本文内容来自北京市科学技术协会主办、北京科学中心承办、北京科技报社协办的首都科学讲堂。讲堂每周邀请院士专家开讲，传播科学知识、科学方法，弘扬科学精神、科学文化，促使公众全面、正确理解科学。
近日，生态环境部发布了《关于发布“十四五”时期“无废城市”建设名单的通知》。在通知中明确“十四五”时期，生态环境部将推动100个左右地级及以上城市开展“无废城市”建设，鼓励有条件的省份全域推进“无废城市”建设。何为“无废城市”？“无废城市”建设有何标准？普通市民如何参与“无废城市”建设？
本期首都科学讲堂邀请清华大学环境学院长聘教授李金惠，为我们讲解“无废城市”如何让废物变资源。
主讲嘉宾：
李金惠
清华大学环境学院长聘教授、联合国环境规划署巴塞尔公约亚太区域中心执行主任、斯德哥尔摩公约亚太区域中心执行主任
▲“无废城市”离我们还有多远？（上）
▲“无废城市”离我们还有多远？（下）
固体废物问题困扰城市发展
我们正在建设宜居城市，其标准包括社会文明度高、经济富裕度高、环境优美度高、资源承载度高、生活便宜度高、公共安全度高等方面。
▲宜居城市 （供图/李金惠）
但宜居城市面临着一个非常大的挑战——固体废物问题。人类在生产和生活的过程中会产生各种各样的废物，有一部分是固体废物，其他为废水、废气等。我国是人口大国，必然也是固体废物产生大国。我国目前各类固体废物累积堆存量约800多亿吨，年产生量近120亿吨，且呈现逐年增长态势。如不进行妥善处理和利用，将对资源造成极大浪费、对环境造成严重污染、对社会造成恶劣影响。
▲我国目前各类固体废物累积堆存量约800多亿吨，年产生量近120亿吨，且呈现逐年增长态势 （供图/李金惠）
其实，固体废物首先是资源属性——城市矿产。我们可以把固体废物看成是城市矿产，垃圾是放错地方的资源。比如把一些废矿渣里边的有色金属回收、废旧玻璃回收制作成新的玻璃制品等等。另外，我们可以把固体废物的性能进行转变。比如，把废玻璃和废橡胶用于生产铺路的材料。还有一种就是将固体废物进行能量转换，比如用固体废物生产电力等。
固体废物还有一个最重要的属性，也就是生态环境的风险。长期露天堆放的固体废物，其有害成分在地表径流和雨水的淋溶、渗透作用下通过土壤孔隙向四周和纵深的土壤迁移；有害成分经过土壤的吸附和其他作用，进而对土壤中生长的植物产生污染，污染严重的土地甚至无法耕种，失去了使用价值。
固体废物还会造成空气污染，其在运输、处理过程中，如缺乏相应的防护和净化措施，将会造成细末和粉尘随风扬散；堆放和填埋的废物以及渗入土壤的废物，经过挥发和化学反应释放出有害气体，都会严重污染大气并使大气质量下降。
固体废物也会污染水体。固体废物经雨水冲刷被地表径流携带进入水体，或是飘入空中的细小颗粒通过降雨及重力沉降落入地表水体，水体可能溶解出其中的有害成分，污染水质、毒害生物。有些简易垃圾填埋场，经雨水的淋滤作用，或废物的生化降解产生的渗沥液，含有高浓度悬浮固态物和各种有机与无机成分。如果这种渗沥液进入地下水或浅蓄水层，将导致严重的水源污染，而且很难得到治理。
我们生活在环境中，以大气、水、土壤为媒介，可以将环境中的有害废物直接由呼吸道、消化道或皮肤摄入人体，使人致病。所以，我们对城市生活垃圾必须做到“日产日清、科学处理”。
固体废物还会影响市容。生活垃圾的露天堆放和简易填埋，不仅会占用大量的土地资源，而且在城郊的生活垃圾堆容易滋生蚊蝇、蛆虫和散发恶臭，影响市容，有碍景观。由于垃圾乱丢乱弃，水面上漂着的塑料瓶，树上挂着的塑料袋等更是严重影响了自然景观的观瞻。
固体废物还有安全的隐患。生活垃圾在腐化过程中，会产生沼气和有害物质，包括甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氨、硫化氢等，产生恶臭，容易发生自燃、自爆现象，存在安全隐患。
