澳大利亚消费后服装废弃物的物质流分析

《Environmental Development》:Material Flow Analysis of Post-Consumer Apparel Waste in Australia

【字体: 时间:2026年05月10日 来源:Environmental Development 5.3

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  马布巴·伊姆罗兹·汗 | 李静 王 | 拉吉夫·帕德海 澳大利亚RMIT大学时装与纺织学院,墨尔本 **摘要** 服装废弃物是澳大利亚一个严重且迅速增长的问题。然而,各种废弃物流的流动情况尚未得到充分量化。本研究尝试使用物质流分析(MFA)作为方法工具,来绘制和量化

  马布巴·伊姆罗兹·汗 | 李静 王 | 拉吉夫·帕德海
澳大利亚RMIT大学时装与纺织学院,墨尔本

**摘要**
服装废弃物是澳大利亚一个严重且迅速增长的问题。然而,各种废弃物流的流动情况尚未得到充分量化。本研究尝试使用物质流分析(MFA)作为方法工具,来绘制和量化澳大利亚的各种废弃物流动。MFA结果表明,服装回收商是处理年度约33%(即约170,204 ± 29,462吨)服装废弃物的关键参与者。令人惊讶的是,研究指出服装回收商是大量被送往垃圾填埋场的服装废弃物的主要来源,其年处置量约为141,076吨。研究还显示,以“海外回收”为名,约有25%的废弃物被转移至其他国家。垃圾填埋场是服装废弃物最终处理的主要途径(约占39%),只有14%的服装被重新利用。由棉-聚酯混纺材料制成的服装是填埋量最大的类别(年均约62,000吨)。这些发现凸显了服装废弃物管理方面亟需系统性的改革,特别是加强回收责任制和推动循环经济策略的实施。本研究提出了若干限制和未来研究方向,以进一步探讨这一主题,包括废弃物特征分析、国家层面的废弃物库存数据库建设、当地服装回收商的做法、以及澳大利亚消费者处理服装产品的行为模式。

**1. 引言**
纺织废弃物是指在生产和消费过程中产生的废弃或不可使用的服装或织物,包括衣物、家用纺织品和工业剩余物。截至2017年,全球共产生了9200万吨纺织废弃物(Ruiz, 2023)。发达国家在可持续管理废弃物方面面临巨大挑战,高可支配收入、快速的消费文化以及对废弃物问题认识不足是一些关键因素。填埋是全球主要的纺织废弃物处理方式,即使在发达国家也是如此。
服装是纺织制品的一种。服装通常指T恤、连帽衫、牛仔裤、夹克等日常穿着的衣物。在服装废弃物中,通过二手店购买的服装或退回分发的损坏但仍可使用的服装不被视为废弃物(Vera Amicarelli 2022)。用于制造服装的材料中,只有不到1%被回收制成新的服装,这意味着每年有超过1000亿美元的资源被浪费(澳大利亚时装理事会,2022b)。服装生产涉及多种纤维类型,如棉-聚酯混纺、纯棉、聚酯纤维等。棉花生产和加工对气候变化、化石燃料枯竭、水资源短缺和人类健康等方面有显著影响(Vera Amicarelli 2022)。如果这些关键资源被未经回收地填埋,将会造成巨大损失。
服装行业面临的重大挑战之一是摆脱基于“采集-制造-废弃”概念的线性经济模式(Morone等人,2016)。与其他商品类似,纺织品也遵循生产-消费-废弃的循环模式(Islam和Huda,2019),这一模式在生产和废弃两个阶段都会对环境造成影响(Vera Amicarelli 2022)。一些研究人员建议建立专门的纺织废弃物收集系统。然而,涉及废弃物处理的中间过程和参与者(如本地回收商、非营利组织、从事海外回收和再利用的贸易组织,或用户间的物品再利用)非常复杂,其实际废弃物流量在很大程度上仍不明确。在区域层面,进行此类量化是制定服装废弃物管理策略的重要第一步。
物质流分析(MFA)是一种广泛使用且被认可的工业生态学工具,它研究整个系统中每种物质流的路径和流量,并测量输入输出物质(Islam和Huda,2019)。MFA是废弃物和资源管理的决策工具(Koligkioni等人,2018)。该方法基于质量平衡原理,定义为“对物质在空间和时间上的状态及变化进行系统评估”(Brunner和Rechberger,2016)。它有助于从定量和定性的角度识别最重要的物质流动,使其成为废弃物和资源管理的合适工具(Haberl等人,2011)。Vera Amicarelli(2022)指出,MFA在纺织行业中应用不足,无论是在定性还是定量方面。MFA是一种估算明确定义系统中物质或流动量的分析方法,可分为静态MFA和动态MFA。Mueller等人(2014)指出,静态模型以一年为时间尺度,仅捕捉单一年份的系统流动情况,而不考虑时间动态变化。Islam和Huda(2019)则描述了动态MFA,即对多年产品和物质流动进行评估。
澳大利亚人均纺织消费量仅次于美国(Moazzem等人,2021b;《卫报》,2022)。平均每位澳大利亚人每年消费27公斤新服装(Kollmorgen,2021;Shirvanimoghaddam等人,2020)。如果将床上用品、窗帘和家具等家居用品也计入年人均消费数据,总量约为39-41公斤(Gorman,2021)。澳大利亚在各经合组织(OECD)成员国中人均产生的商业和工业纺织废弃物最多。澳大利亚消费者每年在服装上花费285.8亿澳元(Boulton等人,2020),每年平均丢弃23公斤服装,占纺织品废弃物的93%(Shirvanimoghaddam等人,2020;Taylor,2021)。Khan等人(2023)指出,过去15年澳大利亚人购买的服装增加了60%,但服装的使用寿命缩短了一半,平均每人仅穿着33%的服装。最新调查显示,24%-25%的澳大利亚人在穿一次后就丢弃服装,41%的人选择直接丢弃旧服装而非修理或回收(《 Buy Australian Magazine》,2022;Piller,2022)。过度的服装消费及其产生的大量纺织废弃物在澳大利亚引发了多重问题。

