基于PEST分析的京郊落葉處理方式研究

任繼勤　李夢(mèng)柔　馬藝丹

摘 要：京郊地區(qū)實(shí)有樹木株數(shù)占北京地區(qū)總數(shù)的50.99%，其年產(chǎn)落葉數(shù)量巨大，如何使落葉實(shí)現(xiàn)資源化利用尤為重要。本研究使用PEST分析法從政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)等宏觀環(huán)境方面分析了近年來(lái)北京地區(qū)較為提倡的生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)處理落葉存在落葉難以收集、落葉資源尚未被充分利用等阻礙。筆者在此基礎(chǔ)上為該技術(shù)的使用提出建議，即相關(guān)政策和技術(shù)均有待于進(jìn)一步完善，同時(shí)提出在京郊通過(guò)落葉與牛羊糞便的交換處理落葉的創(chuàng)新方式，有利于形成林業(yè)與畜牧業(yè)和諧共生的局面。

關(guān)鍵詞：落葉；生物質(zhì)固體成型燃料；PEST分析；牛羊糞便；資源再利用

中圖分類號(hào)：S732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.09.020

Study on Fallen Leaves Treatment in the Suburb of Beijing Based on PEST Analysis

REN Jiqin， LI Mengrou， MA Yidan

（School of Economics and Management， Beijing University of Chemical Technolog，Beijing 100029， China）

Abstract： The number of trees in Beijing suburbs account for 50.99% of the total quantity in Beijing. Thus， there were a huge number of fallen leaves every year and resource utilization of the fallen leaves was very important. The study analyzed the biomass solid fuel technology from the macro environments including political， economic， social and technological aspects through PEST analysis method. The results showed that the biomass solid fuel technology had some obstacles that fallen leaves were difficult to collect and not fully utilized. Based on the PEST analysis， the study proposed suggestions of biomass solid molding fuel technology to handle leaves. The related politics and technology need further improvement， and meanwhile the study also proposed an innovative way to treat leaves through the exchange of leaves and cattle manure in the suburbs of Beijing， which was beneficial to form a situation of harmonious coexistence between the forestry and animal husbandry.

Key words： fallen leaves； biomass solid fuel； PEST analysis； manure； reuse of resources

隨著北京市綠化面積的增加，越來(lái)越多的落葉類園林廢棄物亟待處理，在我國(guó)潛在可用林木資源中，樹干占比70%，樹枝與樹葉達(dá)到30%[1]。然而由于落葉本身具有分布分散、體積大、重量小的特點(diǎn)，在收集、處理和貯存等環(huán)節(jié)成本較高。傳統(tǒng)的處理方式有焚燒處理、填埋等，然而，從對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響來(lái)看，此類看似簡(jiǎn)單的處理方式不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，也是對(duì)落葉資源的一種浪費(fèi)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于落葉處理的研究多集中在落葉的分解、發(fā)酵、堆肥、生產(chǎn)沼氣以及吸附方面。

落葉分解方面，王文和等[2]研究了通過(guò)地被植物的組合對(duì)落葉容納并消解這一方法；于齊等[3]利用落葉分解之后改變土壤酶活性，加強(qiáng)土壤微生物活動(dòng)以及增加養(yǎng)分等作用，對(duì)油污土壤進(jìn)行修復(fù)；耿全政等[4]研究了銀杏葉與農(nóng)作物秸稈的復(fù)合分解，對(duì)其中養(yǎng)分釋放、銀杏葉凋落前的養(yǎng)分回流等進(jìn)行了分析。Tkachenko等[5]提出了在厭氧條件下利用生物降解法處理落葉生物量的方法。

落葉發(fā)酵方面，馮思靜等[6]提出城市污泥和城市落葉組合發(fā)酵以后建立起蚯蚓養(yǎng)殖基床，通過(guò)蚯蚓對(duì)污泥重金屬的富集作用來(lái)實(shí)現(xiàn)城市污泥無(wú)害化，進(jìn)而使落葉資源化；Abreu等[7]對(duì)花園廢棄物中產(chǎn)生厭氧發(fā)酵做了研究。