固体废物的问题还有社会属性。社会每个成员都产生、排放固体废弃物。固体废物产生意味着社会资源的消耗，对社会产生影响。固体废物的排放、处理处置及其污染性影响他人的利益。
▲固体废物的社会属性决定减少固体废物是每个人的责任 （供图/李金惠）
固体废物的社会属性涉及“邻避运动”。“邻避运动”就是“不要在我家附近建设垃圾处理设施”。在上个世纪70年代，有人发现芬兰的三座垃圾焚烧炉里的飞灰里面出现了二噁英。二噁英是一种致癌物质，所以公众又担心垃圾的焚烧可能会产生致癌的物质，损害公众的健康，因此抵制垃圾焚烧处理设施的建设。
随着社会经济发展和消费水平的不断提高，公众生活习惯和城市环境的改变，城市生活垃圾产生量迅速增长，环境隐患也越来越突出。世界上许多城市均有过“垃圾围城”的局面，已经严重制约了城市发展。
那么我们的垃圾去哪里呢？
其实有如下出路。第一个出路就是进入了生活垃圾的焚烧厂。在中国垃圾焚烧量比例已经达到了60%以上。目前中国的技术和管理水平在世界上是处于比较先进的地位。 北京也有一些生活垃圾焚烧厂，大家都可以预约参观。
▲中国垃圾焚烧量的比例已经达到了60%以上（供图/李金惠）
垃圾焚烧即通过适当的热分解、燃烧、熔融等反应，使垃圾经过高温下的氧化进行减容，成为残渣或者熔融固体物质的过程。
垃圾焚烧设施必须配有烟气处理设施，防止重金属、有机类污染物等再次排入环境介质中。回收垃圾焚烧产生的热量，可达到废物资源化的目的。垃圾焚烧的优点是焚烧技术可减容85%以上，减量75%以上，突出了减量化及无害化，焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。其缺点是焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题，且设备投资巨大。
第二个垃圾处置基本方法是填埋。其优点是操作简单，可以处理所有种类的垃圾。但是其缺点是占地面积大，同时存在严重的二次污染，例如垃圾渗出液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响场地周边的空气质量，垃圾发酵产生的甲烷气体既是火灾及爆炸隐患，排放到大气中又会产生温室气体。最关键的是填埋场处理能力有限，服务期满后仍需投资建设新的填埋场，进一步占用土地资源。
▲填埋是城市垃圾最基本的处置方法（供图/李金惠）
垃圾处理的方式还有堆肥。我们家庭的餐厨垃圾实际上都是有机物，可以把它们做成肥料。我们采用专门设备将有机垃圾破碎后集中进行发酵，并添加专门培养的微生物，使其中的有机质进行降解，形成堆肥。其优点是工艺比较简单，适合于易腐物质的处置，投资比单纯的焚烧处理大大降低。缺点是不能处理不可腐烂的有机物和无机物，因此减容、减量及无害化程度低。仅仅依靠堆肥处理仍然不能彻底解决垃圾问题， 必须是将新鲜的垃圾首先进行分类后，再将易腐有机组分进行发酵，才能有效地防止重金属等物质渗入，从而保证有机肥产品达到国家标准，真正实现无害化和资源化。
▲垃圾堆肥示意图（供图/李金惠）
什么是“无废”理念？
那么“无废”理念是什么呢？国际无废联盟(NGO)在2004年首次给出了“无废”（zero waste）的工作定义，并在2009年组织专家修订该定义：“无废是一个符合伦理的、经济、高效、有远见的目标，引导人们改变日常生活方式和做法，以效仿自然界可持续的循环，所有废弃材料都设计成可供其他过程使用的资源。‘无废’要求系统地设计和管理产品和过程，避免和减少原材料使用量、废物产生量，减少原材料和废物中的有毒物质，保护或回收所有资源，而不是以焚烧或填埋的方式处理废物。”