**图1**展示了选定OECD国家服装消费(A)与废弃物产生(B)(单位:吨)的分布情况。由于澳大利亚和瑞典的数据以人均公斤数表示,因此使用的是他们的服装消费数据,其他国家则使用纺织消费数据。

**图1. (A)** 选定OECD国家的服装/纺织消费情况 [数据来源:澳大利亚(Simon Lockrey副教授,2022),捷克共和国(新华社,2024),芬兰(Gurova,2023),丹麦(Gurova,2023),德国(Deutschland,2026),拉脱维亚(LIFE Waste To Resources IP,2023),立陶宛(Gurova,2023),挪威(北欧部长理事会,2026),瑞典(Persson和Hinton,2023),美国(Chowdhury等人,2022),英国(Millward-Hopkins等人,2023a)。
**图1. (B)** 选定OECD国家的服装/纺织废弃物产生情况 [数据来源:澳大利亚(Khan等人,2023),奥地利(zeitung,2024),比利时(COSH!,2021),加拿大(Joel Vincent,2024),爱沙尼亚(气候部,2022),冰岛(北欧合作组织,2023),爱尔兰(CIRCULéIRE,2024),卢森堡(Thierry Labro,2026),斯洛文尼亚(Sedej和Toro?,2023),西班牙(Corina Pons,2024;Visbal等人,2023),美国(Chen等人,2021),英国(Büyükaslan等人,2015)。]

**图2.** 澳大利亚纺织废弃物流动概览。
在废弃物产生方面,大多数国家使用了服装废弃物数据。但由于数据限制,冰岛、爱尔兰、美国和英国采用了纺织废弃物数据。对于奥地利和西班牙,服装废弃物与总纺织废弃物之间的区别不明确,因为相关文献中这两个术语经常互换使用。在西班牙的情况下,两个不同来源提供了不同的数据和术语,因此计算了这些估计值的平均值并呈现在图中。

**结论**
从图1可以看出,澳大利亚的人均服装消费量和废弃物产生量明显高于许多西欧国家。图1(A)显示每年各国服装消费量差异较大,美国最高,约为37公斤/人,其次是澳大利亚(约34公斤/人),英国约为25公斤/人。德国处于中间位置,约为19公斤/人,而丹麦和挪威接近15公斤/人。芬兰和捷克共和国的消费量较低(约11–12公斤/人),瑞典约为10公斤/人,拉脱维亚和立陶宛最低,约为7–8公斤/人。据此可知,澳大利亚的人均消费量高于许多西欧国家。图1(B)显示人均年服装废弃物产生量,美国和加拿大最多,均约为37公斤/人,其次是爱尔兰(约35公斤/人)和英国(约30公斤/人)。澳大利亚的废弃物产生量也相对较高,约为23公斤/人。西班牙和爱沙尼亚的废弃物产生量约为19–20公斤/人和17公斤/人。比利时约为15公斤/人,卢森堡、斯洛文尼亚和冰岛则在11–13公斤/人范围内。奥地利的废弃物产生量最低,约为4.5公斤/人。
目前针对澳大利亚纺织行业的研究较少,例如提出纺织业废水处理方法(Dow等人,2017;Villalobos García等人,2018)或利用纺织废弃物的理念(Echeverria等人,2019;Tran等人,2022)以促进回收(De Silva等人,2014;Ma等人,2019),以及评估纺织废弃物带来的环境影响(Moazzem等人,2021a;Niinim?ki等人,2020)。关于使用MFA量化澳大利亚纺织废弃物流动的详细研究尚未开展。下一节将介绍一些全球范围内在纺织行业应用MFA的研究案例。
基于现有数据,本研究通过MFA方法,纳入澳大利亚所有相关流程和参与者,试图量化各种废弃物流动并进行详细映射。迄今为止,尚无研究采用这种特定方法。本研究首次在学术研究中利用MFA量化澳大利亚的海外回收等流程。该模型还强调了服装回收商在纺织逆向供应链中处理纺织废弃物方面的作用。同时,还估算了垃圾填埋场中纤维的成分。这项研究为政策制定者提供了关于填埋场组成和回收商在废弃物分流中的角色的第一手信息。从事纺织或服装废弃物研究的人员可以利用原始数据进一步开发MFA模型。
本研究仅关注服装废弃物,未包括窗帘、床上用品、地毯、家具等其他类型的纺织废弃物。研究的主要目标是:
1. 基于澳大利亚消费者后端服装废弃物的特性和当前做法,开发静态MFA模型;
2. 量化各种废弃物处理途径中的服装废弃物数量;
3. 估算澳大利亚垃圾填埋场中服装废弃物的纤维组成。
后续章节将详细描述所使用的MFA方法,包括数据来源、假设、局限性以及研究结果及其对澳大利亚纺织废弃物管理的影响。在这段引言之后,第2节介绍了一些将材料流分析(MFA)作为纺织废弃物管理工具的先前研究;第3节描述了研究的材料和方法;第4节重点介绍了研究结果并展开了讨论;第5节提到了研究的局限性和未来方向;第6节以结论作为结尾。

