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2010年9月28日星期二

小区发分类垃圾桶了

今天晚上下班后领回来的,两个桶一个放厨余垃圾,一个放其他垃圾,大概都是20升左右。不是像英国那样的可回收和不可回收分开,但现在的分类方法大概更符合国情一些。因为拾荒的人会把“其他垃圾”中可回收和不可回收的部分分开的。而把厨余和其他垃圾分开后,不论填埋、堆肥还是焚烧都会方便一些。

这个分类系统有多有效就要看普通人愿意花多少力气分开倒垃圾了。只要我们楼下的垃圾桶是分开的,我争取每次倒垃圾都放在正确的桶里。这样应该能起一些示范作用

2009年7月25日星期六

What is truly adaptive management?

ResearchBlogging.org
Folke et al. (2002) argued that active adaptive management can help resilience-building in social-ecological systems. Active adaptive management, by their definition, considers policy as a set of experiments designed to reveal underlying processes that build or maintain resilience. They pointed out that to achieve active adaptive management the managing institution should be open and flexible governance bodies that can "learn, generate knowledge and cope with change".

In real life scenarios, the problem with active adaptive management is what should the decision makers and stakeholders learn from the experiments and what kind of institution is really "adaptive".

[A new article](http://dx.doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2009.06.001) appearing in Global Environmental Change is another attempt to tackle these questions. The author argues that often policies are not adaptive in that they are just trying to adjust actions according to the effect, without further questioning the underlying constraints and contexts of the action. To be adaptive and help build resilience, the governing regime should adopt multiple levels of learning, starting from refinement of actions, to questioning the frame of reference and underlying assumptions, to transform the structure of context and established values and norms. If the institution is only limited to the first loop of learning, it may finally encounter some restraints that limit its adaptive capacity. As a result, in the face of larger environmental or socioeconomic changes the institution will fail to maintain the resilience of the complex system.

The author further points out that a government-dominated institution would not be flexible enough to adopt the second- or third-loop learning, which requires the change of the whole actor network, regulations and the structure of the institution. As a complement of the "formal" institution, the "informal" institution featuring stakeholder participation, more flexible regulation, and local knowledge should be introduced. It is noted that such kind of informal institutions often lack a voice or ability to take actions in large-scale projects, thus a hybrid institution combining the executive power of formal institutions and the flexibility of informal institutions is called for.

The trend of more active informal network, or "shadow network", may see the hierarchy in environmental management more diminished. How to guarantee the voice of the informal institutions heard may not be a major problem in industrialised countries, but will be one for minority groups and marginalised communities in developing countries. To establish a context around their point of view will be an interdisciplinary challenge.

Claudia Pahl-Wostl (2009). A conceptual framework for analysing adaptive capacity and multi-level learning processes in resource governance regimes Global Environmental Change, 19 (3), 354-365

Carl Folke, Steve Carpenter, Thomas Elmqvist, Lance Gunderson, C S Holling, & Brian Walker (2002). Resilience and Sustainable Development: Building Adaptive Capacity in a World of Transformations Ambio, 31 (5), 437-440

2009年2月26日星期四

英国城市垃圾回收的问题与经验

今天《卫报》发表文章,题为[《垃圾回收的真相》](http://www.guardian.co.uk/environment/2009/feb/26/recycling-waste-environment)(The truth about recycling),讨论了生活垃圾的大量产生,“可回收垃圾”的复杂定义,以及具体实施过程中在搜集、处理和再利用环节当中的问题。虽然讨论的范围局限在英国,但垃圾分类处理和回收利用在中国这样一个无论是[填埋](http://news.xinhuanet.com/environment/2009-02/06/content_10772832.htm)还是[焚烧](http://www.sei.gov.cn/ShowArticle2008.asp?ArticleID=167998)都受到诸多限制的国家应该是一个可能性最大的发展趋势,因此这篇文章中谈到的问题对中国以及处于类似阶段的国家都有引以为鉴的意义。

英国目前使用的“双桶”系统建立在原有的以户为单位的垃圾收集制度基础上,除了原有的黑色盖子的垃圾桶,英国不少城市的居民现在都可以把常见的可回收垃圾如纸张、金属等投入绿色盖子的垃圾桶。市政部门一周收集黑色盖子的垃圾桶,下一周收集绿色盖子的垃圾桶,如此循环。市政部门专门印制了宣传材料通过邮政部门发放到各家各户,告诉居民哪些垃圾可以被回收,以及在什么日期派人收集可回收和不可回收垃圾。在网站上也有类似的信息,例如我所在的区的政府[网站](http://www.broxtowe.gov.uk/index.aspx?articleid=1352)。我猜测,由于对可回收和不可回收垃圾的回收周期都由过去的一周变成了两周,而生活垃圾的产生总量和垃圾桶的总容积短时间内不变,居民就自然而然地产生了将垃圾分类处理的动机——否则一个垃圾桶放不下,而把不可回收垃圾放入可回收垃圾桶是会被市政部门拒收的。从我对住处附近垃圾处理设施的观察看,这套系统的效果还是不错的。

