李 揚 譚全銀 董慶銀 劉麗麗 李金惠

(清華大學環(huán)境學院，北京 100084)

城市群是踐行新型城鎮(zhèn)化的主體形態(tài)[1-3]，也是我國城鎮(zhèn)化建設的重要舉措之一[4-5]。隨著我國西部大開發(fā)的不斷深入，逐步形成了西北最具代表性的城市群，即蘭州-西寧城市群(簡稱蘭西城市群)[6]，已成為我國絲綢之路經(jīng)濟帶上的重要節(jié)點[7-8]。西寧是蘭西城市群的中心之一，快速的城市建設在帶動城市產(chǎn)業(yè)不斷升級的同時[9-10]，也帶來了城市生活垃圾激增的問題[11-12]，給城市發(fā)展帶來了巨大的環(huán)境壓力[13],[14]79,[15]，因此城市生活垃圾成為了西寧城市管理不容忽視的問題[16-17]。在預測西寧生活垃圾清運量和調查其生活垃圾回收現(xiàn)狀的基礎上，預測西寧生活垃圾產(chǎn)生量，并結合西寧生活垃圾管理政策實際，分析生活垃圾的管理成效與可行方案，為未來西寧生活垃圾管理和規(guī)劃提供依據(jù)。

1 西寧經(jīng)濟發(fā)展情況

西寧經(jīng)濟從2000年開始快速增長，在2014年之前，平均每年的經(jīng)濟增長速度為19.01%。隨著國家環(huán)境管理政策的趨嚴，西寧的經(jīng)濟發(fā)展速度開始減緩[14]80。西寧下轄城東、城中、城西、城北4個區(qū)和大通、湟中、湟源3個縣。表1為2017年西寧下轄區(qū)縣的經(jīng)濟發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)。西寧4區(qū)的GDP相近，且4區(qū)GDP占西寧GDP總量的75.93%。

2 西寧生活垃圾清運量及預測

2.1 預測模型

西寧生活垃圾清運量及其他相關的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)充足，可以用回歸模型進行預測。一方面，利用2008—2017年“西寧統(tǒng)計年鑒”中的生活垃圾清運量現(xiàn)狀數(shù)據(jù),采用一元線性回歸模型對西寧未來生活垃圾清運量進行預測，結果如式(1)所示，相關系數(shù)(R2)為0.90。另一方面，同樣利用2008—2017年“西寧統(tǒng)計年鑒”中常住人口、GDP、居民人均消費支出、市政道路清掃面積4個與生活垃圾清運量緊密相關的因素[18-22],采用多元線性回歸模型進行預測，上述4個因素與生活垃圾清運量的R2分別達到0.91、0.88、0.96、0.91，結果如式(2)所示，R2達到0.98，F(xiàn)檢驗得到顯著性統(tǒng)計量為0.000 18，小于0.05水平。兩種回歸模型預測可以進行相互印證。

表1 2017年西寧下轄區(qū)縣經(jīng)濟發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)

表2 一元線性回歸模型計算值與實際值比較

表3 多元線性回歸模型計算值與實際值比較

y=6.10x-12 184.21

(1)

y=9.90-0.12x1-0.03x2-0.06x3+0.01x4

(2)

式中：y為生活垃圾清運量，萬t；x為年份；x1為常住人口，萬人；x2為GDP，億元；x3為市政道路清掃面積，萬m2；x4為居民人均消費支出，元。

表2對一元線性回歸模型計算得到的2007—2016年西寧生活垃圾清運量與實際進行了對比，除2014年相對誤差為15.60%外，其余年份的相對誤差絕對值均小于10.00%，模型可靠。

表3對多元線性回歸模型計算得到的2007—2016年西寧生活垃圾清運量與實際進行了對比，相對誤差為-6.07%～6.12%，絕對值均小于10.00%，模型可靠。

常住人口、GDP、市政道路清掃面積和居民人均消費支出也用2007—2016年的數(shù)據(jù)采用一元線性回歸模型進行預測，結果見式(3)至式(6)，R2分別為0.99、0.99、0.97、0.90。

x1=1.92x-3 640.54

(3)

x2=101.28x-202 934.88

(4)

x3=76.66x-152 855.11

(5)

x4=1 563.70x-3 132 624.69

(6)

2.2 清運量預測結果

利用已建的一元和多元線性回歸模型預測未來西寧的生活垃圾清運量，結果見表4。由表4可見，兩種模型預測的結果極為相近，因此取兩種模型預測值的平均值作為西寧生活垃圾清運量的未來預測值。2020—2035年，西寧的生活垃圾清運量雖然仍逐年增長，但年增長率逐年降低。

3 西寧生活垃圾回收現(xiàn)狀

調研發(fā)現(xiàn)，西寧生活垃圾資源化回收狀況較好，主要采用兩級資源化分揀。一級分揀是指生活垃圾出戶后被拾荒者、廢品回收者分揀；二級分揀是指生活垃圾進入填埋場前的分揀。

