《Waste Management》：Carbon footprint and its cross-province transfer of plastic waste management system in China
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宁欣黄|杨光|谢园波|周传斌中国科学院生态环境科学研究院区域与城市生态国家重点实验室，北京100085，中国摘要塑料废弃物管理的碳足迹引起了广泛关注；然而，其跨空间转移模式以及相关的环境和经济成本尚未得到充分研究。这一知识空白阻碍了政策制定者制定更加有针对性和地方性的塑料回收策略
宁欣黄|杨光|谢园波|周传斌
中国科学院生态环境科学研究院区域与城市生态国家重点实验室，北京100085，中国
摘要
塑料废弃物管理的碳足迹引起了广泛关注；然而，其跨空间转移模式以及相关的环境和经济成本尚未得到充分研究。这一知识空白阻碍了政策制定者制定更加有针对性和地方性的塑料回收策略。本研究通过生命周期评估方法，调查了四种类型的塑料废弃物回收措施，并在中国选取了十三个工业案例进行案例分析。随后，汇总了塑料废弃物回收所产生的国家级碳足迹及其在各省份间的转移模式。塑料废弃物回收措施的碳足迹范围为?4675.8至?558.2千克二氧化碳当量/吨，相应的经济投资成本介于17.1至257.4元人民币/千克二氧化碳当量之间，并伴随着一定的水污染物排放。与其他处理方式（如填埋）相比，从2019年到2023年，塑料废弃物回收产业和焚烧设施为中国减少了2083万至2684万吨二氧化碳当量的碳排放，显示出其在废物管理领域实现低碳转型的巨大潜力。中国江苏省、安徽省和广东省是塑料废弃物回收碳足迹的最大净接收者，分别减少了3040.2万、2100.6万和1469.4万吨二氧化碳当量。考虑到省内回收和焚烧过程，这三个省份实现了最大的气候收益，分别为?5024.4万、?4326.5万和?3371.5万吨二氧化碳当量。基于技术和区域层面的研究发现，本文提出了相应的政策建议。
引言
全球范围内普遍认同需要减轻塑料污染问题。2019年全球产生了约3.68亿吨塑料废物（Vuppaladadiyam等，2024年），但仅有10%得到了回收（Geyer，2020年）。据预测，到2050年这一数字可能翻倍，达到1.21亿吨（Pottinger等，2024年）。为应对全球塑料污染问题，联合国环境规划署（UNEP）动员了塑料供应链中的所有利益相关者，以提高资源利用效率并推动循环经济的发展（UNEP，2021年）。由于塑料材料来源于化石油，塑料的生产、消费和生命周期管理都与人类温室气体（GHGs）排放密切相关（Hamilton等，2019年）。例如，2015年塑料生产占全球温室气体排放总量的4.5%（Cabernard等，2022年），这一比例到2019年上升至5.4%（Karali等，2024年）。预计到2050年，塑料相关温室气体排放量将达到6.5吉吨二氧化碳当量，占全球总排放量的15%（Ellen MacArthur基金会，2017年；Zheng和Suh，2019年）。改进的废物管理系统可以减少15%-25%的碳排放（UNEP，2024年）。中国是世界上塑料生产和回收规模最大的国家之一（Peiró等，2013年；Wang等，2020年）。据估计，2007年至2016年间，中国塑料废弃物回收行业带来的全国性温室气体减排量增加了1.9倍，但促进其减排的空间热点和技术方法仍需进一步研究（Liu等，2018年）。为了制定更加有针对性和地方性的政策，以指导塑料废弃物回收产业的低碳转型（Chu等，2022年），有必要进一步揭示中国塑料废弃物回收行业在技术和区域层面的碳足迹差异。
引言
全球都一致认为需要减少塑料污染。2019年全球产生了约3.68亿吨塑料废物（Vuppaladadiyam等，2024年），但只有10%得到了回收（Geyer，2020年）。据估计，到2050年，塑料废物可能会增至1.21亿吨（Pottinger等，2024年）。为解决全球塑料污染问题，联合国环境规划署（UNEP）动员了塑料供应链中的所有利益相关者，以提高资源利用效率并促进循环经济的发展（UNEP，2021年）。塑料的生产、消费和生命周期管理都与人类温室气体排放密切相关，因为塑料材料是从化石油中提取和制造的（Hamilton等，2019年）。例如，2015年塑料生产占全球温室气体排放总量的4.5%（Cabernard等，2022年），这一比例到2019年上升至5.4%（Karali等，2024年）。预计到2050年，塑料相关温室气体排放量将达到6.5吉吨二氧化碳当量，占全球总排放量的15%（Ellen MacArthur基金会，2017年；Zheng和Suh，2019年）。改进的废物管理系统可以减少15%-25%的碳排放（UNEP，2024年）。中国是全球最大的塑料生产和回收国家之一（Peiró等，2013年；Wang等，2020年）。据估计，2007年至2016年间，中国塑料废弃物回收行业带来的全国性温室气体减排量增加了1.9倍，但促进其减排的空间热点和技术方法仍需探索（Liu等，2018年）。为了制定更加有针对性和地方性的政策，以指导塑料废弃物回收产业的低碳转型（Chu等，2022年），有必要进一步揭示中国塑料废弃物回收行业在技术和区域层面的碳足迹差异。
节选
研究案例介绍
本研究关注了中国两种主要类型的塑料废物，即PET塑料和聚烯烃塑料（PP和PE），这两种塑料占2023年中国回收塑料总量的75%（中国再生资源回收利用协会，2024年）。本研究调查了四种类型的塑料废弃物回收措施及其相应的十三个工业案例，包括纤维制造、片材成型、造粒和热解等。这些措施的具体描述和地理位置见支持信息（SI）中的图S1。片材成型和纤维制造是
塑料废弃物回收的技术评估
（1）不同塑料废弃物回收措施的碳足迹
一般来说，塑料废弃物回收措施（如片材成型、纤维制造、造粒和热解）的碳足迹分别为?2635.48、?2918.36、?545.49和?528.05千克二氧化碳当量/吨，而塑料废弃物焚烧的碳足迹为?133.54千克二氧化碳当量/吨（图1），这说明这些方法相比填埋（基线情景为0.23千克二氧化碳当量/吨）具有明显的气候效益。
讨论
本研究全面探讨了塑料废弃物回收和处理的碳足迹。先前的研究表明，碳足迹是评估塑料废弃物回收技术的重要指标（Schwarz等，2021年）。研究发现，聚烯烃和PET塑料废弃物的机械回收碳足迹分别为约-1800和-2000千克二氧化碳当量/吨（Chen等，2019年；Zhou等，2021年），而热解
结论
本研究对中国塑料废弃物管理系统的碳足迹进行了多尺度评估。研究发现，不同回收技术的气候效益存在显著差异。具体而言，根据工业数据的利用和回收材料的降解系数调整后，聚烯烃的机械回收可能带来的气候效益低于之前的估计值。分析还揭示了这些技术之间的复杂相互作用
CRediT作者贡献声明
**宁欣黄**：负责撰写初稿、可视化展示、方法论制定、数据整理。**杨光**：负责可视化展示、方法论制定、数据整理。**谢园波**：负责资源协调、数据整理。**周传斌**：负责撰写、审稿编辑、方法论制定、资金筹措和概念构思。
作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究成果。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号72361147524）和世界自然基金（RO-A000049）的支持。我们感谢高星、王聪、赖嘉荣和马世军的帮助。同时，也感谢所有在实地调查过程中与我们分享想法和经验的受访者及相关部门，以及所有帮助我们改进论文的匿名审稿人。
