毕珠洁
(1.上海市环境工程设计科学研究院有限公司,上海200232;2.上海环境卫生工程设计院有限公司,上海200232)
我国村镇生活垃圾处理系统调研的样本设计研究*
毕珠洁1,2
(1.上海市环境工程设计科学研究院有限公司,上海200232;2.上海环境卫生工程设计院有限公司,上海200232)
基于对全国村镇生活垃圾处理进行系统调研的需求,为保证样本的选取具备全面性和代表性,进行了2个方面的研究:对全国各省市村镇的地理区位、地形环境、现有垃圾收运处理条件进行了汇总;对不同村镇的规模分布、产业类型、城乡统筹类型等进行总结。
村镇垃圾;调研;聚类分析
近年来以农村为主的村镇垃圾管理越来越受到重视,在经济较发达地区的农村,建立了比较有代表性的“村集中、镇转运、县(市)处理”的城乡一体化模式,但由于成本较高,在经济欠发达地区推广有一定的难度[1]。虽然总体看来村镇垃圾处理水平的高低与当地城乡一体化水平密切相关[2],但也有研究认为基于分类处理、分散与集中相结合的技术路线比全集中或全分散更加有效[3]。村镇垃圾收运处理体系的设计和建设需要结合实际、总结经验、因地制宜。目前有一些研究项目需要对全国的村镇垃圾收运处理情况进行系统调研,但全国村镇数量多、面积大、分布散,且各地垃圾收运处理体系差异很大,调研难度很大。笔者通过数据分析和查阅文献,对不同省市进行了分区分类、对不同村镇进行了分级分类,为设计调研方案提供参考。
1.1 不同省市的分区分类研究
通过多层级的聚类分析,对31个省市的地理区位、地形环境、现有垃圾收运处理条件进行汇总,后续可根据需求合并调研省市类别、删减调研省市数量。各层级指标的关系(图1)为:
1)根据自然地理位置、区域经济带分析地理区位。
2)根据平原镇、丘陵镇、山地镇的比例分析地形环境。
3)通过农村消费水平、村镇人口密度分析村镇垃圾收集密度;通过村镇人均转运站数量、村收集点比例分析村镇配套收运条件;通过行政村垃圾处理比例、近几年村镇垃圾处理设施建设投入分析村镇垃圾处理条件。再通过以上3大指标分析村镇现有垃圾收运处理条件。
1.2 不同村镇的分级分类研究
对影响村镇垃圾收运处理模式的因素进行总结分析,以便在确定调研省市后,进一步明确需要调研村镇的种类和数量。
图1 不同层级指标的关系
1)《中国城乡建设统计年鉴2013》[4]:自然地理、区域经济带1和2的划分方法,建制镇、乡、镇乡级特殊区域的个数、建成区面积、建成区户籍人口、建成区暂住人口、生活垃圾中转站数量、垃圾处理建设投入,村庄现状用地面积、行政村个数、村庄户籍人口、村庄暂住人口、有生活垃圾收集点的行政村比例、对生活垃圾进行处理的行政村比例、村庄垃圾处理的建设投入。
2)《中国建制镇统计年鉴2012》[5]:建制镇、平原建制镇、丘陵建制镇、山区建制镇的人口数量。
3)《中国农村统计年鉴2014》[6]:农村居民消费水平。
4)《中国城乡建设统计年鉴》2009—2012年[7]:各年度建制镇、乡、镇乡级特殊区域的垃圾处理建设投入。
3.1 地理区位
地理位置和所在区域会对当地的垃圾产生量和成分造成影响[8-9],就我国而言,地理区位与经济发展水平也有一定的关联。因此本研究将地理区位作为不同省市分区分类的基本指标之一。参考《中国城乡建设统计年鉴2013》中自然地理、区域经济带1和2,以及《全国城镇环境卫生“十一五”规划》东、中、西北、西南、东北的划分方法,将31个省市划分为东部、中部、西北、西南、东北、中部经济带中的西部省市、西部经济带中的东部省市7类(见表1)。
3.2 村镇地形环境
地形环境一定程度上会影响当地的交通便利程度。地形地貌等地域性质直接影响着各个城市和村镇的生活垃圾收运方式和处理模式[2],因此本研究将地形环境作为不同省市分区分类的又一基本指标。根据不同省市平原建制镇、丘陵建制镇、山区建制镇的人口比例(%)对村镇地形环境进行Q型聚类(图2),据此将31个省市分为平原为主、平原和丘陵为主、丘陵为主、山区为主4类(见表1)。
表1 不同省市村镇现有基础条件
图2 地形环境聚类分析树状图
3.3 村镇现有垃圾收运处理条件
3.3.1 村镇配套收运条件
城乡一体化的垃圾处理模式多数情况下配套村收集、镇转运的收运模式。本研究选取有生活垃圾收集点的行政村比例、村镇人均转运站数量作为反映村镇配套收运条件的关键指标,进行Q型聚类(图3),据此将30个省市(西藏数据缺失)分为好、较好、较差、差4类(见表1)。
图3 配套收运条件聚类分析树状图
村镇人均转运站数量的计算方法为:
村镇人均转运站数量=(建制镇、乡、镇乡级特殊区域垃圾生活垃圾中转站数量)/(建制镇、乡、镇乡级特殊区域建成区户籍人口+村庄户人口)
3.3.2 村镇垃圾收集密度
村镇垃圾收集密度与人均垃圾产生量和人口密度有关。影响垃圾产生量的指标有人口数量、居民消费水平、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费过程中的产物,居民消费水平比居民可支配收入对生活垃圾的产生量影响更为直接,因此本研究以居民消费水平作为反映人均垃圾产生量的关键指标。通过农村居民消费水平、村镇人口密度对村镇垃圾收集密度进行Q型聚类(图4),据此将30个省市(西藏数据缺失)分为人口密度一般、消费水平最高,人口密度相对较低、消费水平相对较高,人口密度相对较高、消费水平一般,人口密度相对较高、消费水平相对较低4类。
