城市是人类生产与生活的空间载体,自工业革命以来,人类以前所未有的速度从生态系统攫取自然资源,经生产、消费后,绝大部分自然资源以废弃物的形式被排放到城市及其周边区域,城市已成为生产、消费与废弃物排放高度集中的区域。能源如石油、天然气一旦被利用,就转变为能量,不能被回收再利用,而大量的资源与产品,在废弃后能够保持其物理和化学属性基本不变,在一定条件下可以回收再利用。废弃物是放错地方的资源,如果能得以充分利用,既可有效缓解资源短缺问题,同时又是治理环境污染最有效的途径。城市废弃物治理是生态文明建设的重要内容。党的二十大报告强调,要推动绿色发展,促进人与自然和谐共生;实施全面节约战略,推进各类资源节约集约利用,加快构建废弃物循环利用体系。2023年,习近平总书记在全国生态环境保护大会上再次强调,要全面推进美丽中国建设,加快推进人与自然和谐共生的现代化;着力构建绿色低碳循环经济体系,有效降低发展的资源环境代价,持续增强发展的潜力和后劲。
城市废弃物管理水平已成为衡量城市文明程度与国际竞争力的重要标志。目前,不少国家和城市已提出“零废弃物”目标。例如,英国政府提出“零废弃物经济”;日本东京、美国华盛顿和加利福尼亚、澳大利亚阿德莱德与维多利亚、瑞典斯德哥尔摩等地也都制定了“零废弃物”发展战略,致力于成为全球首个“零废城市”。2018年,我国生态环境部牵头制定了《“无废城市”建设试点工作方案》,大力推动“零废城市”建设。虽然,目前城市废弃物管理系统在实现废弃物资源化方面发挥着重要作用,但大量废弃物依旧只能以填埋或焚烧的方式处置,环境与资源问题不仅未得到实质性解决,还易引发社会矛盾。产业共生网络是实现废弃物资源化最有效的途径,但其关注的主要是工业废弃物的协同利用问题,不能实现城市“零废弃物”目标。随着城市居民对环境质量需求的不断提升以及全球资源短缺形势的日益严峻,迫切需要建立更高效、更有序的城市废弃物管理系统。
城市废弃物资源化共生网络,是城市废弃物管理系统发展的高级阶段,是实现城市废弃物治理的创新途径。它将城市废弃物管理系统与工业共生网络有机融合起来,以城市为中心和载体,围绕城市废弃物,利用城市当地及其周边区域相关产业的技术与成本优势,使当地及其周边企业建立共生联系,从而降低废弃物资源化成本,扩大废物资源化范围,提高废弃物资源化效率与价值,节约自然资源,保护生态环境,最终实现城市“零废弃物”目标。
本书系统地研究了城市废弃物资源化共生网络的形成机制:从城市经济与社会需求的视角,分析共生网络形成的客观必然趋势;从行为产生的主体因素和外部环境因素角度,探讨共生行为产生的驱动因素,运用网络组织理论,阐释企业间建立共生网络组织的原因;基于耗散结构理论及Brusselator模型,研究城市废弃物管理系统向有序的共生网络进化的自组织机理;采用协同学理论,研究共生网络形成的动力学问题;分析共生网络形成的他组织机理。本书的研究思路是:利用复杂网络理论的静态结构指标,分析共生网络实例的结构形态;通过实例结构特征的对比,抽象出共生网络结构的共性特征,揭示共生网络的形成规律;依据所揭示的规律,研究识别共生网络核心节点的方法,探讨典型共生网络潜在的核心节点;基于复杂网络建模理论,构建共生网络结构模型,并运用平均场方法与Matlab数值实验对模型进行分析,解释并深入探讨上述结构特征与规律产生的原因及其普适性问题。本书的研究成果丰富和发展了循环经济学、可持续发展管理和管理科学等学科理论,为政府促进共生网络发展提供了思路与决策依据。本书研究的问题是政府实施大循环战略、构建循环型社会亟须解决的问题,也是进一步推动资源节约型、环境友好型的生态文明城市发展需要解决的问题。
本书成果的研究得到教育部人文社会科学研究青年基金项目“环鄱阳湖城市群生活垃圾治理府际合作机制与实施路径研究”(19YJC630112)、江西省高校人文社会科学研究一般项目“社会嵌入对农村生活垃圾分类治理的作用机理与治理能力提升研究”(GL23113)、江西省教育厅科学技术研究项目“乡村振兴战略下农村生活垃圾治理责任界定与考核指标体系研究”(GJJ190420)、东华理工大学博士科研启动基金项目“‘零废弃物’下的城市废弃物资源化共生网络形成机制研究”(DHBK2017118)等课题的资助,在此对相关机构表示感谢。本书也得到了同济大学经济与管理学院刘光富教授、同济大学循环经济研究所杜欢政教授的批阅与指导,在此对两位教授表示衷心感谢。同时还要感谢家人、同事在我编撰本书期间给予的理解和支持,是你们的默默奉献,促使我能潜心开展研究工作,并完成了本书的撰写工作。
著 者
2023 年 2 月