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二十多年来，减量化、资源化和无害化这“三化”一直是生活垃圾管理的原则与目标。随着研究与实践的深入，“三化”逐步成为对垃圾管理评价的要求[1]。笔者结合垃圾管理实践对“三化”评价作深入探讨。
1生活垃圾减量化的概念与评价认知
1.1减量化概念
减量化指垃圾减量的过程和水平。狭义减量化针对已产生的垃圾，有3个阶段性内涵：一是减少源头产生量；二是减少中段清运量；三是减少末端处理量，这一认知也称为垃圾物流过程的多级减量[2]。广义减量化还引申出《循环经济促进法》的2个含义：一是减少商品生产的能源和原材料消耗量；二是减少生产和垃圾物流过程的污染量。广义减量化与清洁生产和节能减排等循环经济大政方针具有更直接的关联，是较高层次的认知。鉴于垃圾管理体制的局限性，本研究主要应用狭义概念。
1.2减量化对象
（1）垃圾产生量、排放量与清运量
“产生”是物品对所有者来说由有用到无用的价值转变过程，“排放”是所有者向环境排放的行为过程，一般来说这两个量是一致的，但是很难准确统计。原因一是垃圾无序排放清运造成统计疏漏，例如北京市在奥运期间出现过因为减少无序排放清运，而使垃圾量大幅增加的现象；二是枯枝落叶等自然垃圾可能产生排放而不清运，也无法统计；三是排放量与清运程度有关，在环境整治等突击行动中经常发生清除成百上千吨垃圾的“捷报”；四是由于各种原因造成的弄虚作假。这些都是造成产生量与排放量数据“变幻莫测”的根源。
有记录的清运量能够统计，可代替产生量来采用[3]。实践中的“短板”是环卫企业之外的无序排放清运量统计很困难。
因此，在评价中要尽可能做到统计真实全面。上海市实施由政府与环卫企业以外的第三方进行垃圾称量统计，是值得借鉴的方法。
（2）垃圾清运量与回收量
在源头分类回收可以减少垃圾清运量，所以亦可认为：产生/排放量=清运量+回收量，这样统计宜于与美国等发达国家作垃圾处理结构的比较[4]。
因此，这两者的减量化对象主要是清运垃圾，而回收量是产生量的“分流”和减量化的“出路”。
（3）垃圾处理量
有2种释义：一是按规范处理的垃圾量，不包括无防渗、无导排、无覆盖的“三无”堆放量；二是按规范填埋处理的垃圾量。由于填埋对土地资源的长期占用和污染，在许多城市属于严控方式，因此处理量的减量化对象主要是填埋垃圾。
（4）自然垃圾与社会垃圾
按属性，垃圾可分成自然垃圾和社会垃圾。自然垃圾是自然环境产生的垃圾，受人类社会活动的影响较小，包括植物枯枝落叶、灰土沙石和雨雪冰雹等。这类垃圾（降水进入垃圾后成为垃圾组成）没有分类统计，但是可以从个案中有所了解：北京市在秋季落叶高峰时节，日均清运枯枝落叶500t左右，约占日均总量3%；垃圾组成中灰土占4%，其中主要来自约1000t/d的清扫垃圾（含灰土约90%），源头是大气降尘、土建工程和未硬/绿化的地面等。一般来说自然垃圾量是不易控制的。
与自然垃圾相对应的为社会垃圾，是生活中产生的废物。寻根溯源，在经济社会里社会垃圾均来自商品，可以说商品才是社会垃圾的源头，有多么丰富的商品就有多么复杂的垃圾。因此，商品消费产生的社会垃圾是减量化的主要对象。
但是，商品消费并不完全取决于消费者，在生产、流通与消费过程中，它们相辅相成，有时消费是由生产流通所决定的，与垃圾量密切相关的能源燃料、一次性商品和包装等即是典型，所以应该明确生产和消费承担的减量责任与可能性。目前，对商品生产流通减量化的监管还较薄弱，负面的案例是实施“限塑令”及限制过度包装等对策并未收到预期的减量效果[5，6]，因此要充分认识减量化的难度。
（5）家庭垃圾与公共垃圾
按产生源，社会垃圾可分为居民家庭垃圾和商业、单位、道路、绿地等公共环境垃圾。根据1998年和2008年北京市居住户人均垃圾量的两次调查：居民家庭人均垃圾量分别为0.48、0.41kg/d，分别约占当时城市人均垃圾量1.15kg/d的四成和1.28kg/d的三成[7]。可见城市人均垃圾量大部分来自公共环境。也就是说从产生源来讲，减量化的对象主要为公共垃圾。综上，减量化对象的重点是清运垃圾、填埋垃圾、社会垃圾和公共垃圾。
1.3环境容量与垃圾减量化
