国外废物管理领域的研究综述

摘要：本研究筛选得出国外废物管理领域文献的基本信息，为国内相关领域的理论研究提供参考和发展方向。文章对Web of Science数据库中该领域的文献进行描述性统计分析，利用HistCite软件得出LCS排名前三十的文献信息和引证关系图，对其研究方向进行分类后，得出国外在废物管理领域中的研究主题可分为软件技术、理论模型、综合性对比回顾、生命周期评估(LCA)四类。

关键词：垃圾管理;废物管理;Web of science;HistCite;

城市的废物管理问题最近引起热议，国内各城市纷纷出台了相关的垃圾管理政策，但国内对生活垃圾领域的研究仍然处于起步阶段，研究内容存在局限、研究方法不够与时俱进等问题，国外学者在该领域的研究将有利于为国内研究方向和研究工具的更新提供参考。文章主要采取了计量的方法，利用Hiscite软件筛选出国外废物管理领域的核心期刊，通过统计分析得出国外当前的研究热点和基本情况。

2 研究设计

文献计量主要通过HistCite和Excel对废物管理领域进行描述性统计和引文分析。筛选标准为LCS(Local Citation Score),该数值表示文献在数据库中全部文献的引用次数，代表该篇文献在该领域有较强的影响力和权威性。LCS排名靠前的期刊即为该领域的核心期刊，Hiscite能将这些核心期刊提取出关键词、发表年份等关键信息。

3 数据来源与处理

文章以美国科学引文(Web of Science) 核心合集(含 SCIE、SSCI、A&HCI、CPCI 数据库) 作为数据来源，主题为“waste management”or“waste treatment”,文献类型为“ARTICLE OR REVIEW ”,时间跨度为“所有年份”,共检索到相关文献 16627 篇(检索时间为 2020年 8月10 日)。

4 数据分析

对检索到的16627篇文献进行描述性统计分析，可以得到废物管理领域文献的概况。

从时间分布来看，文献数量的发展为三个阶段：第一个阶段是从1989—2003年，每年的文献数量都不超过100篇;第二阶段为2004—2014年，从2004年文献数量明显上升，2014年发表的文献数量首次超过1000篇，学者对废物管理领域越来越关注;第三个阶段为2005年至今，文献数量急速上升，2019年的文献数量为1930篇，该领域被广泛关注。

从文献所属类别来看，排名前三的分别为“环境科学”8198篇，占总体的49.3%;“环境工程”4944篇，占总体的29.7%;“绿色可持续科学技术”1965篇，占总体的11.8%。这三个类别共计占比超过90%。

从文献所属机构分布来看，美国能源部305篇，排名第一，是美国联邦政府的一个下属部门，负责美国联邦政府能源政策制定和行业管理等;第二是国家科学研究中心266篇，隶属于法国高等教育和研究部，是法国最大的政府研究机构和欧洲最大的基础科学研究机构;第三是中国科学院所属有264篇，为中国自然科学最高学术机构、科学技术最高咨询机构、自然科学与高技术综合研究发展中心。发文量前三名的机构所属的地区是美国、法国、中国，均是所属国家顶尖的研究团队。

从文献所属期刊来看，排名第一的是《废物管理》,共1176篇文献，占7.07%;排名第二的是《清洁生产》,共911篇文献，占5.48%;排名第三的是《废物管理研究》,共698篇文献，占4.20%。

从文献所属国家/地区来看，美国文献数量排名第一，共2435篇文献，占总体的14.65%;中国排名第二，共2151篇文献，占总体的12.94%;英格兰排名第三，共1169篇文献，占总体的7.03%。

5 核心文献研究

以上介绍了废物管理领域的概况，本节研究在于选出核心文献并总结其研究内容。将这16627 篇文献按被引量排序后，导出LCS排名前5000的文献到HistCite软件(单次最大分析量为5000)。

第一，关键词。

把文献中的单词按数量多少进行排序，得出排名前十的核心关键词：浪费、管理、固体、多种、评估、生活、周期、案例、回收、系统。

第二，核心文献信息。

选出LCS排名前三十的核心文献并形成引证关系。结果发现大部分文献被引关系紧密，另外几篇关系松散，因此下文只分析引证关系强的文献，其他不在此列。由于篇幅有限，详细的文献信息不在此处做展示。

6 内容分类

从三十篇引用关系较强的核心文献中进行整合分类，提取出四个研究方向。

6.1 软件技术

Nuortio研究在收集城市固体废物时如何优化车辆路线和时间表，并提出了以概念模型为主的方案[1]。Kim等根据解决现实生活中的垃圾收集车路线问题开展研究，主要目标除了减少车辆数量和总行驶时间，还包括解决方案中的路径紧凑性和平衡工作量[2]。Tung提出用启发式程序来解决车辆路由和调度问题[3]。

6.2 理论模型

Shirley提出基于理论的综合模型为决策者提供有关废物管理方法的建议[4]。Dyson提出一种能够解决社会经济和环境状况的新分析方法——系统动力学模型，有助于进行站点选择和容量规划[5]。

