도시와 시스템이 확장됨에 따라 폐기물도 그에 따라 확장됩니까?

플라톤에 의해 재발행

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도시와 폐기물 스케일링 — 이 연구에서는 세 가지 유형의 폐기물 생산(도시 고형 폐기물, 폐수 및 온실가스 배출)이 도시 규모에 따라 어떻게 확장되는지 탐구합니다(이미지 출처: Elisa Heinrich Mora).

최근 연구에서는 도시 생태계의 미래 상태를 예측하고 폐기물에 대한 새로운 과학의 필요성을 제시하고 있습니다.

생명체는 폐기물을 재구성하도록 진화했습니다. 쇠똥구리와 같은 생물은 다른 유기체의 배설물을 분해하는 생태학적 틈새를 채웁니다. 그러나 폐기물은 여전히 인간 시스템을 괴롭히는 문제입니다.

UN에 따르면 세계 인구가 지속적으로 증가하고 빠르게 도시화됨에 따라(UN에 따르면 2050년까지 인간의 XNUMX분의 XNUMX가 도시 거주자가 될 것임) 우리의 폐기물이 전 세계적으로 증가하는 위기를 몰고 가고 있습니다. 미세플라스틱은 지구를 뒤덮고 우리 몸에 침투하고, 폐수는 수로를 오염시키며, 온실가스 배출은 지구 기후 변화를 주도하고 있습니다.

“우리 사회는 생산의 불쾌한 측면을 무시하는 경향이 있습니다.”라고 말합니다. 루 밍젠, 뉴욕 대학교 조교수이자 전 SFI Omidyar Complexity Fellow입니다.

루와 SFI 교수 크리스 켐페스 의 공동 교신저자들입니다. 새로운 종이 에 게시 자연도시 도시 시스템의 기능으로 폐기물 생산을 탐구합니다.

Kempes는 "핵심 질문은 시스템 규모가 확장됨에 따라 폐기물이 어느 정도 효율적으로 생산되는지, 그리고 결과적으로 재활용 부담이 얼마나 큰지 여부입니다."라고 말합니다.

이 질문을 해결하기 위해 저자는 스케일링 이론을 사용하여 전 세계 1,000개 이상의 도시에서 발생하는 폐기물(도시 고형 폐기물, 폐수 및 온실가스 배출)을 분석했습니다. 스케일링 이론은 유기체의 생리가 체질량에 따라 어떻게 변화하는지 설명하기 위해 생물학에서 사용되었으며, 도시의 성장에 따라 폐기물 생산이 어떻게 확장되는지 이해하는 데 관련성이 있음이 입증되었습니다.

Lu는 “확장 이론을 통해 우리는 매우 중요한 광범위한 스트로크 패턴을 추출하고 각 도시의 개성을 초월할 수 있었습니다.”라고 말했습니다.

결과 패턴은 도시가 성장함에 따라 폐기물 생산량에 뚜렷한 차이를 보여줍니다. 고형 폐기물은 선형적으로 확장됩니다. 개인 소비와 연결되어 있기 때문에 인구 증가와 동일한 속도로 증가합니다. 대조적으로, 폐수 생산은 초선형적으로 확장되는 반면, 배출은 준선형적으로 확장됩니다. 즉, 대도시는 소규모 도시에 비해 불균형적으로 더 많은 액체 폐기물을 배출하지만 온실가스 배출은 더 적습니다. 결과는 성장이 일반적으로 더 효율적인 에너지 및 운송 인프라를 가져옴에 따라 배출에 대한 규모의 경제를 제시하지만 액체 폐기물에 대해서는 불경제를 초래합니다.

도시는 부유해질수록 보편적 확장 법칙에서 벗어나는 경향이 있습니다. 1인당 GDP가 높은 도시는 전반적으로 더 많은 폐기물을 발생시키며, 이는 폐기물 발생과 경제 성장 사이의 관계를 강조합니다.

연구 결과는 도시 생태계의 미래 상태를 예측하고 폐기물을 줄이고 지속 가능성을 향상시키는 정책을 알리는 데 도움이 될 수 있는 새로운 폐기물 과학의 필요성을 강조합니다.

Lu는 “Fungi는 나무에서 리그닌 폐기물을 분해하여 수억 년 동안 지속 가능한 지속 가능한 생태계를 만드는 방법을 알아냈습니다.”라고 말했습니다. "우리는 그것을 받아들이고 버립니다. 더 이상 우리 사회의 낭비를 간과할 수 없습니다."

"도시 시스템에서 폐기물 발생의 전 세계 규모 확대" 논문을 읽어보세요. 자연도시 (17년 2024월 XNUMX일) DOI: https://doi.org/10.1038/s44284-023-00021-5