2. 文献背景
为了识别研究空白并证明本研究的合理性,进行了深入的文献回顾。本次文献回顾的数据来源是Web of Science的核心收藏数据库。在数据库中,使用“纺织废弃物”作为主题关键词进行搜索,然后在细化结果窗口中添加了“物质流分析”。这样的搜索找到了21篇(原始)研究文章,并对其进行了进一步分析。每篇文章都关注纺织废弃物管理的不同方面,采用了生命周期评估、环境影响评估和投入产出分析等多种方法,同时还将MFA作为补充方法,为该领域的挑战和解决方案提供了宝贵的见解。使用MFA进行的研究非常少,且所有研究都来自欧洲。塑料是纺织行业的重要组成部分。除了单纯的关注纺织废弃物外,一些研究还应用MFA来分析塑料废弃物的流动情况,例如在中国(Chen等人,2023年;Chu等人,2022年)、在欧洲(Kawecki等人,2018年)以及在美国(Kuczenski和Geyer,2010年)。Vera Amicarelli(2022年)提到,在纺织行业应用MFA的情况非常罕见。在这21篇文章中,只有5篇提到了使用MFA进行纺织废弃物管理各方面的研究。表1列出了这些文章的摘要。

表1. 采用MFA进行纺织废弃物管理的文章摘要
| 参考文献 | 期刊名称 | 出版国家 | 研究重点 | 除MFA外使用的分析方法 | 主要发现 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| Morell-Delgado等人(2024年),《总体环境科学》 | 西班牙 | 市政纺织废弃物(MTW)处理和消费者行为 | 公民调查和生命周期评估(LCA) | 大约10%的市政纺织废弃物被单独收集,其余90%被焚烧或填埋。MFA揭示了当前的纺织废弃物管理状况以及不同收集和处理方法(如焚烧和填埋)之间的分配情况。 |
| Vera Amicarelli(2022年),《环境影响评估评论》 | 意大利 | 欧洲纺织废弃物管理的估算与模拟 | 情景分析 | 提高单独收集和回收率显著降低了欧洲的二氧化碳当量排放和废弃物填埋量。 |
| Nynne N?rupa(2019年),《资源、保护与回收》 | 丹麦 | 欧洲一家纺织分拣中心的评估 | 生命周期库存分析 | 尽管大多数分类后的纺织品最初是用于再利用的,但随着时间的推移其质量下降,可回收纺织品的数量增加,而可重复使用的纺织品比例从79.8%降至74.9%。 |
| Malinverno等人(2023年),《资源、保护与回收》 | 瑞士 | 公司中循环工作服纺织品管理系统的开发 | 对公司的访谈 | 瑞士平均每位工人每年获得1.6公斤的工作服,其中0.7公斤被焚烧,0.3公斤被回收,0.6公斤被重新加工。大部分工作服由聚棉和其他混纺材料制成。 |

3. 材料与方法
纺织品包括各种材料,如家具、地毯和地垫、建筑和拆除用纺织品等。本研究专门关注澳大利亚消费者后废弃服装的各种流动量的量化。使用STAN 2.7软件来可视化MFA的结果。该软件由维也纳技术大学的水质、资源与废物管理研究所开发,用于平衡物质和物质流(Cencic,2025年)。数据细节及用于建模和估算纤维组成的相关数据来源分别列在表3(第3.4节)和表4(第3.6节)中。