6.3 综合性对比和回顾

Morrissey等人对废物管理相关的方法进行了综合性的回顾，目的在于结合不同模型的优点，并为实现可持续发展目标提出未来的研究方向和重点。Morrissey等认为模型包括三类：基于成本效益分析的模型、基于生命周期评估的模型和基于多标准决策的模型，其认为利益相关者在做可持续废物管理决策时，将把基于多标准决策的模型与之相结合[6]。Pires等阐明了欧洲国家在废物管理实践中可能重叠的边界和利弊，有助于协调和开发固体废物管理策略，更加合理地应对与环境、社会等不同目标之间的冲突[7]。Dahlé对瑞典六个城市固体废物(MSW)收集系统的数据进行了分析和比较，希望为MSW源分类系统的规划和开发提供决策支持[8]。Demirbas认为在开始工作之前，需要制订废物和回收管理计划，以维持环境、经济和社会发展的原则，其对废物管理等相关概念进行了归纳汇总[9]。

6.4 生命周期评估(LCA)

学者们使用LCA评估市政固体废物(MSW)管理系统的环境绩效。Mendens认为垃圾焚化比填埋对环境的影响更小[10]; Finnveden分析了填埋、焚化、回收和堆肥的优缺点，以及可能严重影响全球变暖结果的关键因素[11]。Eriksson等认为减少垃圾填埋会循环利用能源和材料，降低环境影响和成本[12];Cherubini等认为垃圾填埋是最糟糕的方案[13]。Reich则探讨了LCA在废物管理策略中的适用性，是否可以将LCA与其他方法工具结合;Cleary提出其当前存在的缺乏透明性、可对比性、一致性问题;Reich探讨了将经济信息与LCA联系的可能性和局限性[14]; Ekvall讨论了LCA在废物管理计划和政策制定中的适用性[15];Finnveden认为在做决策时考虑环境因素[16]; Laurent等认为LCA可以量化对环境的影响，帮助解决可持续性的管理策略[17],为从业者在每个步骤中均提供了建议[18]。

7 结论与思考

尽管按LCS排序能够一定程度上代表某领域的方向，但本研究仍存在一些不足。搜索主题时“waste management”用词使领域不够全面，该软件也只能一次性分析5000条文献。对作者进行统计时，缩写一样的作者不是同一人但被归为一人，因此没有做作者分析。本研究未来完善的目标是结合Citespace软件，对废物管理领域的研究热点进行追踪，更新本研究内容从而为接下来的研究做准备。

参考文献

[1] NUORTIO T,KYTOJOKI J,NISKA H,ET AL.Improved route planning and scheduling of waste collection and transport [J].Expert Systems with Applications,2006,30(2):223-232.

[2] KIM B-I,KIM S,SAHOO S.Waste collection vehicle routing problem with time windows [J].Computers & Operations Research,2006,33(12):3624-3642.

[3] DANG VU TUNG A P.Vehicle routing±scheduling for waste collection in Hanoi [J].European Journal of Operational Research,2000.

[4] TODD S T P.An integrated model of waste management behavior a test of household recycling and composting intentions [J].Environment and Behavior,1995.

[5] DYSON B,CHANG N B.Forecasting municipal solid waste generation in a fast-growing urban region with system dynamics modeling [J].Waste Management,2005,25(7):669-679.

[6] MORRISSEY A J,BROWNE J.Waste management models and their application to sustainable waste management [J].Waste Management,2004,24(3):297-308.

[7] PIRES A,MARTINHO G,CHANG N B.Solid waste management in European countries:a review of systems analysis techniques [J].Journal of Environmental Management,2011,92(4):1033-1050.

[8] DAHLEN L,VUKICEVIC S,MEIJER J E,ET AL.Comparison of different collection systems for sorted household waste in Sweden [J].Waste Manag,2007,27(10):1298-1305.

[9] DEMIRBAS A.Waste management,waste resource facilities and waste conversion processes [J].Energy Conversion and Management,2011,52(2):1280-1287.

[10] MENDES M R,ARAMAKI T,HANAKI K.Comparison of the environmental impact of incineration and landfilling in Sao Paulo City as determined by LCA [J].Resources Conservation and Recycling,2004,41(1):47-63.

[11] FINNVEDEN G,JOHANSSON J,LIND P,ET AL.Life cycle assessment of energy from solid waste - part 1:general methodology and results [J].Journal of Cleaner Production,2005,13(3):213-229.

[12] ERIKSSON O,REICH M C,FROSTELL B,ET AL.Municipal solid waste management from a systems perspective [J].Journal of Cleaner Production,2005,13(3):241-252.

[13] CHERUBINI F,BARGIGLI S,ULGIATI S.Life cycle assessment (LCA) of waste management strategies:landfilling,sorting plant and incineration [J].Energy,2009,34(12):2116-2123.

[14] REICH M C.Economic assessment of municipal waste management systems - case studies using a combination of life cycle assessment (LCA) and life cycle costing (LCC) [J].Journal of Cleaner Production,2005,13(3):253-263.

[15] EKVALL T,ASSEFA G,BJORKLUND A,ET AL.What life-cycle assessment does and does not do in assessments of waste management [J].Waste Management,2007,27(8):989-996.

[16] FINNVEDEN G,HAUSCHILD M Z,EKVALL T,ET AL.Recent developments in life cycle assessment [J].Journal of Environmental Management,2009,91(1):1-21.

[17] LAURENT A,BAKAS I,CLAVREUL J,ET AL.Review of LCA studies of solid waste management systems-part Ⅰ:lessons learned and perspectives [J].Waste Management,2014,34(3):573-588.

[18] LAURENT A,CLAVREUL J,BERNSTAD A,ET AL.Review of LCA studies of solid waste management systems-part Ⅱ:methodological guidance for a better practice [J].Waste Management,2014,34(3):589-606.