（1）环境容量：环境容量指环境对污染的承受极限，在这一极限内环境功能不致严重破坏，环境质量不致严重影响人类生存。按此概念，在管理上可对污染物实施总量控制，控制指标是根据有关环境和排放标准确定的。例如，根据节能减排方针国家对大气环境中二氧化硫和对水环境中化学需氧量实施了总量控制，并进行定量考核评价。
环境容量的本质与自然环境对污染物的自净能力有关。
（2）垃圾量与环境容量的关系。垃圾对环境的影响是多方面的，主要是对大气、水和土壤等环境要素的污染，包括大气二氧化硫和水化学需氧量等污染物，同时还存在堆放和填埋等对土地资源长期占用的影响。目前，各国都没有制定针对区域环境的垃圾容量的总量控制指标。同时，垃圾污染除与垃圾量有关外，主要决定于处理技术和管理水平。但是，在管理实践中垃圾引起的环境问题逐年增多，在局部区域甚至影响人们的生活质量[8，9]，这说明垃圾的环境容量问题越来越严峻。因此，减量化的原则必须不懈坚持。在这方面有的城市提出了垃圾总量的减量目标。应该明确在未作环境容量分析时它属于主观总量控制目标，这是一件非常复杂和慎重的工作，必须在深入系统研究的基础上实施。
1.4减量化实践与认知
实施“减量化”二十多年来北京市的垃圾产生量并未减少，至2008年重量增加了2倍，体积增加了3倍，特别是最近十年年均增长率达到8.4%，统计/服务人口覆盖率和生活水平/方式是两大影响因素[7]。而且该趋势会持续下去，它是由社会经济发展所决定的，也反映了全国及全球的普遍规律。
所以，对减量化应有更清醒的认知：一是通过实施减量化对策，达到促进管理的深化和量化之目的，首先是要全面掌握垃圾量及变化规律，而目前掌握还很不够；二是提高垃圾回收率，从而降低垃圾增长率，两者是此消彼长的逻辑关系。也即是说：由于相当长的时期内遏制垃圾绝对量增长是比较困难的，但通过公众参与和监督管理可能提高回收率，从而可降低相对增长率，这是可能实施的评价指标；三是减量化必须是全社会尤其是商品生产流通消费环节节能减排的结果。所谓垃圾源头是与消费末端连接的，而目前此连接并不在垃圾管理体制之内。
1.5减量化统计与评价指标
减量化评价的是减量结果，即减量化率，它是减少量除以产生/排放量的商。可以从2方面作统计：
（1）回收减量化率=回收量/（清运量+回收量），其指导意义在于通过垃圾管理提高回收率。
（2）处理减量化率=（清运量—填埋量—堆放量）/清运量，其指导意义在于通过管理减少填埋量及堆放量。
2生活垃圾资源化的概念与评价认知
2.1资源化概念与资源利用类别
概念：资源化指各类垃圾资源利用的过程和水平。
资源化类别：
（1）重复使/利用
保持废物品的原有功能或性质而重复使/利用的方式。较典型的有（啤酒）瓶罐包装和教材、电器以及木质、塑料等材料的重复使用等等。一般不需要复杂的加工，是最简单最直接的利用和推广方式。但这类利用方式非常分散，不宜作统计。
（2）再生利用
通过工艺过程将废物料作为原料加工成新物料再利用的方式。较典型的有再生纸、塑料、玻璃和提炼各类金属。再生过程一般不改变其化学性质，但是加工工艺较复杂，也可能产生污染。
（3）转化利用
通过工艺过程将废物质转化为其它物质资源或能源利用的方式。转化过程将改变原物质理化性质，工艺非常复杂，也可能产生污染。典型如下：①经过微生物的发酵过程生产肥料和燃料。例如堆肥和填埋气利用等；②经过热解反应生成可燃物或化工原料。例如废塑料炼油等；③经过剧烈氧化反应产生热能。例如垃圾焚烧产生热量发电等。以上各类别无显著层次区别，而取决于市场需求、经济效益、技术与管理水平。
2.2资源化统计与评价指标
资源化评价的是资源利用的结果，即资源化率，它是资源利用量除以产生/排放量的商。
可以从2方面作统计：（1）回收资源化率=回收量/（清运量+回收量），这一方法建立在回收量等于资源利用量的认知基础上，并与回收减量化率一致；（2）处理过程资源化率=资源利用量/处理量，根据主要资源利用方式的特点，从物质和能量转化方面进行分析统计。
①填埋资源化率=（填埋气发电能量+供热能量）/填埋气热值总量
填埋厌氧消化原理示意：垃圾+微生物=新微生物+残渣+CH4+CO2+N2+NH3+H2S+其他气体+热能。