但是《卫报》的文章暴露了这套系统的问题,并向读者展示了ta们看不到的层面。对我来说,有切身感受的就是这套系统由于某种原因被复杂化了。比如,玻璃瓶是可回收的,但如果我将其放入绿色盖子的垃圾桶,也会导致被拒收。我们必须将其放入一个专用的绿色大袋子等待专人来收取,或者自己把瓶子带到超市停车场的玻璃回收箱。同样是塑料袋,超市购物使用的聚乙烯塑料袋也不鼓励放进绿色垃圾桶,只能通过超市渠道回收。仍然是我的猜测,玻璃分开处理大概是为了分拣工人的安全和健康考虑,怕玻璃碴子划伤工人,但这无法解释为什么不把聚乙烯塑料袋也纳入同一个回收体系。这套系统对于熟悉它的人尚且很混乱,对于初来乍到的人就更难搞清楚了。

不难想象,这种混乱会带来效率的降低和成本的提高。而更严重的问题,据《卫报》说,是垃圾被回收后的去向问题。英国自身对这部分垃圾的利用程度有限,虽然在造纸和塑料行业有成功的例子,但据说不少垃圾实际上在本国由于企业缺乏经济动机而没有市场,都被来自中国这样对资源需求较大的国家的买主以相对低廉的价格收购。但也有人声称,并不是所有可回收垃圾都被回收利用了,有些可回收垃圾可能最终还是在尼日利亚等国家的填埋场埋掉了。这些问题使得有人提出应该用焚烧替代回收,因为它成本更低,更简单,也许更环保。

但我的担心是如果“双桶”系统被焚烧取代,很可能会导致垃圾产生量的增加。再没有什么比想到所有的垃圾都只会化作一缕青烟和可以用来发电的热能更能让人放心地产生垃圾的想法了。现有的回收系统虽然问题不少,但它至少有效地控制了垃圾的源头产生量。垃圾税系统也可能成为有效的控制源头的手段,但它其实并没有给居民提供一个有效的替代选择。在现有的生活方式和商业行为没有改变的情况下,很可能住户该扔多少垃圾还是会扔多少垃圾。

如果中国要推行垃圾分类回收制度的话,可以从英国经验学到什么呢?“双桶”模式对于单元楼为主的大部分中国社区不好复制,但也许可以通过收集渠道的多元化和结合回收补贴与垃圾费(读作:胡萝卜加大棒)的方式促进回收率的提高。最值得学习的正面经验应该是英国市政部门系统化的投入和对居民有效的信息支持。而对于回收垃圾的消化,可能需要一个比现在更好的经济气候,还需要一个更透明的定价系统和适当的政策激励。将回收垃圾转移到国外似乎并不可行,考虑到英国在有这条渠道的情况下仍然面临着垃圾无处可去的困境,当中国也开始进行垃圾回收后这条渠道的容量就更小了。无论在中国还是英国,源头的控制都是垃圾问题根本的解决之道,但中国的现代化进程和促进消费的政策无疑都会给这种控制带来挑战。

2009年1月26日星期一

Sustainable energy project cause worries

The Severn bridges crossing near the mouth of ...
Image via Wikipedia
A project aiming at utilising tidal power has caused various environmental groups to [express their worries](http://www.guardian.co.uk/environment/2009/jan/26/severn-barrage-tidal) that one of the shortlisted proposal may cause significant environment damage.

The proposal of question involves building a 10-mile barrage at [Severn Estuary](http://en.wikipedia.org/wiki/Severn_Estuary). It is a worry shared by many environmentalists that such a project may ``add to local flooding, reduce fish stocks, damage bird life and destroy the Severn bore, as well as ruin mudflats across an area of more than 77 square miles''. The environmental groups prefers a new technology called tidal lagoon, whose benefit is still not verified, and is believed to be more expensive and generate less energy. Two lagoon proposals made the shortlist.

Despite voices against the barrage proposal, it is believed that the 8 giga-watt project accounting for 5% of UK's electricity need is quite attractive to the decision makers and may well be carried out. The issue is further complicated by accusations that the cost of lagoon solutions was overestimated in the assessment.

Documents about the feasibility studies of the project can be found at the [project's government website](http://severntidalpowerconsultation.decc.gov.uk/). Today also marks the beginning of the first public consultation on the project. You can ``have your say'' after register on the website.

