畢珠潔
(1.上海市環(huán)境工程設(shè)計科學研究院有限公司,上海200232;2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司,上海200232)
我國村鎮(zhèn)生活垃圾處理系統(tǒng)調(diào)研的樣本設(shè)計研究*
畢珠潔1,2
(1.上海市環(huán)境工程設(shè)計科學研究院有限公司,上海200232;2.上海環(huán)境衛(wèi)生工程設(shè)計院有限公司,上海200232)
基于對全國村鎮(zhèn)生活垃圾處理進行系統(tǒng)調(diào)研的需求,為保證樣本的選取具備全面性和代表性,進行了2個方面的研究:對全國各省市村鎮(zhèn)的地理區(qū)位、地形環(huán)境、現(xiàn)有垃圾收運處理條件進行了匯總;對不同村鎮(zhèn)的規(guī)模分布、產(chǎn)業(yè)類型、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌類型等進行總結(jié)。
村鎮(zhèn)垃圾;調(diào)研;聚類分析
近年來以農(nóng)村為主的村鎮(zhèn)垃圾管理越來越受到重視,在經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)的農(nóng)村,建立了比較有代表性的“村集中、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運、縣(市)處理”的城鄉(xiāng)一體化模式,但由于成本較高,在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)推廣有一定的難度[1]。雖然總體看來村鎮(zhèn)垃圾處理水平的高低與當?shù)爻青l(xiāng)一體化水平密切相關(guān)[2],但也有研究認為基于分類處理、分散與集中相結(jié)合的技術(shù)路線比全集中或全分散更加有效[3]。村鎮(zhèn)垃圾收運處理體系的設(shè)計和建設(shè)需要結(jié)合實際、總結(jié)經(jīng)驗、因地制宜。目前有一些研究項目需要對全國的村鎮(zhèn)垃圾收運處理情況進行系統(tǒng)調(diào)研,但全國村鎮(zhèn)數(shù)量多、面積大、分布散,且各地垃圾收運處理體系差異很大,調(diào)研難度很大。筆者通過數(shù)據(jù)分析和查閱文獻,對不同省市進行了分區(qū)分類、對不同村鎮(zhèn)進行了分級分類,為設(shè)計調(diào)研方案提供參考。
1.1 不同省市的分區(qū)分類研究
通過多層級的聚類分析,對31個省市的地理區(qū)位、地形環(huán)境、現(xiàn)有垃圾收運處理條件進行匯總,后續(xù)可根據(jù)需求合并調(diào)研省市類別、刪減調(diào)研省市數(shù)量。各層級指標的關(guān)系(圖1)為:
1)根據(jù)自然地理位置、區(qū)域經(jīng)濟帶分析地理區(qū)位。
2)根據(jù)平原鎮(zhèn)、丘陵鎮(zhèn)、山地鎮(zhèn)的比例分析地形環(huán)境。
3)通過農(nóng)村消費水平、村鎮(zhèn)人口密度分析村鎮(zhèn)垃圾收集密度;通過村鎮(zhèn)人均轉(zhuǎn)運站數(shù)量、村收集點比例分析村鎮(zhèn)配套收運條件;通過行政村垃圾處理比例、近幾年村鎮(zhèn)垃圾處理設(shè)施建設(shè)投入分析村鎮(zhèn)垃圾處理條件。再通過以上3大指標分析村鎮(zhèn)現(xiàn)有垃圾收運處理條件。
1.2 不同村鎮(zhèn)的分級分類研究
對影響村鎮(zhèn)垃圾收運處理模式的因素進行總結(jié)分析,以便在確定調(diào)研省市后,進一步明確需要調(diào)研村鎮(zhèn)的種類和數(shù)量。