表3. 流程概览
| 流程 | 数量 | 单位 | 来源 |
| --- | --- | --- | --- |
| F 0-1 | 新产品进口 | 373,000吨/年 | 基于(澳大利亚时尚委员会,2022a;Julie Boulton,2022) |
| F 1-2 | 消费者丢弃的服装 | 516,000吨/年 | 基于(澳大利亚研究所,2024) |
| F 2-6 | 为慈善收集的二手服装 | 310,316吨/年 | 基于(慈善回收机构澳大利亚,2021) |
| F 2-7 | 通过服装回收机构收集的二手服装 | 310,316吨/年 | 与STAN 2.7数据核对 |
| F 2-5 = F 5-1 | 直接再利用的二手服装 | 20,000吨/年 | 基于(澳大利亚时尚委员会,2022b) |
| F 2-3 = F 3-4 | 通过市政废物收集系统收集的服装 | 3%的总丢弃量 | 基于(Moazzem等人,2021b;莫纳什大学,2021) |
| F 6-4 | 通过捐赠送往填埋场的服装 | 14%的捐赠量 | 基于(慈善回收机构澳大利亚,2021;澳大利亚时尚委员会,2022b) |
| F 6-9 = F 9-1 | 在二手店出售的服装 | 16.5%的捐赠量 | 基于(慈善回收机构澳大利亚,2021) |
| F 6-10 | 通过捐赠送往福利机构的服装 | 0.5%的捐赠量 | 基于(慈善回收机构澳大利亚,2021) |
| F 6-8 | 通过捐赠送往回收机构的服装 | 36%的捐赠量 | 基于(慈善回收机构澳大利亚,2021) |
| F 6-11 | 通过捐赠出口的二手服装 | 33%的捐赠量 | 基于(慈善回收机构澳大利亚,2021) |
| F 7-8 | 通过服装回收机构送往回收的服装 | 33%的捐赠量 | 与STAN 2.7数据核对 |
| F 8-12 | 送往国内回收的服装 | 7%的总回收量 | 基于... |
| F 8-13 | 送往海外回收的服装 | 7%的总回收量 | 与STAN 2.7数据核对 |
| F 7-4 | 通过服装回收机构送往填埋场的服装 | 7%的捐赠量 | 基于... |
| F 4-0 | 废弃材料的处置 | 260,000吨/年 | 基于(Fibre2Fashion,2024) |
| F 13-0 | 作为资源回收的材料 | 7%的总回收量 | 基于... |
| F 11-0 | 出口的材料 | 33%的捐赠量 | 基于(慈善回收机构澳大利亚,2021) |
| F 10-0 | 用于福利的材料 | 0.5%的捐赠量 | 基于(慈善回收机构澳大利亚,2021) |

表4. 纺织产品的纤维组成
| 材料 | 百分比 (%) |
| --- | --- |
| 棉/聚酯混合 | 31 |
| 棉 | 30 |
| 聚酯 | 11 |
| 其他纤维 | 29 |
| 来源:ACTA For The NSW Environment Protection Authority (EPA) (2021) |

3.1. 数据收集
本研究采用系统的方法来量化澳大利亚境内的服装流动。MFA模型所需的数据通过桌面研究收集。这些数据来自国际同行评审的文章、不同澳大利亚组织报告的信息,以及对相关数据库、期刊、书籍和网站的全面搜索。桌面研究对于建立定量MFA模型至关重要。

3.2. 系统描述
来自各国的服装进口构成了澳大利亚境内物质流的起点。平均每年进口的服装量为373,000吨(澳大利亚时尚委员会,2022a)。现有数据显示,大约有1,440,000吨服装属于澳大利亚家庭所有(澳大利亚时尚委员会,2022b),这些服装被用作模型中的初始库存。这其中包括仍在使用的服装(经常穿着)和不经常使用的服装(通常储存在衣橱中)。包括这部分库存非常重要,因为消费者实际丢弃的服装可能超过他们当年购买的量。这解释了为什么在静态MFA模型中,丢弃量可能会超过进口量。在本研究中,库存在第2节的“使用阶段”中明确显示,代表参考年度开始时家庭拥有的服装量。其他流程中未显示库存,因为这不是中间库存,而是家庭衣橱的累计起始库存。

3.3. 系统描述
澳大利亚境内的服装进口是物质流的起点。平均每年进口服装量为373,000吨(澳大利亚时尚委员会,2022a)。现有数据显示,大约有1,440,000吨服装属于澳大利亚家庭所有(澳大利亚时尚委员会,2022b),这些服装被用作模型中的初始库存。这些服装包括仍在使用的服装和不经常使用的服装。包括这部分库存非常重要,因为它解释了为什么在静态MFA模型中,丢弃量可能会超过进口量。在本研究中,库存明确显示在“使用阶段”中,以表示参考年度开始时家庭持有的服装量。其他流程中未显示库存,因为它不是中间库存,而是家庭衣橱的累计起始库存。