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2008年11月14日星期五

维京人在格陵兰的覆灭与两种适应



[caption id="" align="alignnone" width="130" caption="Book cover via Amazon"]Book cover of [/caption]


昨天爱丁堡大学的 Andrew Dugmore 教授到本校来做了一个讲座,主题是讨论格陵兰岛的维京人的 resilience 和 adaptation。因为和我做的课题有关,而且这几天我在看 Jared Diamond 的 Collapse 这本书,正好也看到关于格陵兰岛维京人的章节,所以对这个讲座很感兴趣。而且这好像还是我在英国第一次看到做 resilience 这方面研究的教授,以前看文献的时候总以为这个东西只有美国和澳大利亚的一小撮人在研究,现在知道离自己相对较近的地方也有人做这个还是挺高兴的。

Andrew 一上来还是从 panarchy 的概念入手,着重介绍了其中的跨尺度(inter-scale)作用,包括大尺度的慢过程对小尺度的快过程的影响(remember),以及小尺度过程的反作用(revolt),事实上维京人与格陵兰岛环境的互动也可以用这两种作用概括。Andrew 与 Jared Diamond 似乎有过接触,他也提到了 Collapse 这本书里对维京人的描述。Andrew 和 Jared 都注意到,一个不可忽视的事实是维京人的环境管理与我们想象的不同,虽然他们一开始对冰岛和格陵兰岛的树木都进行了破坏性的砍伐,但他们都很快意识到树木对草地和他们赖以生存的畜牧业的重要性,并停止了砍伐,并通过调整畜群结构建立起了基本可持续的畜牧业(冰岛可以认为是半可持续地发展了上千年,目前是欧洲生活水平最高的国家之一),但为什么格陵兰岛的维京人没有取得像在冰岛那样的成功,并最终消失了?

一个重要的原因是格陵兰岛的气候比冰岛的更寒冷,但 Andrew 指出,事实上维京人一直适应得很好,建立了完善的社区,并且许多牧场一直保持了良好的状态。他们几乎做对了每一件事情,但无法预见到公元1400年左右的小冰期的出现。气候和植被模型显示在小冰期植被的生长季变短,使得秋季可用的牧场面积局限于较低海拔的区域,而已有的牲畜数量在有限的草场上造成了破坏,而从破坏发生到变得可见再到采取措施都需要相当长的时间,维京人一度适应得非常好的畜牧和狩猎生产方式没有能适应这个突然的变化,其发达的畜群不能在短时间内减小规模,因为适应于畜牧的维京人找不到替代的生产方式,结果导致了其社会在十三世纪初的崩溃。

[caption id="" align="alignright" width="240" caption="The "East Settlement" of Vikings in Greenland"][/caption]

这个理论的警示意义是明显的。和维京人一样,今天的我们也没有对于未来可能发生的突然变化的知识。当变化发生时,我们对已有条件的极度发达的适应可能反而让我们在变化面前无所适从。一个简单的例子是粮食生产,当粮食剩余实际上依赖于大量的能源和化工产品投入的时候,如果生产必需的资料突然出现极度的短缺或者失效,就可能造成严重的影响。而且这种突然的变化出现的可能性,并不因为我们今天的社会比维京人更发达而减小。

在维京人覆灭的同时,因纽特人在格陵兰岛上取得了成功,以至于十六世纪重返格陵兰的欧洲探险者以为因纽特人是格陵兰岛唯一的原住民。Andrew 对于因纽特人的成功的解释是,不同于定居的,农业文化的维京人,因纽特人适应了游猎式的生活方式,他们的流动性(mobility)使得他们能够接触更广阔多样的环境,从而在变化面前有更强的适应能力。活动范围大,意味着因纽特人有更多的选择,这也使得他们的社会更加 resilient。

从这里我想到,当我们讨论社会和人群的适应时,我们说的 adaptation 有两层含义,其一是对现有环境的适应,这种适应是小尺度过程对大尺度过程的 remember 作用的反应,用 adaptive cycle 来解释的话,对应其 r 阶段和 K 阶段;其二是对变化本身的适应,即变化发生时能否及时调整为另一种模式,同时保持系统的关键功能的存在,对应 adaptive cycle 的 $$\Omega$$ 和 $$\alpha$$ 阶段。理想化地说,第一种适应不应当以第二种适应为代价,在改善对某种特定环境的适应的同时,我们也应当维持适应另一种或多种完全不同的条件的可能性,或者至少延缓这种可能性的消失。

不能否认的是我们仍然像维京人一样没有意识到这个问题,我们的生活方式的进步往往导致了适应变化的可能性的丧失,这体现在物种的消失和对个别资源的过度依赖上。至于对第二种适应非常必要的 mobility,在人口日益增长的今天似乎也越来越难保证。虽然在全球化的今天个人可以越来越容易地迁移,但人类还是一种不喜欢陌生环境的动物,结果全球化只带来了趋同的城市和中国城韩国街意大利区这样的聚落的存在,都不利于人类适应变化的环境。维护文化的多样性,同时鼓励与外来人群的交流,以及维护自然环境的多样性,对于人类的第二种适应,我认为将同等重要。

听完 Andrew 的讲座后我又赶场去听了 Tindall Centre 的 Mike Hulme 的讲座,关于“Why we don't agree on climate change”。与他人不同的是他不讨论气候变化的原因或者解决方法或者争议,而是探询为什么存在争议。他指出这是一个文化和思维方式的问题,四种思维范式─怀旧、恐惧、改变自然的骄傲和对社会正义的诉求导致了目前关于气候变化的复杂叙事的出现。也许“我不同意”确实是人类的天性,这也许也能解释为什么人类在突然的变化面前总是要一段时间才能采取行动吧……但这正是让我们成为人类的重要的特质,我们也许不应该为了更好的适应而抛弃它。


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2008年10月28日星期二

Prioritising conservation objectives

An article in press in a recent issue of TREE proposed that triage approach should be explicitly employed in decision-making about the allocation of limited resources in conservation efforts.