落葉堆肥方面，聶陽(yáng)等[8]以枯枝落葉為原料，通過(guò)添加腐熟菌劑，運(yùn)用靜態(tài)好氧的堆肥方式進(jìn)行堆肥；蔣琥等[9]以糞渣，落葉，園土為栽培介質(zhì)，確定了10%的糞渣，40%的落葉以及50%的園土的比例；官昭瑛等[10]利用枯枝落葉對(duì)污水處理廠的污泥進(jìn)行堆肥處理，堆肥有機(jī)質(zhì)的損失率約為42%，陳廣銀等[11]利用蘑菇渣與落葉進(jìn)行混合堆肥。

落葉生產(chǎn)沼氣方面，Smrutirekha等[12]通過(guò)香蕉葉來(lái)生產(chǎn)沼氣，論文中最高產(chǎn)量為65.28%；Yahong Liang等[13]使用麥秸和落葉作為固體厭氧的原料，試驗(yàn)表明秸稈和葉片的原料比例為2∶1，沼氣產(chǎn)量將會(huì)增加；Rouf等[14]研究了落葉通過(guò)與牛糞混合生產(chǎn)沼氣，生產(chǎn)出沼氣的最大甲烷含量約為69.3%。

落葉吸附方面，任曉莉等[15]運(yùn)用微波誘導(dǎo)熱解法制作低成本的落葉吸附劑，研究得出熱解時(shí)間為4.04 min，微波功率為488.72 W，氯化鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%是最佳的落葉吸附劑制備工藝條件；李程等[16]研究了以落葉等為原料制造生物炭，以此吸附土壤和水體里的重金屬污染物及有機(jī)污染物，提高土壤的通透性，減少鹽堿土板結(jié)的情況；Suyog等[17]通過(guò)NaOH和表面活性劑處理的方法，利用扁桃（杏仁）的落葉來(lái)獲得生物吸附，研究最終確定潛在的表面活性劑改性的生物吸附劑有效去除酸性藍(lán)113染料的吸附能力相比于其他吸附劑明顯高于97.09 mg；KONG L L等[18]研究了用懸鈴木屬落葉作為吸附劑去除廢水中的亞甲藍(lán)，當(dāng)pH=7時(shí)的去除率為最大值（95.23%），F(xiàn)AN R Y 等[19]嘗試用堿處理柿樹落葉層，通過(guò)這一方法對(duì)水溶液中Pb（II）的增強(qiáng)吸附和回收。

不同落葉處理方式對(duì)落葉的種類及要求也各不相同，應(yīng)根據(jù)落葉種類及相應(yīng)的環(huán)境條件、設(shè)施設(shè)備或需求選擇適宜的處理方法，如香蕉葉等落葉能源潛力較高，可考慮用作生產(chǎn)沼氣；懸鈴木落葉等具有吸附性強(qiáng)的特性，可考慮作為吸附劑來(lái)處理等。北京郊區(qū)的落葉按照不同的市轄區(qū)處理，而每個(gè)市轄區(qū)中落葉種類多樣，一定程度上增加了落葉分類處理的難度。近幾年來(lái)，隨著北京市政府對(duì)園林廢棄物處理的重視，逐漸推出利用生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)處理落葉等方式。Pest分析是現(xiàn)代管理學(xué)中用來(lái)分析外部環(huán)境的方法，一般包括政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)4個(gè)方面的分析。本研究通過(guò)PEST分析法，對(duì)生物質(zhì)固體成型燃料對(duì)落葉處理這一方式實(shí)施的宏觀環(huán)境進(jìn)行分析，旨在為提高京郊地區(qū)落葉的利用效率提供參考。

1 京郊地區(qū)落葉基本情況

根據(jù)北京市園林綠化局統(tǒng)計(jì)，全市綠地總面積82 112.55hm2，實(shí)有樹木總數(shù)14 947.73萬(wàn)株，綠地率46.08%，其中京郊各區(qū)的綠化資源情況詳見表1。由表1可以看出，京郊各區(qū)域綠地總面積為42 911.15 hm2，實(shí)有樹木7 621.78萬(wàn)株，分別占北京全市總規(guī)模的52.26%和50.99%，其中綠地面積以房山區(qū)最大，而實(shí)有樹木以昌平區(qū)最多。

