城市生活垃圾综合管理决策模型研究进展

摘要：生活垃圾综合管理模型已广泛应用于城市生活垃圾综合管理方案的制订。概述了国外用于城市生活垃圾综合管理决策的主要模型及其研究进展，包括费用-效益分析模型、生命周期评价模型和多目标决策分析模型。在分析国内该领域的研究现状和存在问题的基础上，提出了中国今后开展城市生活垃圾综合管理决策与模型研究的建议。
关键词：城市生活垃圾；综合管理；决策模型
生活垃圾综合管理可以定义为“选择、应用合适的技术、工艺和管理程序来达到特定的管理目标”[1]。它包含了处理技术的综合和管理手段的综合两大模块。同时，McDOU GALL等[2]认为，生活垃圾综合管理还必须遵循3个原则，即环境上应该是有益的，经济上应该是成本可承受的，社会上应该是可接受的。从1962年LYNN[3]首次提出生活垃圾管理的系统方法开始，综合管理的概念已经历了40余年的发展。20世纪80年代末，美国环境保护局提出了“源减量、资源回用、转化处理、填埋处置”的垃圾处理技术优先次序[4]。这种垃圾综合管理模式以层次性和优先性为特征，是理想条件下的最优解。实际上，由于不同区域社会、经济和环境条件尤其是垃圾组成存在较大差异，垃圾综合处理方案必然有其区域特殊性。McDOU GALL等[2]认为，分类收集、物质再循环、生物处理、热处理和填埋处置共同构成了生活垃圾综合管理的要素。各种处理方法在整个综合管理方案中所占的比例是可变的，没有优先顺序性。
随着我国社会经济的快速发展，城市生活垃圾产生量逐年递增，生活垃圾的综合管理已成为必然趋势。在制订城市生活垃圾综合管理方案时，决策者必须考虑诸多影响因素，如方案的技术可行性、经济效益、环境效益和社会效益等。因此，有必要构建模型，对生活垃圾综合管理系统的环境负荷或经济成本进行定量分析和科学预测。
运用模型进行生活垃圾的管理已有几十年的历史。早期的生活垃圾管理模型主要用于解决某些具体问题[5，6]，如垃圾运输路线优化[7]、中转站选址[8]等。随着固体废物管理思想、技术手段的发展，生活垃圾管理模型的应用范围逐渐扩大，自20世纪90年代起，已广泛应用于城市生活垃圾综合管理的决策。根据理论基础的不同，城市生活垃圾综合管理决策模型大致可归纳为3种类型：费用-效益分析模型、生命周期评价模型和多目标决策分析模型[9]。
1费用-效益分析模型
费用-效益分析(CBA)是鉴别和量度一个项目或规划的经济效益和费用的系统方法。它是经济学家用来评价项目合理性的最普遍应用的方法。随着应用的扩展逐渐成为环境经济分析的基本方法。费用-效益分析通过对环境影响进行价值评估，从而把人们对环境的关注纳入到政策或项目的可行性研究中，评估政策和开发项目等对环境及自然资源配置造成的影响[10]。
在费用-效益分析中，对费用和效益的正确理解至关重要。在一个城市生活垃圾综合管理方案中，费用除了项目投入产生的经济费用，还包括利用水、土地等自然资源或排放污染物对自然资源及环境质量的损害费用。效益除了可以用市场价格直接估值的部分，还包括不能以货币表示的效益，如生态环境的改善等。加拿大的“GPI Atlantic”组织对新斯科舍省“废物-资源管理战略”实施效果的评价[11]是费用-效益分析较为成功的应用实例。该报告对比了“废物-资源管理战略”实施的第1个财政年度(1996—1997年)和2000—2001年财政年度的真实成本和效益，效益包括温室气体排放量的减少、大气污染物的减少、填埋场使用期限的延长、就业的增加等，费用包括各种回收项目的运行管理费、宣传费用等。经过计算，1996-1997年财政年度的运行与借贷费用为4860万美元，2000—2001年财政年度总费用为9944万美元，而该年度的总效益为14483万美元。因此，与“废物-资源管理战略”实施的第1个财政年度相比，2000—2001年财政年度节约成本计9399万美元。LEU等[12]运用费用-效益分析，对台湾桃园县开展的生活垃圾回收项目进行了评估，其中费用包括资源回收中心的运行成本和中心员工的工资，效益则来自出售经分类的可回收物。若仅计算直接经济效益，回收中心3年才能赢利，若考虑生活垃圾减量带来的间接效益，回收项目第2年起就有较大盈余。
2生命周期评价模型
生命周期评价(LCA)是对一种产品或服务系统的整个生命周期中的材料、能源、排放及废物进行分析的过程，目前认为包括4个阶段：目标确定、清单分析、影响评价和生命周期解释[13]。生命周期技术可用于对比单项垃圾处理技术，如FINNVEDEN等[14]利用LCA比较了纸类回收和焚烧技术，MENDES等[15]对比了圣保罗市垃圾焚烧和填埋的环境影响。近年来，LCA已较多地应用于对生活垃圾综合管理决策[16]。