圖1 不同層級指標的關(guān)系
1)《中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒2013》[4]:自然地理、區(qū)域經(jīng)濟帶1和2的劃分方法,建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域的個數(shù)、建成區(qū)面積、建成區(qū)戶籍人口、建成區(qū)暫住人口、生活垃圾中轉(zhuǎn)站數(shù)量、垃圾處理建設(shè)投入,村莊現(xiàn)狀用地面積、行政村個數(shù)、村莊戶籍人口、村莊暫住人口、有生活垃圾收集點的行政村比例、對生活垃圾進行處理的行政村比例、村莊垃圾處理的建設(shè)投入。
2)《中國建制鎮(zhèn)統(tǒng)計年鑒2012》[5]:建制鎮(zhèn)、平原建制鎮(zhèn)、丘陵建制鎮(zhèn)、山區(qū)建制鎮(zhèn)的人口數(shù)量。
3)《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒2014》[6]:農(nóng)村居民消費水平。
4)《中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》2009—2012年[7]:各年度建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域的垃圾處理建設(shè)投入。
3.1 地理區(qū)位
地理位置和所在區(qū)域會對當?shù)氐睦a(chǎn)生量和成分造成影響[8-9],就我國而言,地理區(qū)位與經(jīng)濟發(fā)展水平也有一定的關(guān)聯(lián)。因此本研究將地理區(qū)位作為不同省市分區(qū)分類的基本指標之一。參考《中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒2013》中自然地理、區(qū)域經(jīng)濟帶1和2,以及《全國城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生“十一五”規(guī)劃》東、中、西北、西南、東北的劃分方法,將31個省市劃分為東部、中部、西北、西南、東北、中部經(jīng)濟帶中的西部省市、西部經(jīng)濟帶中的東部省市7類(見表1)。
3.2 村鎮(zhèn)地形環(huán)境
地形環(huán)境一定程度上會影響當?shù)氐慕煌ū憷潭取5匦蔚孛驳鹊赜蛐再|(zhì)直接影響著各個城市和村鎮(zhèn)的生活垃圾收運方式和處理模式[2],因此本研究將地形環(huán)境作為不同省市分區(qū)分類的又一基本指標。根據(jù)不同省市平原建制鎮(zhèn)、丘陵建制鎮(zhèn)、山區(qū)建制鎮(zhèn)的人口比例(%)對村鎮(zhèn)地形環(huán)境進行Q型聚類(圖2),據(jù)此將31個省市分為平原為主、平原和丘陵為主、丘陵為主、山區(qū)為主4類(見表1)。

表1 不同省市村鎮(zhèn)現(xiàn)有基礎(chǔ)條件

圖2 地形環(huán)境聚類分析樹狀圖
3.3 村鎮(zhèn)現(xiàn)有垃圾收運處理條件
3.3.1 村鎮(zhèn)配套收運條件
城鄉(xiāng)一體化的垃圾處理模式多數(shù)情況下配套村收集、鎮(zhèn)轉(zhuǎn)運的收運模式。本研究選取有生活垃圾收集點的行政村比例、村鎮(zhèn)人均轉(zhuǎn)運站數(shù)量作為反映村鎮(zhèn)配套收運條件的關(guān)鍵指標,進行Q型聚類(圖3),據(jù)此將30個省市(西藏數(shù)據(jù)缺失)分為好、較好、較差、差4類(見表1)。