有調(diào)查顯示，北京地區(qū)共有樹木63種，其中喬木有24科31屬50種，灌木有8科12屬13種，不同地區(qū)喬木和灌木的比例差異很大，六環(huán)及以外的京郊地區(qū)喬木和灌木樹種分別占1/2，落葉樹種占總樹種的83.84%[20]。進(jìn)一步調(diào)查顯示，北京地區(qū)每年產(chǎn)生的落葉、枯枝等園林廢棄物約有200萬(wàn)t（干質(zhì)量），其中平原地區(qū)約100萬(wàn)t（干質(zhì)量）[21]。如何使數(shù)量可觀的落葉實(shí)現(xiàn)資源化利用的工作任重而道遠(yuǎn)。

2 京郊地區(qū)落葉現(xiàn)有處理方式分析

我國(guó)對(duì)園林廢棄物的循環(huán)利用研究起步較晚，近年來(lái)，北京地區(qū)提倡最多的方法是利用生物質(zhì)固體成型燃料處理園林廢棄物，即農(nóng)業(yè)或林業(yè)廢棄物經(jīng)切片、粉碎、除雜等工藝，最后形成成型環(huán)保燃料，具有熱量高且燃燒較為充分的特點(diǎn)。以6 t·h-1鍋爐為例：燃燒煤炭的發(fā)熱量是4 200 kcal·kg-1，生物質(zhì)成型燃料為4 000 kcal·kg-1；從燃燒氣體排放來(lái)看，煤炭CO2和SO2的排放量分別為955，900 mg·m-3，生物質(zhì)成型燃料分別為0，46 mg·m-3。截至2015年底，西城、海淀、朝陽(yáng)、豐臺(tái)和房山等區(qū)已經(jīng)建成5處園林綠化廢棄物集中處理基地；香山公園、北京植物園、西山林場(chǎng)、八達(dá)嶺林場(chǎng)、北宮森林公園等地建成了15處園林廢棄物就近處理點(diǎn)，年處理各類園林廢棄物達(dá)50萬(wàn)m3；延慶區(qū)、大興區(qū)、平谷區(qū)分別建立了生物質(zhì)固體成型燃料加工廠，年實(shí)際消納園林綠化廢棄物1.71萬(wàn)t；分布在大興、房山、平谷的食用菌企業(yè)，每年消耗約4.9萬(wàn)t林業(yè)生產(chǎn)剩余物。

筆者對(duì)以生物質(zhì)固體成型燃料處理落葉的方式進(jìn)行pest分析，旨在為此方法應(yīng)用過(guò)程中的進(jìn)一步改善提供參考。

2.1 政治環(huán)境

近年來(lái)，國(guó)家對(duì)生物質(zhì)能源的政策支持力度逐漸增強(qiáng)。中華人民共和國(guó)建設(shè)部2007年[2007]215號(hào)《關(guān)于建設(shè)節(jié)約型城市園林綠化的意見》中鼓勵(lì)發(fā)展生物質(zhì)處理修剪的樹枝，減少占用垃圾填埋庫(kù)容，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用；2008年印發(fā)的《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)集體林權(quán)制度改革的意見》強(qiáng)調(diào)對(duì)“生物質(zhì)能源林”的發(fā)展；同年《中共中央關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村改革發(fā)展若干重大問(wèn)題的決定》鼓勵(lì)可資源化利用的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；根據(jù)我國(guó)“十二五”規(guī)劃，到2015年可再生能源利用量達(dá)到4.78億t標(biāo)準(zhǔn)煤，其中生物質(zhì)能源達(dá)5 000萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤。但是由于我國(guó)研發(fā)生物質(zhì)固體成型燃料起步較晚，目前對(duì)生物質(zhì)固體成型燃料鼓勵(lì)措施較為單一，與美國(guó)、歐盟、日本等國(guó)家相比缺乏體系化的政策支持?？偟膩?lái)看，相關(guān)政策支持需要進(jìn)一步完善。