“无废”的理念遵守了生活垃圾管理的一个原则，首先是减量化。当然减量化在中国，我们的理解实际上更深刻。不仅是过程的减量，我们还把社会治理的提升、产业结果的调整，也作为减量化的一个组成部分。第二个是资源化，我们把更多的再生资源收集起来，让它不要进入生活垃圾的焚烧厂。第三是能源化，比如焚烧发电等等。第四就是无害化填埋，在填埋的过程当中，我们利用适当的工程手段，让它不产生环境污染。
整个系统成为一个循环，也就是我们讲的循环链。所有的物质都在这个圈里边进行循环，完全可以不借助于外来的力量，去获取更多的资源来支撑。
“无废城市”的理念是国家相关的文件中确定的，但是“无废城市”不是不产生废物，而是通过绿色生产方式、生活方式的转变，从源头减量，并进行资源化利用，最终最大限度地减少焚烧量和填埋量。
“无废城市”的理念还不只是一个废物本身的问题，其实也是一个倒逼机制。毕竟城市要发展，经济要发展，还需要进行生产，所以就是通过倒逼机制来促进社会经济的可持续发展。因此，它又是城市发展的一个新模式。
“无废城市”会带来很多益处。第一个就是通过这项工作，可以形成有利于固体废物处理处置产业的快速发展。如果在政策上有保障，一批骨干企业会具备条件去进行技术创新，那么这个行业的发展就是可持续的。
第二是“无废城市”建设可以促进固体废物处理处置设施的建设。
第三是“无废城市”建设可以大力推动社会的可持续性。比方说“无废”宾馆、“无废”景区、“无废”岛屿、“无废”社区、“无废”校园等等，包括绿色包装，这些都是“无废城市”建设的“无废”细胞。
第四个是“无废城市”建设可以大力推动公众减少浪费，减少能源资源的消耗。通过“无废城市”文化的传播，让每一个人都具有“无废”意识，不浪费资源，不浪费能源，社会的可持续性就会大大提高。
世界上“无废城市”的建设
1973年，耶鲁大学的保罗·帕尔默（Paul Palmer）博士首次提出“无废”。1989年，美国加利福尼亚州通过《综合废物管理法案》（Integrated Waste Management Act），设立废物填埋减量目标。1996年，澳大利亚首都堪培拉通过《到2010年实现无废法案》（No Waste by 2010 Act），成为世界上首个官方设立“无废”目标的城市。2003年，美国旧金山市和日本上胜町同年分别制定高标准的无废目标：到2020年完全取代填埋和焚烧方式。
▲“无废”理念发展进程（供图/李金惠）
欧洲制定“无废”计划，日本推进循环型社会，新加坡提出“无废”国家愿景，也带动它的合作伙伴去做“无废城市”的建设。比方在中国，新加坡在苏州工业园区建立“无废城市”，天津生态城实际上也是中新合作的一个成果。
日本通过循环型社会，实际上推动的是以物质循环利用为基础的社会构建。
亚太区域有个区域性的3R论坛和C40城市，C40城市主要是应对气候变化的一个国际网络，提出加速“无废”进程的宣言。其实，固体废物的管理跟气候变化是密切相关的。国际人居环境署的智慧城市也有减废行动。联合国环境规划署管理的巴塞尔公约区域中心也在推动促进“无废城市”建设。
中国“无废城市”的建设
我国对固体废物处理的基础非常薄弱，虽然有法律，但是法律之间协调度不够，执行有偏差。
首先，我国的固体废物的底数不清，我们对生活垃圾的统计实际上是一个清运量，就是居民把垃圾放到垃圾桶，环卫部门收集起来的数量是有的。但是，之后不管是集中倾倒的，还是分散处理的统计数据是没有纳入统计中的。 另外，我们在固体废物处理技术创新上也不够，国家投入比较小，技术队伍也不强，社会参与度也比较低。
▲浙江省率先建成“无废城市”信息化平台（供图/李金惠）
2019年9月，生态环境部结合其他17个部门的意见，对外公布了首批“11+5”个“无废城市”建设试点名单。北京经济技术开发区作为试点之一，其他城市包括深圳、三亚、包头、天津等。
