《Sustainable Cities and Society》：A Circular Disaster Management Framework for Resilient Cities
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循环经济与生命周期策略在灾害管理中的整合研究，提出三阶段框架以应对技术、制度、经济和社会障碍，提升城市韧性和可持续性。
莫杰塔巴·帕尔萨伊（Mojtaba Parsaee）| 塔兰·阿巴扎里（Tarlan Abazari）| 纳维德·尼克杜斯特（Navid Nickdoost）| 莫赫森·古达尔齐（Mohsen Goodarzi）| 梅赫兰·沙赫霍塞尼（Mehran Shahhosseini）| 法里博尔兹·哈吉加特（Fariborz Haghighat）
美国密西西比州立大学建筑、艺术与设计学院，斯塔克维尔（Mississippi State University, College of Architecture, Art and Design, Starkville, United States）
摘要
本研究探讨了将循环经济（Circular Economy, CE）和生命周期策略（Life Cycle Strategies）整合到灾害管理中，以提高城市韧性并解决环境可持续性问题。与气候相关的灾害会产生大量废弃物，这些废弃物会压垮废物处理系统，扰乱基本服务，并引发重大的社会、经济和环境挑战。现有的线性处理方式更倾向于快速处置而非资源回收，导致大量垃圾填埋和严重的环境足迹。相比之下，循环经济方法通过材料回收策略（如再利用和回收）提供了可持续的替代方案。然而，循环经济在灾害管理中的整合仍处于发展阶段。通过对1995年至2025年间的研究进行系统性的文献回顾，本研究分析了灾害管理实践，并识别了技术、制度、经济和社会领域中实现有效循环经济整合的障碍、机遇和推动因素。研究结果综合起来，形成了一个基于科学依据的、适应性强的循环经济灾害管理框架。该框架分为三个阶段：（1）开发一个综合决策支持系统；（2）创建一个全面的教育和培训平台；（3）促进机构和企业转型，加强公私合作伙伴关系。该框架系统地解决了技术、制度、经济和社会方面的障碍，同时利用已识别的机遇，推动循环经济原则在灾害管理各个阶段的广泛应用。这一框架为未来的研究、政策制定和灾害背景下的循环经济策略实施奠定了基础。通过这一创新框架，本研究有助于推进可持续的灾害管理和城市韧性，为利益相关者提供可操作的指导，以推动多个领域的系统性变革。
引言
有效管理与气候相关的灾害（如龙卷风、飓风和洪水）对于提高城市韧性至关重要（Kim等人，2018年；NOAA，2024年；EPA，2019年；USGCRP，2023年）。这些事件通常会对房屋、基础设施和公共服务造成严重破坏，产生大量废弃物，有时数量达到数百万立方码（参见表1，EPA，2019年；Koppers，2024年；FEMA，2005年；IBTS，2024年；Environment Texas；TexPIRG；Frontier Group，2024年；Thompson，2024年；Erdman，2024年）。如此庞大的废弃物量可能压垮废物管理系统，扰乱关键服务，并导致重大的社会、经济和环境挑战（Jalloul等人，2024年；Brown和Milke，2016年；Rouhanizadeh和Kermanshachi，2020年）。气候变化通过增加这类灾害的频率、严重性和地理范围，进一步加剧了这些影响，使更多社区面临风险（USGCRP，2023年）。因此，强有力的灾害管理策略对于确保可持续的废弃物清除、加速重建以及支持受影响城市和社区的长期恢复和韧性至关重要（Kim等人，2018年；Jalloul等人，2024年；Brown和Milke，2016年；?etin和Kirchherr，2025年；Jalloul等人，2024年）。
