最近的一项研究试图预测城市生态系统的未来状态,并表明需要一门新的废物科学。
生命系统已经进化到能够重组废物——粪甲虫等生物填补了分解其他生物粪便的生态位——但废物仍然是困扰人类系统的一个问题。
随着世界人口持续增长和快速城市化——据联合国称,到 2050 年,三分之二的人类将成为城市居民——我们的废物正在引发一场日益严重的全球危机。微塑料覆盖地球并渗透到我们的身体,废水污染我们的水道,温室气体排放正在推动全球气候变化。
“作为一个社会,我们往往会忽视生产中令人不快的一面,”说 明镇路,纽约大学助理教授,前 SFI Omidyar 复杂性研究员。
卢和SFI教授 克里斯·肯佩斯 是共同通讯作者 新的纸张 发表于 自然城市 探索废物产生作为城市系统的功能。
“关键问题是,随着系统规模的扩大,废物的产生效率是否会提高或降低,以及由此产生的回收负担有多大,”肯佩斯说。
为了解决这个问题,作者使用标度理论来分析来自世界各地一千多个城市的废物——城市固体废物、废水和温室气体排放。缩放理论已在生物学中用于描述生物体生理学如何随体重变化,并且事实证明它对于理解废物产生如何随着城市的发展而缩放相关。
“尺度理论使我们能够提取总体的粗略笔划模式并超越每个城市的个性,”卢说。
由此产生的模式显示,随着城市的发展,废物产生量存在明显差异。固体废物呈线性增长——因为它与个人消费有关,所以它的增长速度与人口增长相同。相比之下,废水产生量呈超线性增长,而排放量呈次线性增长。换句话说,大城市比小城市排放更多的液体废物,但排放的温室气体却更少。结果表明,随着增长通常会带来更高效的能源和交通基础设施,排放量会呈现规模经济,但液体废物则不经济。
随着城市变得更加富裕,它们往往会偏离普遍的尺度法则。人均GDP较高的城市产生的垃圾全面较多,这凸显了垃圾产生与经济增长之间的关系。
研究结果强调需要一种新的废物科学,可以帮助预测城市生态系统的未来状态,并为减少废物和增强可持续性的政策提供信息。
“真菌找到了如何分解树木中的木质素废物,并创造了持续数亿年的可持续生态系统,”卢说。 “我们把它收起来然后扔掉——我们不能再忽视社会中的浪费。”
阅读论文“全球城市系统废物产生规模” 自然城市 (17 年 2024 月 XNUMX 日)DOI: https://doi.org/10.1038/s44284-023-00021-5
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