圖3 配套收運條件聚類分析樹狀圖
村鎮(zhèn)人均轉(zhuǎn)運站數(shù)量的計算方法為:
村鎮(zhèn)人均轉(zhuǎn)運站數(shù)量=(建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域垃圾生活垃圾中轉(zhuǎn)站數(shù)量)/(建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域建成區(qū)戶籍人口+村莊戶人口)
3.3.2 村鎮(zhèn)垃圾收集密度
村鎮(zhèn)垃圾收集密度與人均垃圾產(chǎn)生量和人口密度有關(guān)。影響垃圾產(chǎn)生量的指標有人口數(shù)量、居民消費水平、居民可支配收入、GDP、城市化率等[10-12],由于垃圾是居民在生活消費過程中的產(chǎn)物,居民消費水平比居民可支配收入對生活垃圾的產(chǎn)生量影響更為直接,因此本研究以居民消費水平作為反映人均垃圾產(chǎn)生量的關(guān)鍵指標。通過農(nóng)村居民消費水平、村鎮(zhèn)人口密度對村鎮(zhèn)垃圾收集密度進行Q型聚類(圖4),據(jù)此將30個省市(西藏數(shù)據(jù)缺失)分為人口密度一般、消費水平最高,人口密度相對較低、消費水平相對較高,人口密度相對較高、消費水平一般,人口密度相對較高、消費水平相對較低4類。

圖4 垃圾收集密度聚類分析樹狀圖
村鎮(zhèn)人口密度的計算方法為:
村鎮(zhèn)人口密度=(建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域建成區(qū)戶籍人口+村莊戶籍人口)/(建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域建成區(qū)面積村莊+現(xiàn)狀用地面積)
3.3.3 村鎮(zhèn)垃圾處理條件
村鎮(zhèn)垃圾處理條件主要是指垃圾處理的比例和水平,本研究選取對生活垃圾進行處理的行政村比例、2009—2013年人均垃圾處理建設(shè)投入作為反映村鎮(zhèn)垃圾處理條件的關(guān)鍵指標,進行Q型聚類(圖5),據(jù)此將30個省市(西藏數(shù)據(jù)缺失)分為好、較好、一般、較差4類(見表1)。

圖5 垃圾處理條件聚類分析樹狀圖
2009—2013年人均垃圾處理建設(shè)投入的計算方法為:人均垃圾處理建設(shè)投入=(2009—2013年建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域垃圾處理建設(shè)投入之和+2013年村莊垃圾處理的建設(shè)投入)/(2013年建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域建成區(qū)戶籍人口+2013年村莊戶籍人口)
注:2013年之前《中國城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》沒有對村莊垃圾處理的建設(shè)投入進行單獨統(tǒng)計。
3.3.4 村鎮(zhèn)現(xiàn)有垃圾收運處理條件綜合分析
根據(jù)垃圾收集密度、配套收運條件、垃圾處理條件的分類結(jié)果對村鎮(zhèn)現(xiàn)有垃圾收運處理條件進行Q型聚類(圖6)。

圖6 現(xiàn)有垃圾收運處理條件聚類分析樹狀圖
據(jù)圖6將30個省市(西藏數(shù)據(jù)缺失)分為收運處理條件好、收運處理條件較好、收運條件較好處理條件較差、收運處理條件較差、收運處理條件差5類(見表1)。
3.4 不同省市村鎮(zhèn)基礎(chǔ)條件匯總
將各省市村鎮(zhèn)的地理區(qū)位、地形環(huán)境、現(xiàn)有垃圾收運處理條件匯總(見表1),能夠較直觀地看出不同省市間的差異,可據(jù)此合并相似省市、刪減調(diào)研數(shù)量。
在確定調(diào)研省市后,需要進一步明確調(diào)研村鎮(zhèn)的類型和數(shù)量。
4.1 村鎮(zhèn)規(guī)模
村鎮(zhèn)規(guī)模會對垃圾處理模式的選擇產(chǎn)生一定影響,尤其是在推行垃圾分類的情況下。本研究對不同省市建制鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)鄉(xiāng)級特殊區(qū)域、村莊的平均規(guī)模進行了描述分析(見表2)。垃圾處理量對模式選擇影響較大時,選取25百分位數(shù)以下、50百分位數(shù)左右、75百分位數(shù)以上規(guī)模的村鎮(zhèn)進行調(diào)研較有代表性。
平均規(guī)模的計算方法為:


