主要观点总结
南洋理工大学费璕瑺团队近期在环境领域知名期刊 Waste Management 上发表了一项关于固体废物研究的新成果。该研究提出了一种创新性的固废研究方向分类框架，使用来源潜在狄利克雷分配模型对固体废物研究相关文献进行了全面的分类分析，以探索全球固体废物研究的演变趋势。该成果对政策制定者提供了数据支持，以制定针对各地区的固废研究规划及管理措施。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
随着全球工业化和城市化进程的加速，全球固体废弃物的产生量急剧上升。在此背景下，精准把握固废研究趋势有助于政策制定者优化固废研究的规划，满足近期和未来的需求。
关键观点2: 研究方法
研究团队使用来源潜在狄利克雷分配模型（Source LDA）对六个期刊的固体废弃物研究文章进行了全面分析，提出了一种基于Source LDA的分类框架，将所有文献分为四大类：测量与评估、原生固体废弃物、处理与回收技术以及处理产物。
关键观点3: 研究结果
研究还发现全球固体废物研究的演变趋势，以及区域社会经济因素和全球重大事件对固体废物研究方向的影响。此外，研究还提供了政策制定者关注的需求和技术发展的现状，如电池处理与回收、电子废物研究、人才培养、资金支持、政策引导和技术孵化等。
关键观点4: 研究结论
该研究解决了以往文献计量分析的难题，证明了其在分析和分类大量SWR文献方面的逻辑性和效率。此外，分类的演变表明当前SWR研究重点正在转移，生物技术、可持续性和循环经济相关技术引起了广泛关注。区域社会经济状况和全球重大环境事件与发表数量的时间依赖性相关，证实了这些因素和事件在塑造SWR方向中的影响。
正文
通讯作者
：
Xunchang Fei(
费璕瑺
)
通讯单位：
School of Civil and Environmental Engineering, Nanyang Technological
University (
南洋理工大学土木与环境工程学院
)
近日，新加坡南洋理工大学费璕瑺团队在环境领域知名期刊
Waste
Management
上发表了题为
“Impacts of regional socioeconomic
statuses and global events on solid waste research reflected in six
waste-focused journals”
的研究，该研究提出了一种创新性的固废研究方向分类框架，使用来源潜在狄利克雷分配模型（
Source Latent Dirichlet Allocation, Source LDA
），对固体废物研究（
Solid waste research, SWR
）相关文献进行了全面的分类分析，以探索全球固体废物研究的演变趋势。通过对关键词，热词的时间演变分析，展示了固废研究热点的变迁及其与技术成熟度的关系。通过结构性断点分析
（
structural breakpoint analysis
），识别全球重要事件对固废研究方向变化的影响。本文的研究成果为政策制定者提供了数据支持，以便针对各地区的固废研究的规划及管理制定针对性的措施
。
随着全球工业化和城市化进程的加速，全球固体废弃物的产生量急剧上升，从
1997
年的
0.49
亿吨增加到
2016
年的
20
亿吨，预计到
2050
年将达到
34
亿吨。在这一背景下，对于固废研究趋势的精准把握，将帮助政策制定者优化固废研究的规划，在储备未来绿色高效技术的同时，兼顾满足近期固废处理的需求
。
研究整体路线和方法如图
1
所示，通过对六个期刊的
17,629
篇固体废弃物研究文章进行了全面分析，提出了一种基于
Source LDA
的分类框架，将所有文献分为四大类：测量与评估（
Measurement
& Assessment, M&A
）、原生固体废弃物（
Original Solid
Waste, OSW
）、处理与回收技术（
Treatment, Disposal and 4R
Technologies, TD&4R
）以及处理产物（
Compounds Generated from
TD&4R, C-TD&4R
）。该研究还进一步将四大类细分为
26
个子类别（图
2
），并通过时间序列回归分析揭示了全球固体废弃物研究的演变趋势。图
3
基于归一化累积频率总结了固废研究中的关键词，热词分布，并根据历年总体频率和前后
10
年频率增减趋势两个因素将图片划分为
4
个区域，用以区分不同固废相关概念的兴衰趋势。此外，结合图
3b
对于各类固废处理技术的成熟度
(Technology Readiness Level,
TRL)
的总结，探讨了
TRL
和固废研究趋势的关系。图
4
通过时间序列分析，拟合了过去
20
年不同国家地区固废相关研究发表数量趋势，并给出未来两年的预测值。同时通过假设检验，判断并总结了不同社会经济因素，包括
GDP
，
CO
2
排放量，学者数量等参数，对于不同国家地区固废研究的影响的异同。图
5
总结了近年来重大国际事件的时间轴，并对各固废研究方向的发文量突变点进行分析，以揭示两者的内在联系
。
图
1. Source LDA
用于文章分类和词汇分布分析的示意图
图
2.
