总结|生活垃圾分类背后的10个科学原理

生活垃圾分类有科学原理么？生活垃圾分类讲科学么？四分类、干垃圾VS湿垃圾的分类科学么？许多人有完全不同的见解。进一步讲，生活垃圾分类有所谓的科学原理么？对四分类的科学性，特别是对上海干湿垃圾分类的科学性，也有非常多的置疑。生活垃圾分类是习近平总书记提出的新时尚，是一件环境保护的大事，但似乎社会热议背后，来自环境科学专业人士的声音却不多，能从环境科学原理角度提出针对性建议的声音就更少了。难道，生活垃圾分类这事儿，就是一项轰轰烈烈的环保运动，根本就没有什么科学道理或科学原理么？本文认为，生活垃圾分类还是有一定的科学原理的。之前，与不少环境专业老师讨论或交流过生活垃圾分类的科学性问题，很受启发。于是，结合自己前期开展的生活垃圾教学实践、编写上海市中、小学和幼儿园生活垃圾分类知识读本的经历，以及在上海市和全国各类学校、机关、单位、企业和社区进行了100多场科普宣传讲座，以及电台、电视台和新闻媒体的采访，加上本身学习环境科学专业的本科、硕士、博士和工作至今的经历，尝试总结一下，有10个科学原理，请大家批评批正。

原理1

公有地悲剧

北京市周边垃圾围城情况（图片来自网络）

公有地悲剧是什么？简而言之，公有产权的物品大家都不关心，都想自己方便自己得利，结果造成公有物品或服务受到损害。

生活垃圾分类是一个典型的公有地问题，每个人只关心自己私有产权范围内的生活垃圾及其脏乱差问题，都期望生活垃圾离自己越远越好。于是，私有产权之外的楼道、电梯、楼门口、小区垃圾箱房、小区公共区域、社区等，都成了“公地”，这些地方生活垃圾随意丢放造成的“污染问题”，一直十分突出。范围再大一点，“垃圾围城”成为更大范围内的公有地悲剧；在区域和全球层次上，海洋垃圾污染、发展中国家垃圾进口污染问题，都可以视为公有地悲剧的具体表现。

以上海为例，2400万人口每人每天丢弃的1.2公斤生活垃圾，最终造成了占地达28.9平方公里的老港垃圾填埋场（与澳门市面积不相上下），和很多脏乱差的垃圾箱、污水横流的垃圾中转压缩站、废品回收站，以及由此造成的大量水体、大气、土壤的污染、破坏，还有难以解决的垃圾处理设施邻避效应问题，成为上海生态文明建设中的一个大难题。垃圾分类如何破解公有地悲剧。解决思路之一是建立产权，这一条目前实施起来还很困难；思路之二是加强管理，实现“良治”，这一条成为不少发达国家的做法，中国也是这么做。总结一句，根据公地悲剧原理，城市生活垃圾处理处置成了大问题，生活垃圾分类势在必行，成为是破解这个公有地悲剧问题的必须途径之一。PS1：你愿意自己家里干干净净，一出门就是各种垃圾造成的脏乱差现象么？PS2：你能接受精明的上海人，在寸土寸金、房价超级高的上海，用一个澳门市面积来处理生活垃圾么？如果你是站在上海市的领导的立场呢？

原理2

生产者、消费者和分解者——生态系统中有三种角色

大森林里有垃圾么？

为什么生活垃圾分类的理想状态是什么？分几类最好？垃圾最终应该去哪儿？这是大家经常会讨论的问题，也是最不容易回答的问题。回答好这个问题，需要掌握一些生态学的基本知识和原理，即生态系统的三种角色。一片大森林一般没有"垃圾"，即使是经历了几百年、几千年甚至几万年几百万年或更长时间，也没有什么垃圾。这是为什么的呢？因为，大森林是一个完整的生态系统，其中有生产者、消费者、分解者三种成员。生产者负责吸收和转换太阳能，消费者以生产者为食物，而生产者和消费者最终死亡后的遗体，经过分解者的作用，重新以水、二氧化碳、矿物质和能量的形式回收到大自然当中。垃圾分类，也需要遵循这一原理。分类只是手段，回归于大自然或回归于社会，解决好“垃圾去哪儿了”的垃圾出路问题，才是垃圾分类的目的。

湿垃圾回收于大地、干垃圾回收于天空，可回收物回收于社会

以上海为例，湿垃圾通过堆肥变成肥料回归土地、干垃圾通过焚烧回归天空，可回收物通过交易回归社会，有害垃圾需要通过专门处理才能进一步分类和回归。这才是垃圾分类的最终理想状态。这种四分类虽然简单，但也体现了生态学三种角色的基本原理，是以科学为依据的。当然，更细分的科学分类，也体现了生态系统中生产者、消费者、分解者的进一步细分。这种细分在人类社会中有无必要，是原理4要解决的问题。

