综述:评估包容性循环城市绩效的方法工具与趋势批判性综述

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Cleaner Environmental Systems 6.1

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  本文通过文献计量和内容分析,对城市废物管理系统(UWMSs)的综合可持续性评估(ISAs)进行研究。发现目前 ISAs 应用存在不足,未来应开展多维度、跨学科评估,重视利益相关者参与,采用更先进的循环策略。

  

1. 引言


城市废物管理系统(UWMSs)与社会、经济和环境领域紧密相连。随着全球人口增长和城市化进程加快,废物产生量剧增,预计到 2030 年和 2050 年将分别达到 25.9 亿吨 / 年和 34.0 亿吨 / 年。循环经济模式成为应对这一问题的关键,循环城市通过实施一系列策略,提高资源利用效率,减少生态足迹、增强资源安全、改善人口健康并降低温室气体排放。

UWMSs 不仅具有社会代谢功能,还能促进城市向更具包容性的环境转变。例如,非正式废物部门在其中发挥着重要作用。为实现包容性循环城市(ICC),UWMSs 需要从更包容的视角出发,涵盖公民参与决策、整合非正式拾荒者、促进各方参与 10R 策略(reduce、reuse 等)、包容弱势群体和纳入性别视角等方面。

然而,目前对 UWMSs 的评估框架往往集中在特定的可持续性维度,无法全面衡量其多方面影响。现有的评估标准在测量环境、经济、社会和文化成本等方面缺乏精确性,且相关研究未能涵盖 UWMSs 的所有相关组成部分。因此,有必要对 UWMSs 的综合可持续性评估(ISAs)进行科学文献综述,以了解当前和未来的绩效评估方法。

2. 研究背景


2.1 包容性循环城市


可持续发展目标(SDGs)和《新城市议程》强调未来城市环境的包容性、可持续性和弹性,尤其是 SDG 11 旨在打造包容、安全、有弹性和可持续的城市和人类住区。为实现这一愿景,需要设计和发展涵盖 ICC 各个维度的城市。

本文提出了 ICC 的概念框架,该框架借鉴了前人的研究成果,包括五个维度:环境、空间、社会、经济和政治维度,并融入了循环经济的理念,考虑了可持续性的三个维度(环境、社会和经济)以及 10R 分层循环策略(R0 - refuse、R1 - rethink、R2 - reduce、R3 - reuse、R4 - repair、R5 - refurbish、R6 - remanufacture、R7 - repurpose、R8 - recycle、R9 - recovery)。

ICC 概念框架包含四个维度:一是包容性和循环性环境,促进资源在城市中高效循环,吸引各阶段利益相关者参与;二是包容性和循环性社会,涵盖所有利益相关者参与城市系统的循环和可持续转型设计与决策;三是包容性和循环性经济,基于共享、再利用、修复和回收等活动,创造循环和包容性就业机会;四是包容性和循环性空间,确保所有人都能无障碍地获取当地循环资源、设施和基础设施。

2.2 综合可持续性评估


本研究聚焦于 ISAs,其具有多方面特点:全面综合分析环境、社会和经济维度;跨学科,超越学科界限获取整体理解;通过愿景和目标提供方向;促进与不同利益相关者共同生产知识,增强参与度;纳入不确定性评估以支持稳健决策。

ISAs 与强可持续性概念相关联,强可持续性认为自然资本的功能不可替代,必须加以保护。ISAs 能从整体和长期视角评估,有助于实施强可持续性原则,为决策者提供全面的见解。

3. 材料与方法


3.1 研究设计


研究遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)框架,采用混合方法进行分析。通过定量的文献计量分析和定性的内容分析,回答关于 UWMSs 的 ISAs 相关研究问题。

3.2 数据选择


依据 PRISMA 指南进行数据选择,包括识别、筛选、资格评估和纳入四个阶段。在 2023 年 5 月至 2024 年 1 月 1 日期间,利用 Scopus 数据库检索英文文献,检索时间跨度为 2011 - 2023 年。通过测试不同查询词,最终确定包含循环经济、评估、ISAs、废物和城市规模等关键词的查询字符串,并进行了扩展查询。经过多轮筛选,最终确定 145 篇出版物进行深入分析。

3.3 数据分析


运用 VOSViewer(版本 1.6.19)和 Bibliometrix 进行文献计量分析,获取学科领域、作者网络、关键词趋势等信息。VOSViewer 用于关键词共现分析,Bibliometrix 用于其他文献计量分析。

采用内容分析法对 145 篇论文进行分析。论文经过三轮编码,使用 ATLAS.ti v.23 软件进行编码、标记和注释。根据研究目的将方法分为情景分析与开发、影响评估、优先级排序方法和指标 / 指数四类,并分析 ICC 各组成部分,探讨评估和方法的优缺点及未来研究方向。

4. 结果


4.1 文献计量探索


关于 UWMSs 的 ISAs 年度出版物数量显著增加,2020 - 2023 年最为高产,但 2023 年略有下降。增长原因包括城市相关问题的凸显、循环经济的兴起以及国际协议的推动。