传统的灾害管理方法主要是线性的，强调快速收集废弃物、最小程度的分拣以及大规模填埋（Jalloul等人，2024年；Parsaee等人，2025年；Denhart，2010年）。通过这种方法，废弃物被迅速收集并运输到临时堆放场，在那里被分为五类：（1）建筑和拆除（Construction and Demolition, C&D）废弃物；（2）危险材料；（3）植物性废弃物；（4）电子产品；（5）家用电器（EPA，2019年）。这些废弃物流通常混合在一起，使得有效分离和处理变得复杂（Brown和Milke，2016年；Wakabayashi等人，2017年；Byers等人，2025年）。例如，C&D废弃物通常包含砖块、混凝土、木材、屋顶瓦片和金属等混合材料，有时还与植物性废弃物混合（EPA，2019年）。在飓风伊恩（Hurricane Ian）期间，通过研磨废弃物（包括植物性和C&D废弃物）作为一种简单的管理策略，以减少体积并节省填埋空间（EPA，2019年；Finch，2024年）。在某些情况下，如飓风伊万（Hurricane Ivan）、丽塔（Hurricane Rita）、查理（Hurricane Charley）和卡特里娜（Hurricane Katrina），植物性废弃物也被用于能源回收（EPA，2019年）。重建工作也严重依赖新材料，即使是损坏超过50%的建筑物也通常会被拆除并填埋（Denhart，2010年；Byers等人，2025年；Derrible等人，2019年）。
这种线性的灾害管理方式存在显著的环境缺陷。先前的研究表明，大量废弃物的填埋会释放有害物质，污染土壤、水和空气（Brown和Milke，2016年；Wakabayashi等人，2017年；Sakai等人，2019年；Roper，2008年）。废弃物的运输、研磨和偶尔的焚烧也会消耗大量能源并排放温室气体（GHGs）（Parsaee等人，2025年；Denhart，2010年；Amato等人，2019年）。例如，卡特里娜飓风的废弃物管理在传统处理方式下估计产生了430万至2250万短吨（约390万至2040万公吨）的二氧化碳当量温室气体排放（Denhart，2010年）。同样，2023年美国苏利文（Sullivan）的龙卷风可能产生了约7千吨（700万公斤）的C&D废弃物，主要来自近78栋单户住宅的破坏（Parsaee等人，2025年），这导致了大约12千吨的二氧化碳当量温室气体排放（Parsaee等人，2025年）。此外，依赖新材料进行重建会放大环境影响，因为原材料提取、制造、运输和最终处置过程中都会产生温室气体排放（Parsaee等人，2025年；Keena等人，2023年；UNEP，2023年）。因此，线性的灾害管理模式加剧了环境退化、资源枯竭和不可持续的恢复实践。
近期文献提出将循环经济（CE）方法整合到灾害管理中，特别是针对C&D废弃物（Jalloul等人，2024年；?etin和Kirchherr，2025年；Parsaee等人，2025年；Byers等人，2025年）。与传统线性方法相比，循环经济方法通过尽可能长时间地使用材料，最大化其价值，然后再进行回收和再生，提供了一种更可持续和有韧性的替代方案（Keena等人，2023年；UNEP，2023年）。循环经济优先考虑再利用、修复、翻新、回收和拆解，而不是拆除或能源回收（UNEP，2023年）。这些做法减少了温室气体排放，降低了对原始材料的依赖，并减轻了资源枯竭（UNEP，2023年；Ruggiero等人，2024年；Karunasena和Amaratunga，2016年；Hsiao等人，2002年）。采用生命周期评估（LCA）、生命周期成本（LCC）和多标准决策分析的研究一致表明，循环经济策略在减少温室气体排放和减少对填埋场的依赖方面优于传统处理方式（Parsaee等人，2025年；Ko?ak等人，2024年；Amin Hosseini等人，2003年）。然而，由于知识缺口和实施挑战，循环经济策略在灾害管理中的采用仍然有限（Jalloul等人，2024年；Parsaee等人，2025年；Byers等人，2025年；Byers等人，2025年）。循环经济策略的可行性取决于多种因素，包括废弃物的数量和组成、危险材料的存在、分配物流、监管限制、社区偏好、资金可用性和机构能力（Jalloul等人，2024年；Byers等人，2025年；Zhang等人，2019年；Askar等人，2019年）。因此，需要进一步开展全面的研究来推进循环经济灾害管理。