按照研究方向类别，不同期刊，及不同国家地区的贡献对固废相关发文量变化趋势的分析
图
3.(a)
基于归一化累积频率的最常用关键词分布；
(b)
处理与回收技术类别中选定关键词的技术成熟度
(Technology Readiness Level)
等级概述
图
4.
各地区发文量回归分析，及不同社会经济因素对不同地区固废研究的影响
图
5.
国际重大事件时间轴及对应各固废研究方向类别的发文量突变点分析
本研究探讨了区域社会经济因素和全球重大事件对固体废物研究（
SWR
）趋势的影响，证明了这些因素在引导
SWR
研究方向中发挥的重要作用。全球事件由于其热点话题性和全球影响，通常对
SWR
研究产生即时影响。本研究验证了
SWR
对这些因素和事件的及时响应，并提出政府应根据区域社会经济状况（如人口增长、生产和消费的增加、新型废弃物的出现）制定相关的固体废物政策。例如，中国大力推广新能源汽车，导致电池的处理与回收显得尤为重要，但在电子废物方面的研究仍显不足，特别是在电池相关研究关键词上的显著增长缺失。这表明中国政府需要加强相关领域的研究投入和政策支持。此外，研究人员的数量对拉丁美洲的
SWR
有显著影响，说明培养相关人才对于更有效地推动
SWR
至关重要。充足的资金支持、政策引导和技术孵化也是满足
SWR
需求的关键
。
废物管理政策应注重当前需求，避免盲目跟随潮流，同时支持成熟技术的开发和应用，尤其是用于主流固废处理技术。通过解读政策和社会经济条件，可以量身定制研究计划，增强研究的实际影响。理解全球事件有助于研究人员分析当前的
SWR
状况，并探索新的研究方向。总体而言，社会经济背景提供了
SWR
的基础，而全球重大事件和技术突破则引导了
SWR
的走向。研究这些因素与
SWR
趋势之间的相互作用对于政策制定和实施具有重要意义。
本文结论包括：
1.
本研究提出的
source
LDA
结合
SWR
分类框架的方法解决了以往文献计量分析缺乏适当的
SWR
分类标准和先进高效的综合分类方法的难题，证明了其在分析和分类大量
SWR
文献方面的逻辑性和效率。
2.
分类的演变表明，当前
SWR
研究重点正在向废物处理回收技术及其相关产物的表征转移。生物处理
(biological treatment)
、废物源头减少
(waste source
reduction)
、废物回收以及副产品特性和再利
(waste recycling, and the
properties and reutilizations of byproducts)
的研究正在快速增长。
3.
生物技术
(Biotechnology)
、可持续性
(sustainability)
和循环经济（
circular economy
）相关技术引起了广泛关注，尽管大多数仍处于实验室水平，技术成熟度较低。像
“
发酵
”
、
“
消化
”
、
“
沼气
”
和
“
热解
”("ferment",
"digest", "biogas" and "pyrolysis")
等技术由于其多样化的子方向和技术进步而继续发展。相比之下，像
“
垃圾填埋
”
和
“
焚烧
”
（
"landfill"
，
"incineration"
）等成熟技术逐渐失去研究关注，这提醒我们要持续关注和发展成熟的技术，以满足近期固体废物管理的需求。
4.
区域社会经济状况和全球重大环境事件与发表数量的时间依赖性相关，证实了这些因素和事件在塑造
SWR
方向中的影响。这些发现应在制定政策和规划研究项目时予以考虑。
本文研究结论可应用于以下方面：
1.
基于对
SWR
影响因素的深入分析，量身定制区域性资金策略，最大化研究效率。
2.
跟踪研究趋势，使
SWR
焦点与实际地方需求保持一致，并在必要时纠正失衡。
3.
强调社会经济因素和全球事件对
SWR
的影响，倡导政府采取适应性的研究策略。
4.
利用技术成熟度评估框架（
TRL
）使
SWR
研究强度与当地技术需求和准备程度相匹配。
5.
通过对过去三十年
SWR
研究趋势的回归分析，提供预测性见解，支持国际组织制定废物管理战略。
费璕瑺
:
现任南洋理工大学土木与环境工程学院副教授。主要从事环境岩土和固体废弃物相关的研究，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
60
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
。
张智博：
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土木工程学院地下建筑与工程系。主要从事垃圾焚烧底灰再利用、填埋场地球物理场地调查等相关研究。在
Waste Management, Journal of Hazardous Materials
等学术期刊上发表论文数篇
。
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2024.04.028
投稿
：
新加坡南洋理工大学费璕瑺团队。
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