2.2 經(jīng)濟(jì)環(huán)境

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求量逐漸增加，然而由于化石能源的不可再生性，使能源市場(chǎng)面臨著供需失衡的狀態(tài)，這在一定程度上導(dǎo)致了化石能源的價(jià)格上升。作為化石能源替代品的生物質(zhì)能源具有燃燒熱量高、污染低的特點(diǎn)，成型燃料市場(chǎng)逐漸形成。此外，我國(guó)生物質(zhì)能源較為豐富，也為發(fā)展生物質(zhì)固體成型燃料提供了有利條件。

2.3 社會(huì)環(huán)境

北京市提升整體形象的需要、為京郊地區(qū)的居民提供就業(yè)崗位等需求，為發(fā)展生物質(zhì)固體成型燃料提供了良好的契機(jī)。同時(shí)，生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)帶來(lái)良好的社會(huì)效益，一定程度上提高了居民對(duì)該技術(shù)的接受度。

2.4 技術(shù)環(huán)境

我國(guó)的生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)仍處于起步與發(fā)展階段，原料的利用尚未形成科學(xué)的收集系統(tǒng)，目前固體成型燃料的原料主要采用玉米芯、花生殼等農(nóng)副產(chǎn)品，其中落葉等的利用并不充分。此外，落葉具有分布分散、體積大、重量小的特點(diǎn)，落葉的收集、處理、貯存等環(huán)節(jié)難度較大，亦加大了利用生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)的難度。

3 京郊地區(qū)落葉處理對(duì)策及建議

根據(jù)PEST分析，可以看出在北京市利用生物質(zhì)固體成型燃料具有良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)環(huán)境，但是在政策支持與技術(shù)等方面需要進(jìn)一步完善。因此，著重在這兩方面提出建議。

3.1 完善政策支持體系，全面支持生物質(zhì)固體成型燃料的發(fā)展

制定長(zhǎng)期的發(fā)展規(guī)劃，同時(shí)完善財(cái)政補(bǔ)貼政策；根據(jù)不同的生物質(zhì)能源產(chǎn)品制定相應(yīng)的目標(biāo)和措施，并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，在已有的政策上進(jìn)行完善，注重與國(guó)際環(huán)境結(jié)合，構(gòu)建具有中國(guó)特色的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化政策。

3.2 大力支持生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)發(fā)展，做好相關(guān)技術(shù)借鑒與吸收

加大生物質(zhì)固體成型燃料研究，進(jìn)一步提高燃燒熱量，減少在地理位置、原材料等方面的局限；同時(shí)做好與國(guó)外技術(shù)的交流，加強(qiáng)技術(shù)引進(jìn)，加快技術(shù)革新的步伐。

3.3 在政策與技術(shù)完善的同時(shí)，尋找其他處理方式

鑒于養(yǎng)殖場(chǎng)精飼料費(fèi)用與青粗飼料費(fèi)用對(duì)養(yǎng)殖成本收益率的影響程度均達(dá)極顯著水平[22]的現(xiàn)狀，可以通過(guò)落葉與牛羊糞便的交換來(lái)處理京郊落葉，把落葉作為牛羊飼料，把交換的牛羊糞便作為樹木肥料，探索一種既能以環(huán)保的方式處理落葉，又能為養(yǎng)殖場(chǎng)降低飼料成本的處理方式，進(jìn)而使京郊地區(qū)形成林業(yè)與牧業(yè)和諧共生的局面。根據(jù)農(nóng)業(yè)部門統(tǒng)計(jì)，我國(guó)畜禽糞污的年排放量近38億t，其中40%尚未得到有效處理，給環(huán)境帶來(lái)了很大的壓力[23]。牛羊喜食短草、含鹽量高，有氣味的牧草、多數(shù)灌木和半灌木的枝葉[24]，以及部分喬木落葉如楊樹落葉、青檀等。經(jīng)過(guò)初步計(jì)算，北京市六環(huán)及以外牛羊喜食的落葉約43.77萬(wàn)t，若飼料中以落葉代替玉米秸（玉米秸作為生物質(zhì)固體成型燃料的原料較落葉更為普遍）的使用，每噸飼料可以為養(yǎng)殖戶降低成本260元左右。

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