“无废城市”建设取得了一些成果，首先是“无废城市”建设的指标体系的开发，使我国“十四五”“十五五”“十六五”开展“无废城市”建设的时候就会有相应评价指标。
第二，是探索建立“无废城市”建设的综合管理制度和技术体系。一些试点城市制定了一些政策和标准，别的地方就可以直接借鉴；研发的一些技术，别的地方可以直接用。
第三，是形成了一批可复制、可推广的“无废城市”建设的模式。
第四，培育了一批固体废物资源化利用的骨干企业。“无废城市”建设最核心的关键节点是有企业去承接。
我国一些地方在“无废城市”建设当中取得一些成效。
雄安新区建设“无废城市”，打造绿色雄安。在新建区、提升改造区分区施策，环卫设施科学布局，拆建与建设管理全面推动绿色建筑设计、施工和运行，引导选用绿色建材，积极稳妥推广装配式、可循环利用建筑方式，推动建设绿色高标准全过程管理。
三亚市通过全方位“无废”细胞工程建设，树立绿色旅游品牌形象，建立面向旅游人口的“无废”理念宣贯体系，以游客作为绿色生活和绿色消费模式的传播主体，打造“无废城市”宣传窗口，扩大“无废城市”建设在全国、全世界的辐射力和影响力。
深圳市打造“无废城市”标杆城市。在建筑垃圾方面通过对建设过程源头减排，建筑垃圾资源化利用和多渠道处置，全过程智慧监管。
▲深圳对建筑垃圾的“无废”处理（供图/李金惠）
北京经济技术开发区在工业领域率先将固体废物源头减量写进《北京经济技术开发区清洁生产管理办法》，从企业生产全过程降低固体废物的产生。在荣华街道形成“互联网+源头分类”模式。“一户一码”建立小区居民专属二维码、“一户一桶”实现厨余垃圾分类收集、“一户一袋”推动可回收物的分类投放。利用垃圾分类全链路解决方案——京东生活分类空间站的平台体系，对可回收物的收集重量、收集次数、收集积分及后端收运情况进行精细化管理。
▲北京经济技术开发区走上“无废”路（供图/李金惠）
威海市以“无废城市”打造“精致城市–幸福威海”。通过模式创新，对龙山区域开展矿坑生态修复和旅游景区的建设，把矿坑建设成5A级的景区，带动区域经济的发展。
2021年10月24日, 国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》，将碳达峰贯穿于经济社会发展全过程和各方面。2021年12月，生态环境部等18个部门共同印发 《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》。2022年4月24日，生态环境部发布“十四五”时期“无废城市”建设名单。
国家在推动，那么我们应该怎么办？其实对我们来说，是一个非常重要的挑战。我们要搞“无废”机关、“无废”学校、“无废”社区、“无废”商场、“无废”景区、“无废”宾馆、“无废”工厂、“无废”园区，等等。比方说“无废”学校，每个学生可以把用过的书本让低年级同学使用，纸张能不能少用，能不能回收等等。
▲通过垃圾分类可以提升垃圾的资源价值（供图/李金惠）
另外，每个人都应该积极传播“无废”文化。全国几百万学生，这些学生都应该传输“无废”理念。
再一个就是落实生活垃圾分类，我们在生活中养成习惯，按照垃圾分类的标准去投放垃圾。
国家也在不断加大固体废物治理投资和研发的投入，在不断强化固体废物管理和政策制度创新，这些支撑使我们的“无废”愿景是可以期待的。
希望每个人都争做“无废”的倡导者、践行者和引领者。
（本文图片、视频来源于第766期首都科学讲堂）
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来源：首都科学讲堂
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