與分析[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報,2008,24 (1):43-46.[WU Jing,HAN Zhao-xing,WANG Yi-hui,etal.Disposition of Farm Household Garbage:A Case Study of Chunhua County,Shaanxi Province[J].Journal of Ecology and Rural Environment,2008,24 (1):43-46.]
[29] 鄭瑩瑩,周銳,王新軍.基于DEA-Tobit 兩階段法的上海浦東新區(qū)垃圾轉(zhuǎn)運效率及其影響因素[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報,2015,31(3):308-313.[ZHENG Ying-ying,ZHOU Rui,WANG Xin-jun.Analysis of Municipal Solid Waste Transfer Efficiency and Its Affecting Factors in Pudong New District Based on the DEA-Tobit Two-Phase Method[J].Journal of Ecology and Rural Environment,2015,31(3):308-313.]
[30] 王金霞,李玉敏,白軍飛,等.農(nóng)村生活固體垃圾的排放特征、處理現(xiàn)狀與管理[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2011,28(2):1-6.[WANG Jin-xia,LI Yu-min,BAI Jun-fei,etal.Emission Characteristics,Treatment Status and Management of Solid Waste in Rural Areas[J].Agro-Environment and Development,2011,28(2):1-6.]
[31] 楊禹.山岳型風景區(qū)生活垃圾分類收運處理系統(tǒng)多目標多級優(yōu)化研究[D].武漢:華中科技大學,2015.[YANG Yu.Multi-Object Multi-Step Optimization Research on the Separated MSW Transportation and Treatment System in Mountain Scenic Area[D].Wuhan:Huazhong University of Science and Technology,2015.]
StatusQuoandStrategyforManagementofRuralDomesticWasteinWestChina.
NIE Er-qi1,2, ZHENG Guo-di1,2, GAO Ding1, CHEN Tong-bin1,2
(1.Center for Environmental Remediation, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China; 2.College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
To explore models for treatment and disposal of rural domestic waste in West China, questionnaires and field surveys were conducted in certain rural areas typical of Inner Mongolia, Shaanxi, Sichuan, Guizhou, and Guangxi, and samples were analyzed for revealing characteristics of waste generation and composition. Results show that the amount of rural domestic waste in West China ranged from 0.095 to 0.320 kg·d-1per capita, and averaged 0.193 kg·d-1per capita. The rural domestic waste in the regions consisted mainly of kitchen waste, dust and paper, which accounted for 80% or more of the total generated in the areas. In handling the rural domestic waste in West China, the problem lies in absence of sufficient attention to fore-end reduction of waste generation. Although the government had promulgated some policies to guide management of the waste, they were not good in effect because they were oriented for end treatment of the waste, passive in technology and model. As affected by the economic development level, population distribution, climate and topography, these rural areas found it difficult to take as reference or adopt the rural domestic waste management models common in East and Central China. So that, the areas in West China should adopt their own site-specific waste disposal methods. A waste handling method, integrating collection by sort, source control, in situ treatment and centralized treatment is, therefore, recommended for rural areas in West China.
rural domestic waste; production; treatment; West China; waste characteristics; waste collection by sort
2016-12-12
國家科技支撐計劃(2014BAC02B01)
① 通信作者 E-mail: zhenggd@igsnrr.ac.cn
X705
A
1673-4831(2017)10-0882-08
10.11934/j.issn.1673-4831.2017.10.003
聶二旗(1992—),男,河南商丘人,碩士生,主要從事有機廢物資源化工程與惡臭污染治理研究。E-mail: nieerqi@foxmail.com
責任編輯: 許 素)