填埋气热值总量由产气量和单位热值决定。产气量是统计难点，产气量由填埋量和单位产气量决定，单位产气量的影响因素非常多。目前仍处于理论计算、模型估算和实地收集统计分析等方法的研究阶段，各种方法数据存在差异[10-12]。本研究选择美国乔治•乔巴诺格劳斯等[4]《固体废物管理手册》的数据。这是一部被经常引用的权威文献。其按化学反应式计算单位产气量，假设垃圾中有机质完全降解，以40年为产气期限，根据其数据换算平均年产气量为40.5～48.3m3/（t•a）。年均产气量取44.4m3/（t•a）为评价参数。填埋气主要可燃物为约占50%（体积分数）的甲烷，其热值为39.4MJ/m3[13]，故单位热值取19.7MJ/m3为评价参数。
填埋气理论热值总量=累积填埋垃圾量×干基含量×有机质含量×44.4m3/t×19.7MJ/m3。其中，垃圾干基含量和有机质含量可采样测定。
由于受垃圾组成、产气规律、自然环境和人工作业等因素影响，实际收集气量与理论产气量存在差异，约占40%～50%，此取决于实际收集率。
这项评价指导意义在于通过填埋工艺选择，提高填埋气收集率、甲烷热利用率和发电效率等指标[4]。
②焚烧资源化率=（焚烧发电能量+供热能量）/垃圾热值总量焚烧原理示意：垃圾+空气=N2+CO2+O2+其他气体+灰分+热能。
焚烧垃圾热值可采用5MJ/kg[7]为评价依据，即：垃圾热值总量=焚烧垃圾量×5MJ/kg。
热值也可以采样测定。
这项评价指导意义在于通过焚烧设备及工艺选择，提高焚烧燃尽率、热利用率和发电效率等指标[14]。
③堆肥资源化率=堆肥产品量/堆肥垃圾总量
好氧堆肥消化原理示意：垃圾+微生物=新微生物+残渣+NH3+CO2+H2O+SO42-+其他气体+热能。
堆肥资源化是通过微生物发酵使垃圾成为有增肥保墒价值的产品而回归自然。这项评价指导意义在于通过垃圾分类提高堆肥原料的有机质含量即提高可降解率指标，同时采用适宜工艺提高堆肥成品率指标。
3生活垃圾无害化的概念与评价认知
3.1无害化概念与阶段
概念：无害化指垃圾对环境的污染达到排放和评价标准的过程或水平。
无害化阶段：
（1）清运过程无害化
垃圾清运包括源头、转运和运输的全过程，是点与线的广泛区域。目前，对于转运站已有污染物排放和评价标准，但是源头和运输还没有明确的污染物排放/评价标准。目前不宜作评价。
（2）处理过程无害化
这是垃圾无害化的重点，目前对主要处理方式已有污染排放/评价标准。特别需要指出的是：无害化的标准是要求达到“污染控制标准限值”，这是有关规定一再强调，但却常被忽视，往往混淆了垃圾处理率与无害化处理率的内涵。
（3）回收物资源利用过程无害化
这是无害化的延伸。实践中出现的地沟油、垃圾猪、废塑料再生食品包装和漂白再生卫生纸等问题，不但产品直接危害人体，而且生产加工过程也不可避免地污染环境。但是，鉴于垃圾管理体制之局限，目前不宜作评价。
3.2无害化统计与评价指标
无害化评价的是无害处理的结果，即无害化率，它是达到排放和评价标准的处理量除以产生/排放量的商。
无害化评价主要以填埋场、堆肥厂和焚烧厂三类主要处理设施作为对象。例如，根据填埋场标准[15]，以评价值划分达标等级，达标处理的量为无害化量，未达标的不作为无害化量。
无害化是“三化”最基本的要求。无害化率是“三化”中唯一列入《中国环境统计年鉴》和《国家卫生城市/区标准》等国家级统计考核的项目。但是目前，对无害化的“量化”认知不够一致，评价过程人为因素较多，标准未严格执行，是大多数城市垃圾没有达到无害化要求[16]的原因之一，这不利于无害化管理的可持续发展。
4“三化”的评价指标体系
4.1“三化”的评价指标体系表
“三化”的评价指标体系见表1。
表1“三化”的评价指标体系 万t
4.2“三化”评价综合水平指数
“三化”评价综合水平指数坐标见图1。
图1“三化”评价综合水平指数坐标
说明：
（1）以等边三角形的内心与各顶点连线为A、B、C坐标，分别代表“三化”评价指标。
（2）将评价结果，即3个“率”在坐标中作a、b、c标记点。
（3）计算a、b、c标记点连线围成的三角形面积与总面积（“三化”均为100%时的面积）的比值，以表达“三化”的总体评价水平，可称为“三化”综合水平指数，范围0～1。
数学模型：
式中：a为无害化率；b为资源化率；c为减量化率。