趋势主题显示,“废物管理”“回收”“可持续发展”“城市固体废物(MSW)” 和 “循环经济” 等关键词较为突出。早期关注 “废物处理”“废水” 等话题,2022 年起 “建筑行业”“工业生态学” 和 “环境” 等话题逐渐兴起。

研究覆盖 41 个国家,欧洲、中国、巴西和意大利等地研究较多,非洲和大洋洲研究较少。关键词共现分析表明,研究主要集中在环境核算,对经济核算关注较少,对 ISAs 的关注也不足。在废物流方面,主要集中于城市固体废物和废物管理,对其他废物流研究较少。

4.2 综合内容分析


大多数出版物侧重于评估环境维度,对经济维度关注较少,社会评估和 ISAs 应用最少。常见方法包括环境影响评估(如生命周期评估 - LCA)和指标(如碳足迹),经济评估缺乏统一方法,社会评估方法多样但应用较少。

在情景分析方法中,部分研究运用地理信息系统(GIS)等空间评估技术,还有 “物质流分析(MFA)” 和 “多标准决策分析(MCDA)” 等方法。评估循环性主要使用指标和指数,研究多关注 “回收” 和 “恢复” 策略,对其他循环策略研究较少,且对特定废物流评估存在空白。评估包容性的研究较少,主要使用各种指标和指数。

在 145 篇论文中,只有 15 篇(10%)涉及可持续性的三个维度,4 篇(3%)涉及环境和社会维度,25 篇(17%)涉及环境和经济维度。评估循环性的有 15 篇(10%),评估包容性的有 8 篇(5%),30 篇(21%)在决策中纳入了利益相关者。

涉及 ISAs 的 15 篇出版物采用了多种方法测量可持续性的三个维度,主要与生命周期思维相关,如 LCA、社会生命周期评估(SLCA)和生命周期成本核算(LCC)。不同研究在影响类别和指标选择上存在差异,部分研究还提出了综合指数。

循环经济策略中,重用(R3)、回收(R8)和恢复(R9)应用较多,其他 10R 策略评估较少。部分研究开发了循环性指标,也有研究采用定性方法评估。

评估包容性的研究中,部分使用了相关指标,如公众接受度、公民参与度等,7 篇研究纳入了利益相关者。决策过程中主要通过 MCDA(尤其是层次分析法 - AHP)整合可持续性、循环性和包容性,部分研究采用了强可持续性导向的评估方法。

5. 讨论


5.1 ISAs 的优势与不足


在包容性和循环性环境维度,评估工具相对完善,但 LCA 等方法在分析城市复杂系统时存在局限性,应结合其他方法,如系统动力学、基于代理的建模等。同时,应加强跨学科研究和不确定性评估,重视利益相关者参与。

在包容性和循环性社会维度,评估社会维度的方法多样但缺乏统一趋势,SLCA 应用较广但存在复杂性和时间成本高的问题。应建立一套统一的强制性指标,提高研究的可比性。利益相关者参与度有待提高,尤其是对非正式部门的关注。

在包容性和循环性经济维度,方法、指标和指数多样,LCC 应用较少,主要原因包括成本数据获取困难、未来成本估算不确定等。应开发城市特定的循环性指标,深入分析包容性概念,关注弱势群体和组织背景。

在包容性和循环性空间维度,GIS 工具应用广泛,但空间分析在研究中较少涉及。未来研究可引入动态分析,开发更具体的包容性空间指标,关注设施对不同个体的可及性。

5.2 未来研究方向


未来研究应聚焦于开发强大、全面且与政策科学一致的 ISAs,采用整体和跨学科方法,涵盖 ICC 的所有维度和多学科领域。重视社会评估数据的生成,结合动态分析方法,提高对 UWMSs 动态和反馈回路的捕捉能力。

确保所有利益相关者(如公民、非正式部门、弱势群体等)参与 ISAs,通过混合方法促进利益相关者与研究社区的互动。建立一套通用的包容性指标,如改编社会进步指数,进一步开发 SLCA 方法,纳入特定的利益相关者指标。

推动城市采用超越回收和恢复的循环策略,探索更高层次的循环策略(如 R3、R2、R1 和 R0),通过定量或半定量方法准确评估这些策略。整合循环性评估与环境评估,参考相关指标框架,确定城市当前使用的循环经济指标,促进城市与研究的合作。

6. 结论


本研究通过文献计量和内容分析,揭示了 UWMSs 的 ISAs 研究现状和知识差距。当前 ISAs 应用需不断发展,以适应城市环境的复杂性。研究主要集中在部分地区,未来应促进不同学科合作,加强对非洲、大洋洲、美洲(除巴西和智利)和亚洲(除中国)的研究。

研究方法上,环境会计方法和指标应用广泛,经济和社会评估方法多样但缺乏可比性,多维度研究较少,包容性和循环性评估与 ISAs 结合较少。

本研究存在一定局限性,未来研究可考虑纳入灰色文献,优化关键词组合。未来重点研究方向包括多维度跨学科评估、利益相关者参与、将循环性和包容性评估纳入 ISAs 以及设定更高的资源循环目标,以推动城市向更可持续、包容和循环的方向发展。

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