Prioritising conservation objectives, in my opinion, is really not new.  All decision makers have to balance limited funding and other resources among a few (sometimes contradicting) conservation goals.  However, the author of the article argues, triage has been regarded as defeatism thinking and may lead to abandoning conservation efforts that is meaningful and has a high probability of success.  Due to the unpopular image of triage, decision makers often have to avoid mentioning triage in conservation planning explicitly.  Doing so leads to irrational policies and decisions hijacked by evaluations other than those that based on ecological and economical principles.

The author proposes that the triage process should be mentioned explicitly in planning and follow certain rules in consideration so as to achieve rational triage and optimised outcome.  The four principles should be considered are: values, biodiversity benefit, probability of success, and cost.  The latter two are not difficult to understand.  However the evaluation of values and biodiversity benefit may involve some complexities and very lively debate.

The objective function that the author proposed is the product of the first three factors divided by cost.  The resources are allocated to project that yields highest outcome in this equation.  Such an approach is straightforward.  Nevertheless, the questions that how to estimate the value of a particular species or ecosystem and how they affect local and global biodiversity have no definitive answers.  Theories such as the driver-passenger analogy may help but cannot address all the complexities in ecosystems.  Species-by-species conservation may overlook species and ecological functions that deemed not important or economically worthy of conserving.  Even the loss of a few seeming unimportant species with overlapping ecological functions in the long run may cause sudden collapse of the system by decreasing system resilience.

Thus it is necessary to examine the value of species and their biodiversity benefits from multiple perspectives.  The real benefit of making triage decision-making explicit, in my opinion, is to allow multiple stakeholder groups as well as researchers with different conservation goals to evaluate the conservation options and achieve more informed decisions.  The positive role triage approach plays therefore depends on how open and constructive the decision-making process is.
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2008年9月30日星期二

三聚氰胺和它的表兄弟们

声明:本人大学有机化学几乎不及格,因此文中所述仅代表本人想法,不建议以本文作为任何讨论的论据。本文对食品的选购无指导意义。引用和转载本文必须包括原 blog 链接和本声明。

现在写奶粉事件不知道是不是有点后知后觉。不过没有刻意去搜集信息的我也没有搞清楚为什么三聚氰胺会导致结石,美国 FDA 在2007年进行的风险评估(有兴趣的同学可以到译言翻译此文)表明三聚氰胺的对老鼠的半致死剂量(LD50)是3161毫克/公斤体重,毒理学里这算是个很大的量,所以报告在 executive summary 里说食用含三聚氰胺的饲料喂养的动物制品并不对人体健康产生威胁。但同时,报告也注意到了对狗的喂养实验中被投喂1200毫克/千克体重/天并持续一年的狗出现了结晶尿现象(crystalluria,求正确译名),对食用了含三聚氰胺饲料而死亡的宠物的尸检则显示它们死于急性或亚慢性肾衰竭。这份报告也注意到了结石现象,指出13周的鼠类实验中不产生不良作用的最高限是63毫克/千克体重/天并将其作为对人体风险评估的指导标准。

三鹿奶粉的检测结果是2563毫克/千克,按照英国的标准,婴儿每天每公斤体重摄入的婴儿配方奶粉量应为2.5-2.7盎司,合0.070到0.076千克奶粉,也就是说三鹿奶粉的受害者每天摄入的三聚氰胺至少是179毫克/千克体重。反过来算,800毫克/千克以下含量的三聚氰胺也许还不至于在一两年内造成明显的健康问题,从这个角度看,那个奶粉吵架的段子还真有些道理,也说明三鹿曝光以后对奶粉行业的全面检验是正确的和必要的,不然这个问题可能还会被埋藏很久。