表2 各省市村鎮(zhèn)平均規(guī)模的描述分析
4.2 產(chǎn)業(yè)類型
全國各地農(nóng)村人均生活垃圾的產(chǎn)生量差異很大,如廣東省為29.2kg/月[13],山東省為25.9kg/月[14],而天津市則為100 kg/月、最高可達290 kg/月[15]。除了居民生活習慣、消費水平等因素外,生產(chǎn)模式也是影響垃圾產(chǎn)生量和成分的重要原因,如調(diào)研顯示廣東省農(nóng)村垃圾中生產(chǎn)性垃圾占到了39.87%[13],飼養(yǎng)家禽的農(nóng)村減量效果則很明顯——宜興市某村的人均生活垃圾產(chǎn)生量只有0.26 kg/d[12],折合7.8 kg/月。因此實地調(diào)研時,需要考慮當?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)類型。我國農(nóng)村的產(chǎn)業(yè)類型可分為:①主業(yè),包括種植業(yè)(包括林業(yè))、養(yǎng)殖業(yè)、漁業(yè)、工業(yè)、旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)。②副業(yè),主要考慮自留地、家庭養(yǎng)殖、家庭作坊式手工業(yè)等的影響。
4.3 城鄉(xiāng)統(tǒng)籌類型
不同城鄉(xiāng)一體化水平下的村鎮(zhèn),其垃圾處理模式的選擇也不盡相同。因此,在選取調(diào)研村鎮(zhèn)時,可根據(jù)村鎮(zhèn)所處的城鄉(xiāng)一體化階段,將村鎮(zhèn)分為[2]:①城鄉(xiāng)一體化水平很高的緊密結(jié)合型;②處于城鄉(xiāng)一體化快速發(fā)展時期的相對緊密型;③實現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化難度較大的相對分散型。
4.4 其它
除上述因素外,若樣本量允許,還可考慮當?shù)卣七M力度(經(jīng)濟投入、政策支持)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平(包括農(nóng)村燃氣普及率、街道清掃面積等)[10]、村集體經(jīng)濟發(fā)展水平等因素,進一步明確需要調(diào)研的村鎮(zhèn)類型。
雖然城鄉(xiāng)一體化是當今村鎮(zhèn)垃圾管理的主流思路,但受經(jīng)濟投入、人口密度、生活習慣等各種條件的制約,村鎮(zhèn)垃圾收運處理體系的設(shè)計和建設(shè)很難完全與城市保持一致,需要結(jié)合實際、總結(jié)經(jīng)驗、因地制宜。本研究對全國31個省市村鎮(zhèn)的地理區(qū)位、地形環(huán)境、現(xiàn)有垃圾收運處理條件進行了匯總,對不同村鎮(zhèn)的規(guī)模分布、產(chǎn)業(yè)類型、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌類型等進行了總結(jié),需要對全國村鎮(zhèn)垃圾進行調(diào)研的人員可參考本研究選取需要調(diào)研的省市和村鎮(zhèn)類型。
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作者:畢珠潔(1987—),工程師,主要研究方向為固體廢物處理處置及資源化利用。
E-mail:Bizj@huanke.com.cn。
Sample Design of Rural Domestic Waste Treatment System Survey in China
Bi Zhujie1,2
(1.Shanghai Institute for Design&Research on Environmental Engineering Co.Ltd.,Shanghai200232;2.Shanghai Environmental Sanitary Engineering Design Institute Co.Ltd.,Shanghai200232)
In order to make sure the samples comprehensive and representative,two aspects have been addressed based on the systematic investigation requirements of rural domestic waste treatment.The geographical location,terrain environment and waste collection-transportation-disposal conditionsof villagesand townsin different provincesand citieswere collected;the size distribution,industry type,levels of cooperation between rural and urban areas,etc.of different villages and towns were summarized.
rural domestic waste;investigation;cluster analysis
X32;X705
A
1005-8206(2017)02-0039-05
國家科技支撐計劃項目(2014BAL02B01)
2016-08-19