开发MFA模型时,我们使用了来自国家报告和行业特定统计数据的二手信息来量化服装的生命周期末期流动。据估计,澳大利亚每年有860,000吨纺织品、皮革和橡胶废弃物被丢弃(Boulton等人,2020;澳大利亚研究所,2024)。根据Ellen MacArthur基金会(2017)和澳大利亚研究所(2024)的数据,服装废弃物约占纺织废弃物总量的60%,因此我们将这一数量作为“服装丢弃”流程的关键模型输入。然而,我们认识到需要改进初级数据收集以提高这些假设的准确性和可靠性。“捐赠”流程是根据慈善回收机构澳大利亚(2021)的数据定义的,该机构报告称每年有大约310,316吨服装被慈善组织收集。这些物品被送往多个最终处置目的地:16.5%通过慈善商店出售,0.5%通过福利计划分发,36%被送往回收,33%被出口,14%最终被填埋。这些比例被纳入MFA模型作为技术系数,以确定下游流动。此外,根据澳大利亚时尚委员会(2022b)的数据,非正式的再利用活动(模型化为单独的“用户间再利用”流程)每年大约贡献20,000吨。消费者使用后产生的服装废弃物,如果未通过再利用或回收渠道进行收集,将会通过市政固体废物系统进行处理。根据Moazzem等人(2021b)的研究,纺织品约占家庭废物流的3%,这一比例影响了这些废弃物通过市政废物路线进入垃圾填埋场的过程。这些系统组成部分及其量化的数据构成了本研究中开发的静态物质流分析(MFA)的基础。表2概述了与纺织品废弃物流相关的各个过程,这些信息来源于系统描述。MFA模型中特定流程的相关数据在表3(第3.4节)中有详细展示。

3.3 材料系统的边界
该系统的边界从进口开始,涵盖与福利相关的出口、国内回收、海外回收以及最终进入垃圾填埋场的过程。换句话说,这些流程之后的进一步处理被排除在模型之外。虽然本研究重点关注的是废弃物的最终处理过程,但新的进口仍被视为系统的主要输入来源,用于计算废弃物数量。因此,进口数据代表了进入用户阶段的服装,这与MFA的实践是一致的。MFA的地理系统边界设定在澳大利亚国家层面。本研究重点对澳大利亚的服装废弃物流动进行了静态MFA建模。与产品寿命相关的内容被排除在外。由于几乎所有数据基于2021年及以后的报告和统计数据,因此该模型以2021年作为参考年份。此外,本研究未包括通过焚烧进行能量回收的情况,因为澳大利亚在该方面的实践非常有限;仅有大约15,000吨废弃物被用于能量回收(澳大利亚时尚委员会,2022b)。

3.4 物质流分析
MFA作为资源管理、废物管理和环境管理中的决策支持工具的重要性已经得到了广泛认可(Brunner和Rechberger,2016)。在本研究中,MFA被用来量化澳大利亚地理边界内的各种流动(以吨为单位)。该模型包含了一个由13个不同流程和23个相互关联的流动组成的综合框架,并将进口流程作为重要组成部分。表3显示了相关的流动、具体数量以及MFA模型的数据来源。

3.5 MFA模型的数据不确定性
为了建立系统的评估体系,根据Vera Amicarelli(2022)、Patrício等人(2015)和Amicarelli等人(2021)的建议,服装废弃物流中不确定的数量被估计为重量上的±5%。这种近似处理方法被引入到了STAN 2.7模型中。STAN 2.7允许在数据中引入不确定性,这些不确定的数量被认为遵循正态分布,由它们的平均值和标准差表示。这种处理方式使得误差传播和数据协调等技术得以应用。平均值加上或减去两倍标准差的区间内包含了95%的数据,这被称为95%置信区间(Cencic,2023)。在当前的MFA模型中利用了这一优势,通过STAN 2.7来减少建模误差(即不同路径上的纺织品废弃物数量),从而获得确定的最大值和最小值范围。

3.6 纤维成分
澳大利亚新南威尔士州环境保护局(ACTA For The NSW Environment Protection Authority,2021)提供了服装废弃物的平均纤维成分数据,并在表4中进行了呈现。新南威尔士州是澳大利亚人口最多的州。2021年,慈善机构对新南威尔士州的垃圾填埋场中的纤维类型进行了基本调查。利用表4中的数据通过MFA模型量化了进入垃圾填埋场的总纺织废弃物量,从而估算出填埋场中处理的各种纤维的数量。由于全国范围内关于不同纤维成分的数据还不够充分,这导致了数据上的稀缺性。假设这一趋势也适用于澳大利亚的其他州。

4. 结果与讨论
图3可视化了2021年澳大利亚境内纺织品废弃物的复杂循环过程。图3中显示的1,440,000吨库存代表了所有家庭拥有的服装,包括仍在使用的和不再使用的。这些库存体现了当年的废弃物总量(约516,000吨),其 inclusion 对于平衡系统至关重要,因为当年的废弃物量(约516,000吨)超过了进口量(约373,000吨)。这种不平衡表明,澳大利亚人不仅丢弃了新购买的服装,还清理了不再需要的旧衣物。如果没有这些库存数据,MFA模型将显得不平衡;而有了这些数据后,流动过程就变得清晰且易于解释。此外,大量的库存减少(约143,000吨)表明COVID-19大流行使得消费者有更多时间在家清理衣物。英国的一项研究显示,在疫情期间有41%的英国成年人清除了他们的衣物(The Waste and Resources Action Programme (WRAP),2024)。随着未来几年库存量的减少,废弃物和进口之间的动态平衡将会实现。