虽然在零容忍的前提下,检出三聚氰胺就已经让乳制品行业被扣分不少,但是我还是想指出仅仅检验三聚氰胺一项并不是最可靠的鉴定方法。今天的 Science Blog 里有一篇文章谈到了中国的乳制品问题,并链接了去年华盛顿邮报对宠物中毒事件发表的一篇科普文章,这篇文章指出,虽然猫狗饲料中的三聚氰胺实际上远未达到致死或产生结石的剂量,但饲料中含有的另一种毒性不及三聚氰胺的化合物氰尿酸(cyanuric acid)成了帮凶。三聚氰胺和氰尿酸两种化合物的分子结构类似(见图,取自 FDA 风险评估报告),而且据报道在猫的尿液中很容易依靠氢键作用形成三个三聚氰胺和三个氰尿酸分子构成的不溶六聚体从而造成结石,即使三聚氰胺本身的含量并不超过猫的排泄能力。据报道,32毫克/千克体重单次剂量的这种聚合物就可以在猫身上造成急性肾衰竭。所幸这种聚合物在酸性环境下很容易分解。但对于胃肠功能不佳或者不完善的人它可能造成大麻烦。牛奶本身的 pH 在6.5-6.7左右,也并不是最适合分解这种聚合物的酸度。

melamine


三聚氰胺


cyanuric


氰尿酸


大部分简体中文媒体似乎只注意到了三聚氰胺而没有注意到它的类似物,跟去年的华盛顿邮报相比,我们也许都有点后知后觉。氰尿酸作为副产品容易在三聚氰胺加工制备过程中被混入,去年美国在宠物饲料中也有检出,而且其氯代物三氯异氰尿酸在乳制品行业中常用作消毒剂,水解后也可产生氰尿酸。由此推出即使乳制品中没有三聚氰胺,也可能混有氰尿酸。所以,要正确评估食品和饲料中三聚氰胺的危害,还应该把氰尿酸也纳入考虑当中。我不太清楚质检总局对奶粉抽检时采用的分析方法,如果使用的是蛋白质氮含量与总氮含量的差值法,则可能给出的结果已经包括了氰尿酸,但我们也关心这二者的比例。总之我们对于三聚氰胺以外的其它有机物杂质的危害应该有一定认识。反过来说,如果能通过色谱等手段证明某些乳制品里检验出的少量“三聚氰胺”只是氰尿酸的话,则不必太过担心,因为可能只是在生产过程中从器具和生产线上无意混入,而且它的(毒理学意义上而非通俗意义上的)毒性较三聚氰胺要低得多。

2008年9月22日星期一

配额系统与优化结果

上周五出版的《科学》杂志报道了一些科学家经过对全球一百多个渔场的调查分析,得出结论认为如果将目前渔业中使用的全行业配额制度改换为个人可交易的配额(Individual Transferrable Quota, ITQ),将有利于渔业的可持续发展,并指出如果基于个体权利的管理制度从上世纪70年代开始实施的话,2003年产生崩溃(年生产量小于历史最高值的10%)的渔场将只占9%而不是实际上的27%。由于市场规律的作用,经济上最优的产量并不是鱼类种群所能支持的最大可持续捕捞量(Holling 的 resilience 理论和一些研究认为这个量实际上并不是可持续的,考虑的因素太少),而是小于这个量。真正的问题在于个体捕捞者实际上并没有受到全行业捕捞限额的限制,并且有动机尽可能增大自己的捕捞量,结果造成整体的捕捞量仍然超标。ITQ 的作用是把限额落实到个体捕捞者身上,并引入交易机制使捕捞者在某些情况下不会最大化捕捞量,而是将多余的捕捞量转让给其它人。ITQ 的另一个作用是避免了行业整体配额导致的捕鱼季节抢捕和大量渔业产品冲击市场压低价格的现象,避免了渔业的恶性竞争。

ITQ 的想法很聪明,同时也很简单,就是把个体的权责进一步明确,赋予个体经济动机同时达到改善整体水平的目的。环境管理当中采用配额系统的例子不少,但是对于稀缺资源,有时候管理者容易忽视配额是否能起到限制的作用。施加于集体的配额比较容易分配和管理,但是在个体的权利不明确时,对于个体的约束作用可能并不很大。比如黄河沿岸的用水,就我所知配额是下发到省市一级,但对于单位和个体农户而言,只要上面开闸放水,合理的行为必然是尽量把水朝自家水罐、田地里多放一点。如果能实施更为具体的配额制度,黄河沿岸的用水量也许还能进一步减小,而干流上的水库水闸也不必靠行政命令限制供水了。

这当然是一个美好的设想,真正实施起来还有不少问题。对于渔业来说,捕捞量的审计相对是容易做到的,而且渔户好像也没有什么理由要在捕捞量上作弊;而现有的河流灌溉体系要实现到户的流量精确测量似乎还有难度。另外就是权利如何转让的问题,对于河流而言,上游节省的流量只能由下游进行经济补偿,而按照现有的 ITQ 体系,下游如果也用不完自己的配额,上游就算是白省水了,除非下游因为多余的径流获得的生态和社会效益可以被合理定价纳入到体系当中来;另外个体节省的配额,如何与数百甚至上千公里以外的另一个个体进行有效和经济最优的交易,也是一个问题,需要先进的测量、审计手段和透明、广泛的水期权市场的建立。

