清研智庫:垃圾分類進行時,我們看看垃圾分類的國際學術研究成果有哪些?
清研智庫研究員 曹蘭天
“清研智庫”以“Garbage?Classification“為主題進行檢索,Databases選擇”Web?of Science Core Collection”,Document?Types選擇“Article”,共搜索到201篇論文,近五年68篇,分別為2020(1)、2019(23)、2018(17)、2017(16)、2016(11)。通過專家組篩選與垃圾分類密切相關的部分論文,題目與主要成果內容如下(按時間降序排列):
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標題:China is implementing “Garbage Classification” action
作者:Yeqing Tong, Jiafa Liu, Sizhe Liu
出版物:《ENVIRONMENTAL POLLUTION》
主要內容:
近日,垃圾分類成為我國的熱點話題,上海率先在我國實施垃圾分類立法。本文從我國垃圾分類的現狀出發,對垃圾分類的法律、數量、經濟、管理、資源以及成功經驗進行研究,以期對其他國家垃圾分類提供啟示和指導。
1. 法律方面:介紹垃圾分類的概念、管理條例、實施目標等
垃圾分四類:“可回收垃圾”、“危險垃圾”、“濕垃圾”和“干垃圾”
管理條例:2019年7月1日起,《上海市生活垃圾管理條例》正式實施
實施目標:到2020年底,我國將在武漢等46個第一批試點城市基本建立垃圾分類處理體系,隨后迅速開展大規模的垃圾分類
2.總量方面:中國垃圾數量
人均年產生活垃圾300kg,生活垃圾年產量約4億噸,且正以每年8%的速度增長
3.經濟方面
經濟學家估計垃圾分類每年可為我國帶來約2000億元的財政收入
以上海市數據為例:2019年可回收垃圾日產量比2018年增長5倍,濕垃圾量比2018年增長1.3倍,干垃圾量比2018年減少26%
4.管理方面
通過對垃圾分類信息全過程的跟蹤,在信息管理系統中實時反映垃圾數量、分類質量、生產調度等數據,為垃圾分類的精細化管理提供基礎,這樣的垃圾分類信息管理模式大大提高了垃圾分類效率
5.資源方面
可回收垃圾與濕垃圾的資源化是垃圾分類中非常重要的一部分。
可回收垃圾如塑料垃圾、金屬垃圾、電子垃圾、紙制垃圾等,可以由專業機構回收,加工成有用的物質。廚房里的剩飯剩菜、家禽內臟、瓜皮、肉骨頭等都是有機成分,也被稱為濕垃圾和易腐垃圾,這種垃圾可以科學地加工成高質量的有機肥料,在花卉、蔬菜和水果種植中有著廣泛的用途,同時,使用有機肥料還有利于改善土壤結構,減少農業肥料的使用。
6.成功經驗
列舉日本和德國的例子,日本用了27年,德國用了40年才完成垃圾分類,中國應該怎么做
標題:Garbage source classification performance, impact factor, and management strategy in rural areas of China: A case study in Hangzhou
作者:Xiangru Li, Feng Bi, Zedong Han, Yong Qin, Haoshu Wang, Weixiang Wu
出版物:《Waste Management》
主要內容:垃圾“2+T“來源分類方法
“2+T“來源分類方法:將垃圾分為可降解垃圾、其他垃圾和有毒垃圾。采用“2+T“分類方法,農村生活垃圾中占比最大的可降解垃圾可被有效地分離,以便進行后續的減量化和資源化處理。為了評估這種分類模式以及資源處理模式能否廣泛應用于杭州的農村地區,研究人員進行了現場調查、問卷訪談以及要素分析。
根據分析,合理的分類方法和模式、對源頭分類行為的持續宣傳和監督、以及足夠的財政支持,將是農村生活垃圾分類和資源化管理的關鍵因素。
標題:Modeling Group Behavior to Study Innovation?Diffusion Based on Cognition and Network:?An Analysis for Garbage Classification System in?Shanghai, China
作者:Junjun Zheng, Mingyuan Xu, Ming Cai, Zhichao Wang and Mingmiao Yang
出版物:《International Journal of?Environmental Research?and Public Health》
主要內容:
本文的研究成果對于促進垃圾分類具有重要的現實意義,可用于推廣垃圾分類的概念。
文章特點:
(1)首先,對創新在群體中的擴散的分析是基于個體有限理性的假設。
(2)其次,個體并不孤立存在,考慮個體與社交網絡和社會關系的相互影響。
(3)最后,基于個體有限理性和群體結構,應用多智體仿真技術來模擬群體行為。
仿真結果與創新擴散的分析:
(1)創新的價值和個體的認知能力對創新擴散程度的影響:個體的認知能力越高,對應創新的擴散程度(接受該創新的個體數量)與創新的價值關聯程度越高;反之,個體的認知能力越低,則創新的擴散程度與創新的價值關聯程度越低。因此,當個體的認知能力達到一定水平,就可以較為容易地識別某項創新是否具有較高的價值,即創新的價值越低,就越不被群體成員接受。
(2)創新的價值和個體的認知能力對創新擴散速度的影響:個體的認知能力一定的情況下,創新價值越趨近0.5(即創新政策與原政策相近),創新擴散達到穩態所需時間越長。
(3)分析了群體結構中節點度與節點數量等因素對創新擴散程度和擴散速度的影響。
結論:
本文通過建立基于個體有限理性和無標度網絡的群體行為模型,研究了垃圾分類系統