从个人层面来看,每年的平均废弃物量约为每人23公斤,相当于大约75至80件衣物,假设每件衣物的平均重量为0.3公斤。这一人均数字与其他国际研究结果相当。例如,Maldini(2019)报告称荷兰消费者每年丢弃约40件衣物。澳大利亚不同终端处理途径的相对份额——垃圾填埋场(约39%)、再利用(约14%)、出口(约20%)和海外回收(约25%)——与英国和西班牙等OECD国家的趋势一致,尽管这些国家存在二手市场和慈善再利用系统,但废弃物处理仍然是主要方式。

分析表明,在澳大利亚的纺织品废物处理体系中,捐赠发挥着重要作用。慈善再利用和回收部门每年处理大量的纺织品废弃物,约为310,316 ± 15,516吨,占收集总量的60%。捐赠在模型中的输出量最大,因为它促进了回收、再利用、出口、福利处理和垃圾填埋等多种用途。在澳大利亚,消费者使用后的纺织废弃物主要由回收机构、慈善组织和市政固体废物收集(Moazzem等人,2021b)。在废弃物最终处理阶段,服装会被送往多个目的地。对于那些将衣物交给他人再利用或通过跳蚤市或互联网出售的用户,估计的再利用量为约20,000 ± 1,000吨。另一大份额是由慈善机构独立收集的。公民将不需要的纺织品捐赠给慈善机构,慈善机构会筛选出质量较好的衣物用于转售,这部分数量为51,202 ± 2,560吨。根据欧盟的《废物框架指令》,到2025年1月1日,欧盟成员国必须为不能送往垃圾填埋场或焚烧的纺织废弃物设立专门的收集系统(澳大利亚时尚委员会,2022a)。澳大利亚也可以考虑类似的规定。

衣物回收者是澳大利亚纺织品废物收集系统的重要组成部分,但收集这类数据具有一定难度。为此,在确定其他所有流动数据后,使用STAN 2.7进行了数据协调。软件模块的数据协调显示,衣物回收者收集了约170,204 ± 29,463吨的废弃物,占总服装废弃物的33%。回收是纺织品废弃物终端处理的重要环节之一。回收的输入主要来自捐赠和衣物回收者。在澳大利亚,目前缺乏关于通过回收者处理的服装废弃物详细统计数据的系统记录(Moazzem等人,2021b)。因此难以准确确定通过回收处理的废弃物数量。通过STAN 2.7的数据协调,发现衣物回收者回收了约29,128 ± 30,295吨的废弃物,而捐赠贡献了111,714 ± 5,586吨。鉴于澳大利亚的回收率约为7%(Khan等人,2023;Taylor,2021),我们假设国内回收的量为9,859吨(见图3)。海外回收(例如25%)是仅次于垃圾填埋场的第二大处理方式,而出口贡献量约为20%。虽然澳大利亚通过出口获得收入,但进口这些衣物的国家面临着纺织品废弃物的问题。有时,出口到海外的衣物不符合国外买家的要求。据ABC News调查,许多海外卖家会将无法销售的纺织品丢弃在垃圾填埋场(Times News Group,2021)。然而,大部分海外回收的废弃物被用于下游或其他低价值用途,如隔热材料、擦拭布和床垫填充物——这些废弃物难以进一步回收,最终可能被填埋。政府应采取措施促进消费者参与回收,并推出教育和信息宣传计划,以促进可持续的纺织品回收(Vera Amicarelli,2022)。提高国内回收能力可以减少出口量,将纺织品废弃物从垃圾填埋场转移出去,降低其对社会和环境的影响,并推动纺织业的可持续发展。

部分纺织品废弃物最终会被填埋。通常,纺织品废弃物只允许进入路边废物系统,占家庭总废物的3%,即15,480 ± 774吨,这些废弃物最终被填埋(Moazzem等人,2021b)。澳大利亚每年进入垃圾填埋场的服装废弃物总量为200,000 ± 7,421吨,其中捐赠和衣物回收者分别贡献了43,444 ± 2,172吨和141,076 ± 7,054吨。图4显示了澳大利亚各种纺织品废弃物处理途径的占比情况。垃圾填埋场的贡献比例最高,约为39%,其次是海外回收(25%),而福利处理的占比最低(<1%)。在英国的服装废物管理系统中,垃圾填埋和焚烧是比再利用和回收更常见的处理方式(Millward-Hopkins等人,2023a)。西班牙的情况也类似,Morell-Delgado等人(2024)发现90%的纺织品废弃物被焚烧或填埋,这种分类只能通过MFA建模得出。