ITQ 体系还有一个可能的应用是对车辆上路的限制。在 Google Scholar 上大概搜索了一下,大多数国家还是使用牌照税和燃油税手段限制车辆增长和使用,只有像新加坡这样严刑峻法的国家使用了硬性限制每年新增车辆数的办法,同时带来了车主不愿(不能)换新车导致车况下降的问题。那么有没有可能变车辆限额为里程限额呢?车主每年按照车型和自己使用车辆的模式交纳一定费用并获得一定的配额,并可以交易这些配额?当然这样做还是有开10公里上班的人是否应该比开8公里上班的人多花钱的问题,而且可能对城市的布局产生(积极的?)影响,不过似乎比简单的单双号上路好,还是变集体权责为个人权责。
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2008年7月30日星期三

语录和北京的空气

"我们不只是为了奥运而去改善空气质量,而且是为了提高整个中国民众的生活质量去做。"


──复旦大学国际问题研究院常务副院长沈丁立


这句话我非常赞同。历届现代奥运会的主办城市,都会将奥运会作为促进城市发展的一个契机。大多数情况下,奥运会也确实促成了城市在某方面的发展。但如果奥运会带来的只是城市的扩张,像1908年的伦敦奥运和1968年的墨西哥城奥运那样,一是对北京这样一个已经十分巨大的城市并无必要,二是这样的单纯扩张也被在后来证明并不利于城市的协调发展。奥运会离开北京以后,如果能留下什么,除了心态更加国际化的市民,更加发达的基础设施,最好还能带来北京市乃至全国百姓生活品质的真正提高。环境质量的改善,是生活品质提高的一个必要环节。


最近许多境外媒体表达了对北京空气质量的忧虑。我自己前些日子也在北京,个人感觉是跑步都不想跑。我缺乏在闷热潮湿的地方生活的经验,近几年也没有比较北京夏季和其它时候天气的机会,所以不好断定这些天北京灰蒙蒙的空气到底有几分是因为颗粒物,有几分是因为天气的影响。但是即使是天气的缘故,我们也应当正视这样的空气不论是观感还是体感都并不理想的现实,而且应当认识到污染还需要有力的控制。所以,像沈丁立所说,我们的目光不仅仅要看到奥运会和残奥会这两个月,还要争取今后空气质量的持续改善。


2007年8月单双号限行测试时我也在北京过暑假,当时觉得效果是明显的,今年似乎就没有那么明显(据联合早报,2008年7月24-26日的空气污染指数分别是113,110,115)。北京市环保局的解释是“没有明显的对流天气和强降雨,不利于污染物的扩散”。这也从一个侧面说明单双号也好,关闭首钢的炉子也好,并不能作为在长期中解决空气污染问题的手段。作为一个被燕山和太行山脉环抱的大城市,北京的地形与智利的圣地亚哥相似,都要在很大程度上依赖强对流天气实现污染物的扩散。而北京目前的发展趋势,可能会使这种依赖进一步加强,同时减弱对流天气形成的驱动力。


在实行单双号限行的同时,北京却缺少对汽车数量的严格控制。从07年5月到08年3月,汽车的增加量约为20万辆,平均每天增加700多辆。数量众多的汽车除了带来大量的排放,还造成了道路和停车场资源的紧缺。为了满足车辆的需要,大量修建新道路和停车场,又使得绿化覆盖率,特别是树木的覆盖率严重降低,这一方面在白天带来了显著的热岛效应使得空气湿度增大,污染物难以扩散,另一方面在晚间大热容的地面又容易加热空气使其上升成为逆温层,继续阻碍污染物的扩散。所以,单双号的作用有限,固然与天气有关,这天气的形成,却不能说与人为因素没有一点关系。


在奥运之后,怎样实现长期的空气质量提高呢?公共交通的发展能解决部分问题。可以预见的是公共交通将会因为奥运变得更加便利,但从我几天前的体验看,公共交通还有很多不方便的地方。以从清华大学到王府井外文书店为例,首先要坐校园公交到主楼门口,然后需要步行约1.5公里才能到轻轨车站,再转两次地铁到王府井车站,此后又要在宽敞无比却没有一丝荫凉没有一条长椅的步行街上走约0.8公里才能到外文书店,原路返回之后人基本哪儿也不想去了。如果挤公共汽车,在夏天更是难熬。所以为什么在道路已经拥挤不堪的同时,北京许多没有车的人还在想法买车,就不难理解了。如果这个便利性的问题不解决,公共交通的发展不会很大,何况还有地铁公交本身容量的问题。而公共交通不方便根本的原因,还在于北京的道路和建筑本身对公共交通很不友好。道路上公交站台的设计是大部分线路很长(由于城市本身规模和道路长度的原因),站台相距很远,而一站上许多线路都挤在一块儿,典型的就是清华西门和中关村海龙大厦,结果造成这些路段无论公交还是私车都拥堵在一起行驶非常缓慢;建筑方面,北京的二环外的大量建筑都追求外表的宏大壮丽,结果本来不应该太大的街区被这些建筑和附属于它们的停车场、广场撑得过于庞大,更要命的是这些建筑往往又是功能重复的挤在一起扎堆,比如若干个写字楼、若干个购物中心整整齐齐横在马路一边,这也使得公交之间的换乘极为不便。私家车虽然还有找车位的问题,但比起要走以公里计的道路才能找到一个车站还是省力多了。


