南洋理工大学费璕瑺、王曜等The Innovation：被忽视的固体废弃物问题——数据匮乏与影响不明

揭露工业与农业废弃物在全球固体废弃物管理中的被忽视现状，呼吁学界和政策制定者关注其数据空白与环境影响，推动更加全面和公平的废弃物管理。

导读

固体废弃物对气候变化、生物多样性、生物地球化学循环、土地利用、水资源以及大气气溶胶负荷等行星边界（Planetary Boundaries）具有深远影响。目前的研究主要聚焦于城市生活垃圾，然而工业和农业固体废弃物作为总量上的“主力军”却长期被忽视。全球化分工、技术水平差异以及研究资源的不平等，使得中低收入国家面临更大的废弃物管理挑战。本文旨在揭示工业与农业固体废弃物在数据统计、环境影响及政策方面的不足，并为其管理提供新的视角。

数据匮乏：量化的难题与区域不平等

我们首先对全球工业固体废弃物（图1B）和农业固体废弃物（图1C）的现有数据进行了总结。这些数据甚至在工业和农业产值排名前十的国家中也尚不完整。工业与农业固体废弃物的可用数据主要集中在北美、西欧、东亚和东南亚，而拉丁美洲、撒哈拉以南非洲和独联体国家可靠数据的缺失尤为显著。

事实上，采集工业与农业固体废弃物的数据本质上具有很大挑战性。工业固体废弃物包括工业活动（主要是制造业、采矿业以及石油和天然气生产）中产生的所有固体废弃物。农业固体废弃物则可大致分为作物残余以及来自畜牧业、农产品加工业、农林业和水产养殖业的废弃物。从统计方法上看，城市生活垃圾主要由公共部门和政府机构收集，其数据相对易得。而工业与农业固体废弃物在类型上更为多样化，产生和处理过程更加分散，数据极大程度上依赖私有部门的自我报告，导致了统计不完整且数据模糊（图1B和1C）。另一个重要原因是固体废弃物研究的不平等。现有研究主要集中于高度城市化且第三产业占主导的高收入国家，使得城市生活垃圾的生成和处理问题更加突出。由于全球化导致初级（农业）和次级（工业）产业从高收入国家向中低收入国家的持续迁移，这种固体废弃物的产生与研究关注度之间的差距可能进一步扩大。需要注意的是，工业和农业固体废弃物的产生分布规律与城市生活垃圾截然不同，工业（或农业）固体废弃物与城市生活垃圾产量的比值可能高于10也可能低于0.1（图1D和1E）。这些差异突显了将工业和农业固体废弃物的产量与城市生活垃圾脱钩的重要性。城市生活垃圾的产成量通常与GDP和人口数量高度相关，而工业和农业固体废弃物的产生量则更能反映各国在全球工业与农业供应链中的角色。

模糊的全球环境与健康影响

我们通过行星边界的视角，比较了工业与农业固体废弃物相较于城市生活垃圾的环境与健康影响。具体而言，我们考察了与固体废弃物最相关的几个维度：新型化学物质、土地利用、大气气溶胶负荷、水资源、气候变化、生物地球化学循环以及人类健康。

单位质量的工业固体废弃物在新型化学物质方面的影响高于城市生活垃圾和农业固体废弃物，后两者主要由食品和木材等天然加工产品组成。工业固体废弃物在土地利用上的影响同样较高，其处理会导致大面积的土地占用和改变。在大气气溶胶负荷方面，工业固体废弃物中的矿渣、尾矿以及燃烧和加工中的灰烬可形成悬浮颗粒，形成气溶胶。就水资源而言，工业固体废弃物通常浸出更多高毒性污染物，相较于城市生活垃圾对水资源的威胁更大，从而对人类健康也更具威胁性。单位质量的农业固体废弃物在气候变化方面的影响高于城市生活垃圾，这主要归因于其较高的有机物含量，尤其是牲畜废弃物。全球牲畜肠道发酵和粪便产生的甲烷排放量约为每年1014 g，这几乎是城市生活垃圾填埋场排放量的近两倍。同时，农业固体废弃物的处置显著影响生物地球化学循环，特别是磷和氮循环。需要注意的是，由于缺乏相关定量研究，上述工业、农业固体废弃物和城市生活垃圾之间的比较主要基于定性推断。即使是同为工业或农业固体废弃物，不同废弃物类型对行星边界的贡献也存在显著差异，这还需要进一步开展全球尺度的研究。

总结与展望

工业和农业固体废弃物作为固体废弃物的“大头”，其管理亟需与城市生活垃圾并重。未来的研究与政策需关注以下四个方面，以推动更全面、更公平的固体废弃物管理。

握准方向：修订联合国可持续发展目标（SGD）的定量指标，使之能更好地反映工农业废弃物的管理情况。

数据构建：建立全国性和地方性的工业和农业固体废弃物数据收集机制，加强跨部门合作和技术支持。对于欠发达地区，可利用机器学习技术填补数据空白。

影响评估：不仅仅需要关注温室气体排放，应把着眼点拓阔至“从摇篮到坟墓”，深入研究废弃物中关键元素和持久性污染物的环境与健康影响。

减排路径：综合分析工业与农业供应链的减排措施，评估不同策略在各区域的成本效益。

本文内容来自Cell Press 合作期刊 The Innovation 第六卷第三期发表的Commentary文章“Underappreciated majority of solid waste: Insufficient data and unclear impacts” (投稿: 2024-07-29；接收: 2024-12-23；在线刊出: 2024-12-23）。

DOI ：10.1016/j.xinn.2024.100776

引用格式 ：Wang Y.，Yin K.，Fang M.，et al. (2025). Underappreciated majority of solidwaste: Insufficient data and unclear impacts. The Innovation 6 : 100776.

作者简介

费璕瑺

现任新加坡南洋理工大学土木与环境工程学院长聘副教授。主要从事固体废弃物和环境岩土相关的研究，在Nature Sustainability, Nature Food, Nature Climate Change, Nature Review Earth & Environment, Environmental Science & Technology, Geotechnique和Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering等国际顶级学术期刊上发表论文近80篇。曾获得美国土木工程师协会下属Geo-Institute颁发的2021年度Arthur Casagrande Professional Development Award，现任Waste Management副主编。

王   曜

现为新加坡南洋理工大学土木与环境工程学院博士研究生，本科毕业于同济大学环境科学系。主要从事垃圾填埋场减碳降废、塑料垃圾降解等相关研究。在Nature Sustainability, Nature Climate Change, Nature Reviews Earth & Environment，Engineering等国际顶级学术期刊上发表论文数篇。