原理3

污染

各种生活垃圾混杂在一起的情况

污染，是环境科学最核心的一个名词。是指污染物把水、气、土环境污染了，造成环境质量的恶化。在生活垃圾分类中，也体现了“污染”原理。这个污染物就是湿垃圾。

在垃圾不分类的情况下，湿垃圾是一个极其高效的污染物，由于其含水量高、会发酵，产生异味和垃圾液，只要和湿垃圾一混合，可回收物基本上就没有再回收的价值了，只能填埋或焚烧，导致垃圾产生总量变得很大。湿垃圾混合后的干垃圾，也会因为含水量高而导致焚烧过程的耗时增长、前处理产生的垃圾渗滤液难以处理的问题。这两点，都是环境技术、工程上难以很有效，或较经济有效解决的难题。另外，湿垃圾混合后的垃圾，在小区、社区，甚至楼道和电梯里，滴滴洒洒，造成的异味和恶心的情形，是每个人都深有体会和心照不宣的。

因此，生活垃圾分类，把湿垃圾先分出来，即解决这个“污染”问题，是生活垃圾分类能否成功的最关键因素。在2018年6月，笔者写了“湿垃圾十宗罪”的一篇文章，专门讲述了这个问题，得出的结论就是“一定要把湿垃圾先分出来”。现在看来，这个观点还是正确的。

以上海为例，在2019年7月实施垃圾分类的第一个月，全市湿垃圾上升了12.5%，达到8200吨/日，可回收物增加了12%，而干垃圾减少了11.7%，全市垃圾总量显现下降趋势（当然，这也与不同月份垃圾产生和收运量等其它因素相关）。以做的非常到位的某小区为例，严格实施垃圾分类3个月后，干垃圾从63.7吨/日减少到42.2吨/日，湿垃圾由6.35吨/日增长到24.2吨/日，资源化利用率从12.84%上升到40.93%。考虑到可回收物是可以直接卖钱的，而湿垃圾和干垃圾是需要付外运处理费的，因此，把湿垃圾先分出来，是极其必要和有效的。当然，湿垃圾的分类，也是上海垃圾分类工作中困难最大的环节之一。上海市绿化和市容管理局表示，湿垃圾量显著增加是考量垃圾分类成果的重要指标。

学了环境专业，“污染”就是一把能当“锤子”用的基本原理，各种各样的环境问题，都可以用“污染”的源、汇、迁移、转化、外部性、污染者的一套原理来解释。生活垃圾分类，也是这样的一个“钉子”。

原理4

成本最小原理

回收打包的塑料瓶

垃圾分类需要社会投入成本，这种成本投入应该符合成本最小原理。在生态系统和社会经济系统中，都会尽量以最小的成本，获取最大的收益，其物质、能量的利用或转换效率一般是最高的，或是一种最经济的方式。生活垃圾分类也是如此。我们为什么不把垃圾分为100类、200类，比日本还要先进？或是不分类保持现状，这不是最方便大家，节省时间和精力做自己善长或更赚钱的事情，而把分类或不分类的垃圾交由更专业的人士或公司来处理。这不更好么？现在看来，“不分类”看似最省钱最方便，但整个社会的代价太大了，不可以接受；而当前的“四分类”是在“不分类”基础上的第一步改进，成本不那么大，而成效却很明显，是现实可行的选择。以上海为例，垃圾分类中出现了许多高大上的人工智能垃圾桶、垃圾箱、处理设备和措施，另外还有许多嗅觉灵敏的高科技公司纷纷闻风而动，这些都是正确的么？为了垃圾分类，上海人都“疯”了，那么多人，“全身心”的投入到垃圾分类工作之中，这样的工作，经济上合算么？能长久么？或只是一场不计成本的秀一把？昂贵的绿色不是绿色，这是上海一位环境专家的说法。我也想说，昂贵的垃圾分类，不是做环保，而是一场浪费。不管是上海的垃圾分类，还是全国，都应该遵循“成本最小原理”，用合理的社会投入，取得不那么昂贵的环保效果。

原理5

环境整体性原理

上海老港垃圾填埋场作业现场

环境科学讲的环境，是以人类社会为主体的外围世界的总体。环境的综合性，是其最大的特点，用习近平总书记的话就是，山水林田湖草是一个生命共同体，需要统筹考虑，共同保护。垃圾分类这个事情，特别体现了环境保护的整体性。生活垃圾问题极其综合，湿垃圾产生的污水、渗滤液问题，对水环境污染大，对污水处理厂正常运行压力大，这是水的问题。垃圾发酵腐败，有气味，挥发性大，扩散远，吸附性强，又是一个让人讨厌的大气问题。垃圾渗滤液渗入地下，污染地下水和土壤，又变成了土壤污染问题。很多生活垃圾可以回收利用，又变成了循环经济问题。还有一些有害垃圾，又成了固体废弃物问题，甚至是危险废弃物问题。垃圾填埋占地多，影响大，变成了土地利用问题和社会邻避问题；垃圾焚烧污染大，变成了二噁英问题。另外，还是垃圾的越境转移、电子垃圾的进出口，变成了一个国际政治问题；而海洋垃圾，特别是塑料袋对海洋生物和生态系统的影响，又变成了生物多样性损失问题。还有，垃圾中的塑料中的微塑料问题，最终又通过饮用水和食物，变成了人体健康问题。可见，生活垃圾分类，必须遵循环境整体性原理，综合考虑，统筹安排，才能把工作做好。

原理6

生态环境效率原理

上海老港再生能源利用中心二期，每日焚烧能力6000吨，占上海每天生活垃圾产生量的三分之一