所以北京的空气质量问题在一定程度上是一个城市规划问题。解决的方法,除了单双号这种治标的手段,我想更重要的是引导公众少买私家车,同时通过增设支线公交/轻轨线路,分散站台等手段使公共交通更加便利,用天台花园、城市公园、行道树等手段增加绿地面积,同时在新的规划和建设中减少大型建筑、广场的数量,改为小型建筑组成的功能多元化的社区。这样也许有望减少大量机动车带来的一部分空气污染问题。

2008年6月7日星期六

终于还是认了

水木上转载的环境保护部消息:

……一是主要污染物排放量首次出现“拐点”。积极推进工程减排和结构减排,认真落实管理减排措施,全国装备脱硫设施的燃煤机组占全部火电机组的比例由2005年的12%提高到48%,城镇污水处理率由52%提高到60%,全年全国化学需氧量排放量1383.3万吨,比2006年下降3.14%;二氧化硫排放量2468.1万吨,比2006年下降4.66%,主要污染物排放量实现双下降,首次出现了“拐点”。


污染物排放量下降本来是好事,不过使用“拐点”这个概念有点叫人犯嘀咕。我记得进入新世纪以来我国环境保护的宣传口径一向是不走发达国家先污染后治理的路子,但是将下降称为拐点无疑是向世界承认,我国的二氧化硫和 COD 排放在过去一直是随着经济的高速发展而增长的,直到去年才随着经济水平的提高和技术的进步实现了污染排放的降低。这也就等于向世界承认,尽管我们不明说,经济和环境的发展还是按着 Kuznets 曲线走的。

Kuznets curve


Kuznets 曲线最早被用来描述随着经济的发展,收入分配的不平等会首先加剧,然后在某一个点开始减少,如图所示。后来有人提出了环境 Kuznets 曲线,用来解释发达国家最初以环境为代价换取发展,然后以新技术为契机,雄厚的经济实力为资本,开始在发展经济的同时减少环境破坏这一现象。英国可能是个最明显的例子。工业革命时期的泰晤士河臭不可闻,现在的泰晤士河偶尔还会有鲸不明就里地闯进河道;伦敦也早已摘去了煤烟尘带来的“雾都”帽子。由于这个说法只是对经验的不完全归纳,很多人并不赞同把它作为对环境史的可靠描述。他们指出如果考虑某些环境资本的不可替代性,实际上环境破坏始终是增加的。现在看来即使今后的环境指标继续好转,中国还是在按着这个先污染后治理的模式发展。

考虑到经济发展所需的基础设施往往要消耗不可再生或很难再生的自然资源,是不是可以说 Kuznets 曲线至少前半段是不可避免的呢?这个问题也许取决于我们如何定义研究的范围和计算自然资本。如果假设对土地等自然资源的占用和消耗可以用其他产品的价值弥补,同时选定一个新开发的地区作为研究对象,其所需技术和物资的成本大部分都“外部化”,那么环境资本的减少可以实现为0或负值,但是条件稍微改变,这个说法就不再成立了。至少以人类目前的技术水平,这个曲线的前半段还是一个全局有效的对经济发展和环境质量关系的描述。

至于中国能否实现 Kuznets 曲线的后半段,即使放下环境资本的不同计算方法不谈,也并不是一幅乐观的图景。首先,如果中国要在达到英美的经济水平的同时才实现同等的环境质量,地球现有的资源可能是不够用的。而在气候变化将要或者已经通过一个临界点的现在,无疑是又增加了一个限制因素,而中国在碳汇市场上很可能还要长期处于买方的地位。而且英美的环境成本也有相当一部分是外部化的。中国外部化环境成本的努力,由于其规模往往很大和不可持续,也容易遭到别国的指责。

而像一些水体几乎不可逆的污染还有物种的灭绝这样的损失,是否可以通过经济和其他环境指标的改善来弥补,也是环境科学家和经济学家永远争吵不休的问题。

“不走西方国家先污染后治理的路子”这个提法可能是容易让人误解的。宏观上,随着经济发展环境资本的减少不可避免,环境保护的目的还是在于让“拐点”来得早一些,低一些,并允许我们以可持续的方式从这个点上走下来。

2008年5月29日星期四

Feasible biofuel?