3.1 一級分揀量現(xiàn)狀

為估算西寧生活垃圾一級分揀量，先作3條假設：(1)西寧4區(qū)3縣出戶生活垃圾中可回收垃圾的比例相似；(2)西寧4區(qū)3縣的一級分揀能力相近；(3)西寧4區(qū)3縣的生活垃圾一級分揀量與人均GDP成正比。因此，具體調研了城中的一級分揀情況。

表4 兩種模型預測結果比較

表5 西寧生活垃圾一級分揀量現(xiàn)狀

對西寧城中13個不同回收站點進行了為期3 d的調研，結果發(fā)現(xiàn)，1個回收站點1天的金屬分揀量平均為7.0 t，紙類為1.5 t，塑料為0.4 t。根據(jù)西寧城中區(qū)發(fā)展改革和經(jīng)濟商務局提供的信息，城中大約有35家回收站點。由此推算，城中1年金屬一級分揀量約89 425.0 t，紙類約19 162.5 t，塑料約5 110.0 t。以城中的1年生活垃圾一級分揀量為參考，西寧不同區(qū)縣目前1年的生活垃圾一級分揀量計算結果如表5所示。由此可以得到，西寧1年的生活垃圾一級分揀總量約為61.32萬t，其中紙類10.33萬t，塑料2.76萬t，金屬48.23萬t。

3.2 二級分揀量現(xiàn)狀

劉家溝填埋場和尹家溝填埋場是西寧主要的生活垃圾末端處置場地，處理量占西寧的70%以上。因此，調研這兩家填埋場的的二級分揀量現(xiàn)狀基本可以得到西寧的生活垃圾二級分揀量現(xiàn)狀。表6為調研得到的2018年西寧生活垃圾二級分揀量現(xiàn)狀。

表6 西寧生活垃圾二級分揀量現(xiàn)狀

3.3 生活垃圾物料流向

為研究西寧生活垃圾的物料流向，需要西寧生活垃圾分揀量、填埋量及垃圾填埋場組分等全環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，其中分揀量已計算得到，填埋信息在西寧市城市管理局的協(xié)助下獲得，但西寧垃圾填埋場的組分數(shù)據(jù)缺失。蘭州是蘭西城市群的另一中心，與西寧相距僅220 km，兩座城市在經(jīng)濟發(fā)展程度、自然地理環(huán)境、居民民族文化等方面均十分接近[23-25]，故選擇蘭州垃圾填埋場的生活垃圾平均組分數(shù)據(jù)[26-27]近似代替西寧的垃圾填埋場組分數(shù)據(jù)。由此得到，西寧的生活垃圾物料流向如圖1所示。西寧的生活垃圾一級分揀率為35.11%，二次分揀率為0.18%，填埋率為64.71%。

4 西寧生活垃圾產(chǎn)生量預測

生活垃圾清運量是指生活垃圾產(chǎn)生量減去一級分揀量后的剩余量。根據(jù)表4的西寧生活垃圾清運量預測數(shù)據(jù)和圖1中的一級分揀率預測西寧未來的生活垃圾產(chǎn)生量，結果如表7所示。由表7可見，西寧未來的生活垃圾產(chǎn)生量將保持減速增長趨勢，2025年西寧生活垃圾產(chǎn)生量將達到240.33萬t，2035年將達到334.04萬t，平均年增長率為3.71%。

在預測西寧生活垃圾產(chǎn)生量的基礎上，預測西寧生活垃圾人均日產(chǎn)生量變化。預測結果如圖2所示。在不計算分揀率的條件下，2020、2025、2030、2035年的人均日產(chǎn)生量分別為2.22、2.65、3.05、3.42 kg/(人·d)；在計算分揀率的條件下，2020、2025、2030、2035年的人均日產(chǎn)生量分別為1.44、1.72、1.97、2.21 kg/(人·d)。

圖1 西寧生活垃圾物料流向圖Fig.1 The diagram of municipal solid waste flow in Xining

表7 西寧生活垃圾產(chǎn)生量預測結果

圖2 西寧生活垃圾人均日產(chǎn)生量預測Fig.2 The prediction of the per capita daily output of municipal solid waste in Xining

5 總 結

(1) 西寧未來生活垃圾清運量和產(chǎn)生量均呈減速增長，2025年西寧生活垃圾產(chǎn)生量將達到240.33萬t，2035年將達到334.04萬t，平均年增長率為3.71%。

(2) 在計算分揀率的條件下，2035年西寧生活垃圾人均日產(chǎn)生量將為2.21 kg/(人·d)。

(3) 西寧生活垃圾資源化回收主要采用兩級資源化分揀，一級分揀率達到35.11%，二級分揀率為0.18%，填埋率為64.71%。

(4) 為減小生活垃圾的末端處置壓力，提高資源化回收率，西寧應進一步加強一級分揀能力，加大對紙類和塑料的回收力度；在末端處置上，建議規(guī)劃考慮建設生活垃圾焚燒發(fā)電設施。