此外,进入垃圾填埋场的纺织品废弃物可能会引发环境和健康问题(Khan和Malik,2014)。纺织品废弃物在分解过程中会释放甲烷和其他有害温室气体。此外,分解过程中还可能产生重金属和阻燃剂等有害物质,污染土壤和地下水(Khan和Malik,2014)。然而,Moazzem等人(2021b)指出,垃圾填埋产生的气体可以被捕获并用于能源生产,从而减少环境影响。提高消费者的意识对于减少纺织品废弃物填埋量至关重要,因为消费者是最主要的产生者。Macchion等人(2018)建议实施“结构化的意识提升计划”,并指出零售人员可以增强顾客对组织可持续发展倡议的认知。另外,通过再利用或维修延长服装的使用寿命也有助于改善环境。改进的产品设计可以显著降低负面环境影响(Laitala等人,2015)。

由于垃圾填埋场对废弃物最终处理过程的影响最大,因此有必要估算填埋场中纺织品废弃物的纤维成分。根据表4的数据,估算了进入垃圾填埋场的不同类型纤维的数量(见图5)。体积最大的类别是棉/聚酯混纺纤维,每年约为59,700 – 64,300吨(平均62,000吨),其次是纯棉纤维,每年约为60,000吨(范围在57,774 – 62,226吨之间)。进入垃圾填埋场的聚酯纤维量估计为21,184 – 22,816吨(平均22,000吨),是各类别中占比最低的。在澳大利亚,将纺织品废弃物填埋是一个严重的环境问题,因为分离纤维的回收过程既困难又昂贵。此外,棉纤维和聚酯纤维难以经济地回收成新的产品。聚酯纤维的分解时间需要20到200年不等(Cole等人,2011年;Fletcher,2013年;Müller等人,2001年),这会对环境造成显著影响。采用能够分离和回收棉纤维与聚酯纤维混合纺织废料的技术,并将其转化为有价值的产品,将有助于实现更可持续的废物管理方式,并减少纺织废料填埋的数量。通过在纺织供应链中采用可持续的做法,可以推动从线性经济向循环经济的转变,从而在纺织废料处理领域引入循环经济模式。下载:下载高分辨率图片(144KB)下载:下载完整尺寸图片

图5. 2021年澳大利亚垃圾填埋场服装废料的纤维成分估计

5. 对系统不确定性的关键反思
这项静态物料流量分析(MFA)的结果应结合若干不确定性和假设进行解读。一个核心问题是关于在用服装库存的估计,该估计值为144万吨。这一数字包括活跃使用的服装和不再使用的服装。不再使用的服装尤为重要,因为它们是最可能被丢弃的物品,这或许可以解释为什么丢弃量(51.6万吨)超过了进口量(37.3万吨),因为在静态MFA框架下,当部分丢弃物来源于之前积累的家居服装库存时,年流出量可能会超过年流入量(Millward-Hopkins等人,2023a)。
库存与流量的比例约为4:1,低于荷兰观察到的约10:1的比例(Maldini,2019年),但对于澳大利亚而言这一比例是合理的,因为其服装的寿命较短且周转速度较快。

2021年,澳大利亚的年服装进口量约为37.3万吨,相当于每人每年约14-15公斤,或每人每年约45-50件服装(假设平均服装重量为0.3公斤)。相比之下,年服装丢弃量达到了51.6万吨,即每人每年约23公斤,或每人每年约75-80件服装。根据该模型,这表明在研究期间,澳大利亚人丢弃的服装数量超过了他们的购买量,从而减少了累积的服装库存。与国际相比,这些流量的规模大致一致。例如,Maldini(2019年)报告称荷兰消费者每年人均丢弃约40件服装,低于澳大利亚的数据,反映出荷兰的服装寿命较长。澳大利亚较高的丢弃率与较短的使用周期和较快的服装更新频率相符,突显了库存消耗在解释系统动态中的重要性。这些流量的规模看起来是合理的。丢弃量约为每人每年23公斤(约75-80件服装),与国际数据相符。流入量与流出量的比例反映了库存的减少,而最终处理途径(填埋、再利用、出口和回收)的分布符合经合组织(OECD)的标准。

表5显示了本研究结果与其他已发表的MFA研究的比较,这些研究主要在西方欧洲的经合组织国家进行。一个关键发现是填埋仍然是主要的最终处置方式之一。同时,许多国家也广泛采用焚烧处理方式。相比之下,再利用的比例通常较低,而出口在几乎所有国家中仍然占很大比重。需要注意的是,这些结果不能直接比较,因为它们受到多种因素(如社会经济条件、可支配收入、政策环境、不同的系统边界以及最重要的数据可用性)的强烈影响。比较显示,不同国家和地区在最终处置方式上存在显著差异,反映了废物管理基础设施、政策设置、产业成熟度和系统层面循环性能的差异。尽管存在定量差异,但这些研究仍揭示了纺织废物处理的一些共同模式,尤其是填埋、焚烧和出口途径的持续主导地位。