As the fuel price soars, it seems difficult to achieve the transition to more sustainable and renewable energy supplies without using biofuel for at least a portion of our fuel consumption. While we have a range of technically possible biofuel solutions, they are all more or less unsustainable, some are even wasteful and/or dangerous. In my opinion, the biofuel alternative that is practical should at least have a few characteristics:

First and most importantly, the energy invested in the whole life cycle of such biofuel should not exceed what human can extract from it. This seems natural yet many alternatives reported in the past year failed to meet this criterion. Some appear to have higher output than their fossil counterparts but the actual result is opposite if one count the energy cost of collection, extraction and transportation in.

The second and equally important characteristic is that the raw material had better be a byproduct, or at least the growth of the raw material does not reduce land availability for food production. The rapid adoption of biofuel crops in some countries may have contributed to rapidly increasing food prices worldwide.

The effort to increase unit productivity of biofuel crops should be responsible and do not cause ecological problems. It is worried that some biofuel species may be invasive, rendering the food production problem more serious. Biofuel based on algae without effective control may be a problem for the marine ecosystems. It is also possible that economic incentives urge people to transform previous landuses to new ones that are not so sustainable, or destroy key habitats.

And pollution, though an old problem already, should not be enhanced by biofuel production. Many kinds of biofuel boast less pollution in combustion compared to fossil fuels, but pollution in production and exhausts still need attention and auditing.

At present there is few biofuel that meets all these criteria, and that's why I am against mass adoption of them. For transitional energy alternatives, nuclear may be a better choice.

2008年4月22日星期二

IBM 和其他公司的电子废物回收服务

今天在某论坛上看到有人惊异地发现 IBM 做回收利用旧电子产品并出售翻新后的硬盘、光驱等部件,并质疑这是否会对 IBM 的商业信誉产生影响。事实上,作为世界上数一数二的电子产品制造商,IBM 如果没有一个这样的业务,倒是才让人怀疑他们的 corporate social responsibility。IBM 这套系统的基本工作流程在这个 PDF 文件中有所描述。IBM 宣称在57个国家都开展了这项业务,不过我在 IBM 中国和英国的主页上粗略搜索了一下,都没有找到相关的信息。

欧洲已经通过法律要求对家电、电子和通讯产品以及照明器具等实施回收,具体回收类别见链接。这项被称之为 Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) Directive 的欧盟法令在英国于去年7月1日起以 Regulation 的名义开始正式生效。法令条文在这里。BBC 对其操作机制进行了解释,并回答了一些常见问题。这是一个强制性法令,电子产品生产商必须加入到回收体系中方可进入市场。在英国和欧洲大陆许多国家,具体的回收由 Sims Group Limited 实施。这家公司据称是世界上最大的材料回收企业之一,其回收电子产品的手段似乎与 IBM 的类似。

作为消费者,我直到今天才了解到这个回收法令的存在,似乎是不太应该的事。法令规定电子产品的经销商有义务让消费者了解回收电子产品的渠道,但我从去年7月以来一直没有看到有这样的宣传(不排除是我孤陋寡闻太久了-_-)。另外法规虽然对这类废物的出口资格进行了详细的规定,却没有提及此类废物如果以其他货物的名义转移到欧盟境外应如何处置(也可能有其他法律对此作出规定,没有详查)。可能像其他废物回收法令一样,这个法令在英国的充分执行还需要一些时间。

不知道在国内有没有公司在做这方面的业务,经销商和消费者的态度又是如何,还请国内读者们提供信息。

2008年4月4日星期五

Loss of water system resilience

ScienceDaily has a story on possible "ecosystem flipping" in water systems. Traditionally water management focused on "blue water", which includes water bodies that are easy to perceive, such as rivers and lakes. It is argued that water managers have long ignored "green water", whose cycles are not readily observable yet are essential for the function of ecosystems. It is pointed out that

Modern agriculture and land-use practices may lead to major disruptions of the world's water flows, with potentially sudden and dire consequences for regions least able to cope with them[...]

Soil nutrient as a slow variable is being changed due to agriculture practices, and that may cause a sudden ecosystem flip when it reaches a threshold. Yet it is difficult to tell where the threshold is. The original article claims that the most vulnerable area may be poor dryland areas. Using the "ball in the bowl" analogy, one can say that the domain of attraction for the current system is small and shallow. Modern agriculture may have contributed to the situation. But would it be better if the old way of planting crops remains? Would it jeopardise other aspects of the system? The adoption of modern agriculture can be seen as a necessary step to take when the system transits from r to K phase in the adaptive cycle. The task now is to prevent the system from collapsing in the next phase.

To build the resilience, or to build the capacity of adaptation is probably the key. Both call for more flexible mechanisms. This would be difficult for a system in K phase. Some local measures are feasible, but the change of the whole system may depend on external aid. There are other systems yet at the dawn of r phase. Is it possible to focus the accumulation of capital on resilience in order to facilitate the transition and reconstruction in the Ω phase?

By the way, it seems there are too few influential people in the resilience study circle. Buzz Holling, Garry Peterson mentioned in the article, and Brian Walker, they are about all and share almost the same opinion. Perhaps we can say the resilience researchers as a community is not resilient due to lack of diversity.