的創新擴散問題,并在Python平臺上運行了仿真實驗,從模擬結果看,政府采取有針對性的措施來促進創新的傳播很重要。此外,還可以得到以下結論:
(1)在個體具備一般認知能力和高價值創新的情境下,群體中的大多數成員都能夠在幾輪傳播之后接受垃圾分類系統中的創新。
(2)想要促進創新擴散,可以從提高個體認知能力和創新的價值方面入手。
(3)群體越大,創新所需要傳播的范圍就越大,相應的需要的時間就越多。而通過增加個人之間的聯系可以擴大創新傳播的范圍并減少創新傳播的時間。
標題:Optimal transportation planning of classified domestic garbage based on map distance
作者:Lou, Catherine Xiaocui; Shuai, Jiangtao; Luo, Liuhong等
出版物:《JOURNAL OF ENVIRONMENTAL MANAGEMENT》
主要內容:分類垃圾的最優運輸問題。
本文主要研究了分類生活垃圾從廢物轉運中心到垃圾處理站的最優運輸。將廢物轉運中心的位置、各廢物轉運中心之間的地圖距離、不同類型的垃圾處理站以及不同區域的廢物數量作為構建加權圖模型的關鍵因素。研究以深圳南山區為例,利用2011年的數據,將文章提出的模型應用于該地區,得到了解決方案:為確定每個垃圾車的可行駛距離和時間,可回收垃圾運輸考慮的路徑數應不少于5條,對于不可循環利用的廢棄物運輸不少于2條,有害廢物運輸不少于4條。本研究為城市生活垃圾的優化處置提供了輔助管理工具,提高了系統的可持續性。
標題:A Dynamic Decision Making Method Based on GM(1,1) Model with Pythagorean Fuzzy Numbers for Selecting Waste Disposal Enterprises
作者:Li, Peng; Liu, Ju; Wei, Cuiping
出版物:《SUSTAINABILITY》
主要內容:選擇合適的垃圾處理企業。
文章提出了一種基于PFNs遺憾理論+GM(1,1)模型的動態決策方法來對企業績效進行評價,并將所提出的方法應用于上海垃圾處理企業的選擇問題。
標題:Research on Garbage Classification and Recognition Based on Hyperspectral Imaging Technology?
作者:Zhao Dong-e; Wu Rui; Zhao Bao-guo等
出版物:《SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS》
主要內容:利用高光譜成像技術對垃圾進行類別劃分。
收集可回收的廢紙、塑料、木材等樣品,使用高光譜成像系統獲取樣品的紅外高光譜圖像,進行主成分分析并提取特征波段。研究結果:該方法對紙張、塑料和木材的分類精度分別為100%、98%和100%,平均為99.33%,證明了將高光譜成像技術應用于垃圾分類的可行性,對今后垃圾的有序、自動回收利用具有重要意義。
標題:Multi-Scale CNN Based Garbage Detection of Airborne Hyperspectral Data
作者:Zeng, Dan; Zhang, Shun; Chen, Fansheng等
出版物:《IEEE ACCESS》
主要內容:提出了一種利用航空高光譜數據監測大面積垃圾分布的方法
文章針對垃圾檢測,提出了一種新的高光譜圖像分類網絡MSCNN (Multi-Scale Convolutional Neural network, Multi-Scale Convolutional Neural network,多尺度卷積神經網絡),對HSI數據的像素點進行分類。首先生成二值垃圾分割圖,然后基于垃圾分割圖,利用NMS算法提取的垃圾區域的位置和大小。實驗結果表明,該算法在大范圍內具有良好的垃圾檢測性能。
標題:Bonus Point System for Refuse Classification and Sustainable Development: A Study in China
作者:Guo, Shijie; Ding, Guomin; Zhao, Qian等
出版物:《SUSTAINABILITY》
主要內容:
文章采用半定量的案例研究方法,研究垃圾分類加分制度對提高垃圾分類精度和居民環境意識的效果。在該系統中,居民在正確分類垃圾后會收到一些禮物。研究人員采用了各種方法來分析垃圾分類數據、居民填寫的問卷和采訪記錄。研究結果顯示,使用積分制可提高生活垃圾分類的準確性,提高垃圾分類的意識,從而影響生活垃圾的管理。總體而言,居民對制度的支持和受益,提高了參與和環保意識。但是,為了促進該制度的廣泛實施和可持續發展,需要不斷地宣傳和協調各項政策。
標題:Research on the Issues of the Municipal Solid Waste Classification and Resource Utilization in China
作者:Song, Xuping; Zhu, Yan
出版物:《AGRO FOOD INDUSTRY HI-TECH》
主要內容:
城市化導致城市人口快速增長,隨之而來的是城市基礎設施不足,造成生活垃圾處理困難,城市生活垃圾的科學分類和資源利用已成為當務之急。我國城市垃圾分類立法工作尚處于起步階段,立法工作與法律實踐之間存在著巨大的差距。從中國當前垃圾分類的現狀出發,本文提出三個建議以改進“城市固體廢物管理方法”:統一城市垃圾分類標準、提高城市固體廢物運送的準確度和模式的創新。做到讓廣大市民、企業和政府充分參與到城市垃圾分類中來,從而實現城市生活垃圾的資源利用,最終形成可持續發展的模式。