河南省电子废弃物总量预测及其时空分异研究

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随着科技发展、人民生活水平的提高,电子电器产品的使用日益普及,电子电器产品更新换代的速度越来越快,产生了大量的电子废弃物;同时,电子废弃物与其他废弃物有很大的不同,电子废弃物富集着大量的有价金属及化合物,具有明显的两面性:一方面电子废弃物具有较高的回收再利用价值,有助于循环经济的发展,另一方面一旦处理不当或者以普通垃圾对待,势必会产生大量的有毒有害物质,从而造成严重的环境污染乃至生态灾难。因此,电子废弃物的回收处理对促进循环经济和绿色经济发展、有效防治环境污染和破坏具有重要作用。电子废弃物总量及其空间分布是建设电子废弃物回收处理网络体系的基础。本文在对国内外相关研究总结分析的基础上,基于统计数据、问卷调查数据及网格化的人口数据、GDP数据、夜间灯光数据,采用GIS空间分析方法、多元回归分析法、市场供给A模型、斯坦福模型等,对河南省2005-2030年的电子废弃物总量进行预测,并对其时空分异进行研究,以期为河南省电子废弃物回收处理网络体系建设提供科学决策依据。本研究主要内容及结论包括以下几个方面:(1)数据的来源与处理及本研究需要的方法探讨。在研究区现状介绍的基础上,详细说明了本研究用到的主要数据、获取来源以及处理方法,并对本研究用到的主要模型与方法进行了简要介绍和说明。(2)河南省电子废弃物总量预测及动态变化分析。在对1987-2017年主要电子电器产品保有量统计分析的基础上,预测今后一段时期主要电子电器产品的数量;通过问卷调查获得主要电子电器产品的使用年限,采用市场供给A模型和斯坦福模型估算2005-2030年主要电子废弃物的总量,并根据主要电子废弃物占电子废弃物总量的比例,估算2005-2030年河南省电子废弃物总量,并对其时间变化进行分析。研究表明,河南省电子废弃物总量一直增加,但增加速度有所放缓。(3)河南省市级和县级尺度电子废弃物的空间分布研究。在对电子废弃物总量影响因素分析的基础上,采用多元回归模型,构建河南省电子废弃物总量与各影响因素之间的多元回归模型,并对模型的预测结果进行检验;利用该模型预测河南省2018年电子废弃物在市级及县级尺度上的空间分布,并对研究结果进行检验。研究表明,人均建设用地、人均收入、人均社会消费品零售总额是影响电子废弃物总量的主要因素,利用该多元回归模型可以有效分析河南省电子废弃物在市级及县级区域尺度上的空间分布情况。市级区域的总量分布与区域的面积及人口规模密切相关,人均电子废弃物数量呈现出西部高于东部、北部高于南部的特点。郑州市和洛阳市的人均电子废弃物数量明显高于其他地市。县级区域人均电子废弃物数量总体上呈现以郑州市各县(市、区)为高值区的圈层结构,在各市级区域范围内,也呈现以市区为次级高值区的圈层分布;同时县级区域人均电子废弃物数量的分布还呈现以陇海铁路和京广铁路构成的十字区域沿线为高值区的圈层分布结构。(4)电子废弃物网格尺度的空间化研究。在分析网格尺度电子废弃物分布的影响因素的基础上,考虑数据的可得性,采用多元线性回归模型和地理加权回归模型分别对电子废弃物的空间化进行研究。研究表明,两种模型对河南省电子废弃物空间化的结果基本上一致,但局部有所差异,经分析地理加权回归模型模拟的结果略优于多元线性回归模型模拟结果,建议采用地理加权回归模型进行电子废弃物的空间化。在空间分布上,总体格局与县级尺度模拟结果类似,仍呈现以郑州市市区为中心的区域高于外围周边地区,地级市的中心城区高于周边县(市)。(5)从市级区域尺度、县级区域尺度到网格尺度的模拟结果来看,随着空间尺度的逐渐变小,预测结果的一致性在逐渐降低,这是因为较大尺度区域可能会隐藏区域内部的差异而使总体误差显得相对较低。
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