本文旨在通过系统地回顾现有的灾害管理文献，建立一个将循环经济方法整合到灾害管理中的基础框架。该框架主要针对美国背景进行开发。同时，也研究了一些国际案例，以说明潜在的策略和可转移的经验教训，因为美国灾害管理中关于循环经济方法的讨论和实践仍然有限。本研究的具体目标是：（1）评估当前的灾害废弃物管理状况，并确定采用循环经济实践的关键障碍；（2）确定将循环经济策略有效整合到灾害准备、响应和恢复中的机遇和推动因素；（3）开发一个全面的、可操作的框架，将循环经济原则纳入灾害管理实践。第1节介绍了研究的背景、问题陈述、目标和贡献。第2节描述了系统性的文献回顾方法。第3节讨论了关于障碍、推动因素和循环经济整合的建议。第4节综合了这些发现，提出了一个基于科学依据的、适应性强的循环经济灾害管理框架，并提出了未来的研究方向。总体而言，本文通过提供一个促进循环经济方法的新框架，为推进可持续灾害管理和社区韧性做出了贡献。该框架指导利益相关者在技术、制度、经济和社会领域推动系统性变革，为未来的研究、政策制定和灾害背景下的循环经济策略实施提供了实用的基础。
方法部分
本研究采用了一种系统性的文献回顾方法，该方法根据系统评价和元分析的优先报告项目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA）框架进行构建，以批判性地评估循环经济原则在灾害管理中的整合情况。该方法旨在确保对当前研究现状的全面、无偏见、透明和可复制的综合。通过归纳性主题编码、跨研究综合和结构化质量评估，实现了分析的严谨性。
结果
系统回顾显示，循环经济原则和生命周期思维在灾害管理中的整合仍处于早期阶段。本节综合了关键的限制因素、机遇和推动因素，突出了技术、制度、经济和社会领域的模式。
讨论
在灾害管理中推广循环经济方法需要一个基于科学依据的、适应性强的框架，该框架能够系统地解决技术、制度、经济和社会方面的障碍，并实现第3节中确定的机遇。如图5所示，本研究提出了一个连贯的三阶段框架，旨在促进循环经济原则在灾害管理所有阶段的广泛应用，从准备到恢复和重建。
局限性与未来研究
本研究存在一些局限性，可以在未来的研究中加以解决。
首先，该框架主要是为美国背景开发的，所依据的文献和实证案例主要集中在美国发生的事件上。因此，这项研究不具有全球代表性。此外，该研究也没有特别考察发展中国家背景下的一些特征，例如非正规部门在废弃物管理中的高参与度。
结论
本研究强调了系统地将循环经济原则整合到灾害管理中的紧迫性，旨在增强社区韧性和促进环境可持续性。通过系统性的文献回顾，研究确定了阻碍循环经济在灾害恢复中应用的主要技术、制度、经济和社会障碍。研究还提出了可行的解决方案和克服这些障碍的机制。
未引用的参考文献
Brown, 2012; Keena等人，2025
作者贡献声明
莫杰塔巴·帕尔萨伊（Mojtaba Parsaee）：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、可视化、验证、监督、资源协调、项目管理、方法论设计、调查、数据分析、数据整理。塔兰·阿巴扎里（Tarlan Abazari）：撰写——审阅与编辑、初稿撰写、可视化、验证、监督、方法论设计、调查、数据分析、概念化。纳维德·尼克杜斯特（Navid Nickdoost）：撰写——审阅与编辑、验证、数据分析。莫赫森·古达尔齐（Mohsen Goodarzi）：撰写——
利益冲突声明
作者声明没有需要披露的潜在财务或非财务利益冲突。
致谢
作者衷心感谢印第安纳州立大学的学生艾玛·哈维（Emma Harvey）在收集本研究中使用的一些研究资料方面所提供的宝贵帮助。