图4 垃圾收集密度聚类分析树状图
村镇人口密度的计算方法为:
村镇人口密度=(建制镇、乡、镇乡级特殊区域建成区户籍人口+村庄户籍人口)/(建制镇、乡、镇乡级特殊区域建成区面积村庄+现状用地面积)
3.3.3 村镇垃圾处理条件
村镇垃圾处理条件主要是指垃圾处理的比例和水平,本研究选取对生活垃圾进行处理的行政村比例、2009—2013年人均垃圾处理建设投入作为反映村镇垃圾处理条件的关键指标,进行Q型聚类(图5),据此将30个省市(西藏数据缺失)分为好、较好、一般、较差4类(见表1)。
图5 垃圾处理条件聚类分析树状图
2009—2013年人均垃圾处理建设投入的计算方法为:人均垃圾处理建设投入=(2009—2013年建制镇、乡、镇乡级特殊区域垃圾处理建设投入之和+2013年村庄垃圾处理的建设投入)/(2013年建制镇、乡、镇乡级特殊区域建成区户籍人口+2013年村庄户籍人口)
注:2013年之前《中国城乡建设统计年鉴》没有对村庄垃圾处理的建设投入进行单独统计。
3.3.4 村镇现有垃圾收运处理条件综合分析
根据垃圾收集密度、配套收运条件、垃圾处理条件的分类结果对村镇现有垃圾收运处理条件进行Q型聚类(图6)。
图6 现有垃圾收运处理条件聚类分析树状图
据图6将30个省市(西藏数据缺失)分为收运处理条件好、收运处理条件较好、收运条件较好处理条件较差、收运处理条件较差、收运处理条件差5类(见表1)。
3.4 不同省市村镇基础条件汇总
将各省市村镇的地理区位、地形环境、现有垃圾收运处理条件汇总(见表1),能够较直观地看出不同省市间的差异,可据此合并相似省市、删减调研数量。
在确定调研省市后,需要进一步明确调研村镇的类型和数量。
4.1 村镇规模
村镇规模会对垃圾处理模式的选择产生一定影响,尤其是在推行垃圾分类的情况下。本研究对不同省市建制镇、乡、镇乡级特殊区域、村庄的平均规模进行了描述分析(见表2)。垃圾处理量对模式选择影响较大时,选取25百分位数以下、50百分位数左右、75百分位数以上规模的村镇进行调研较有代表性。
平均规模的计算方法为:
表2 各省市村镇平均规模的描述分析
4.2 产业类型
全国各地农村人均生活垃圾的产生量差异很大,如广东省为29.2kg/月[13],山东省为25.9kg/月[14],而天津市则为100 kg/月、最高可达290 kg/月[15]。除了居民生活习惯、消费水平等因素外,生产模式也是影响垃圾产生量和成分的重要原因,如调研显示广东省农村垃圾中生产性垃圾占到了39.87%[13],饲养家禽的农村减量效果则很明显——宜兴市某村的人均生活垃圾产生量只有0.26 kg/d[12],折合7.8 kg/月。因此实地调研时,需要考虑当地的产业类型。我国农村的产业类型可分为:①主业,包括种植业(包括林业)、养殖业、渔业、工业、旅游业等第三产业。②副业,主要考虑自留地、家庭养殖、家庭作坊式手工业等的影响。
4.3 城乡统筹类型
不同城乡一体化水平下的村镇,其垃圾处理模式的选择也不尽相同。因此,在选取调研村镇时,可根据村镇所处的城乡一体化阶段,将村镇分为[2]:①城乡一体化水平很高的紧密结合型;②处于城乡一体化快速发展时期的相对紧密型;③实现城乡一体化难度较大的相对分散型。
4.4 其它
除上述因素外,若样本量允许,还可考虑当地政府推进力度(经济投入、政策支持)、基础设施建设水平(包括农村燃气普及率、街道清扫面积等)[10]、村集体经济发展水平等因素,进一步明确需要调研的村镇类型。
虽然城乡一体化是当今村镇垃圾管理的主流思路,但受经济投入、人口密度、生活习惯等各种条件的制约,村镇垃圾收运处理体系的设计和建设很难完全与城市保持一致,需要结合实际、总结经验、因地制宜。本研究对全国31个省市村镇的地理区位、地形环境、现有垃圾收运处理条件进行了汇总,对不同村镇的规模分布、产业类型、城乡统筹类型等进行了总结,需要对全国村镇垃圾进行调研的人员可参考本研究选取需要调研的省市和村镇类型。
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[6]国家统计局农村社会经济调查司.中国农村统计年鉴2014[M].北京:中国统计出版社,2014.
[7]中华人民共和国住房和城乡建设部.中国城乡建设统计年鉴2009—2012[M].北京:中国统计出版社,2010—2013.
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作者:毕珠洁(1987—),工程师,主要研究方向为固体废物处理处置及资源化利用。
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
国家科技支撑计划项目(2014BAL02B01)
2016-08-19