表5. 不同研究的比较,所有数值单位为千吨(kt)
参考文献
研究范围 | 年份 | 回收 | 再利用 | 填埋 | 焚烧 | 出口
---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
本研究 | 澳大利亚 | 2021 | 11 | 2.49-16 | 9.36-10.35(总回收量)| 67.64-74.76 | 19 | 2.57-207.42-97.28-107.52 |
(Millward-Hopkins等人,2023b)
国家 | 英国 | 2021 | - | 2755 | 634 | 6374 | (Vera Amicarelli,2022)
洲级 | 欧洲(欧盟层面) | 2018 | 234-258-84 | 7-93 | 714 | 45-1597- |
(Morell-Delgado等人,2024)
地区 | 加泰罗尼亚(西班牙) | 2020 | 0.42 | 61 | 4.83 | 30.84 | 30.55 | 2- |
(Klepek Joná?ová等人,2024)
国家 | 捷克共和国 | 2018 | -9.75 | -18.10 | 3.94 | -7.99 | 108.25-146.46-11.46-20.37 | (Mora-Sojo等人,2023)
国家 | 挪威 | 2018 | 6.72 | 7-- | 8.16 | 84.08 | 4 | (Vermeyen等人,2024)
地区/国家 | 荷兰 | 2018 | 456-19 | 259 | (Napolano等人,2025)

进口量被用作新购买的代理指标,这是合理的,因为当地的生产和再出口量可以忽略不计(<1%)。虽然大多数流量代表家庭服装,但也可能包含少量配件或非家庭纺织品,但这不太可能改变整体系统状况。

最后,模型假设所有流量的不确定性为±5%,这是为了建模的一致性。然而,在现实中,不确定性并不均匀。进口和捐赠的数据相对可靠,而用户之间的再利用、私人回收商的收集以及海外回收流量由于实证数据有限而存在较大不确定性。未来研究应优先考虑这些流量,以更准确地量化它们。未来的研究应采用特定于流量的不确定性范围,以更好地捕捉服装MFA系统中的变异性。

6. 局限性与未来研究
尽管这是首次系统性地尝试绘制和量化澳大利亚的纺织废物流动情况,但该研究仍存在一些局限性。由于数据限制,模型输入主要基于相对简单的进出口和废物生成数据,这些数据仅由少数国家级或非营利组织发布,且未明确说明不确定性范围。这也表明需要建立一个关于国家和州级产品进口和废物生成的时间序列数据库。通过所呈现的MFA模型估计的服装回收商和海外回收过程处理的废物量只是一个初步尝试。如果能够进行实地研究,结果可能会有较大差异。通过现场访问当地回收商收集原始数据可以提高建模的准确性,并为陆地回收提供了新的见解(例如,通过技术和政府支持)。当前研究没有通过分析进口数据、本地生产和新生产的服装出口来探讨纺织废物的流动情况,尽管澳大利亚主要的服装出口产品都是新进口的。本地新服装的生产和出口量非常少,因此在研究中排除了这些因素。由于纺织废物包括各种类型的纺织品(包括服装、家具、地毯、建筑用纺织品等),该模型仅考虑了消费后的服装废物,即报告的结果仅涉及澳大利亚的服装废物。

未来研究人员有许多研究机会可以探索。这个基线模型基于桌面研究,包括行业报告、政府报告、非政府组织报告、学术研究、公司网站、年度报告和其他公开可用的数据。在研究过程中发现数据准确性需要提高。此外,不同组织发布的统计数据也各不相同。本研究利用数据的不确定性以及选定的不确定性区间来生成结果的变化(最小值和最大值)。应收集原始数据,以开发一个全面的澳大利亚纺织废物流动模型。此外,垃圾填埋场中的纤维成分提供了对塑料流动的重要理解(例如,棉-聚酯纤维是填埋量最大的类别之一)。一些研究人员(如Chen等人,2023年)研究了塑料流动在纺织行业中的影响和贡献,这些研究结果可以在澳大利亚背景下进行复制。全国性的家庭调查可以更深入地了解消费者处理纺织产品的方式,回答Millward-Hopkins等人(2023a)提到的关于材料组成(如服装类型、纤维混合物和剩余使用寿命)的具体问题。

7. 结论
本研究有助于了解澳大利亚消费后服装的流动情况。据预测,大量纺织物品被服装回收商收集并用于回收。一个有趣的发现是,根据模型,在服装回收过程之后,仍有大量纺织废物被填埋。本研究深入了解了与纺织废物最终处理路径相关的流动情况,并使用系统模型对其进行了量化,这是学术文献中尚未探讨的内容。这是首次系统性地尝试构建澳大利亚服装废物最终处理的全面模型。本研究在获取具体数据方面面临挑战。未来的研究人员应收集州级和国家级数据,以构建一个涵盖澳大利亚纺织废物情况的全面模型。

MFA提供了重要的定量和定性见解,识别了废物和资源的流向。本文为学者和政策制定者提供了必要的和最佳估计信息,以了解当前情况并推动该领域的未来发展。它还通过简单而全面的图表系统地分析了材料和库存随时间和空间的流动和变化情况,表明如何将当前的线性经济转变为循环经济。在循环纺织管理中,纺织品不应被填埋或作为废物处理,而应被再利用或回收。增加纺织品的循环使用有助于减少环境负面影响并应对全球变暖问题。

作者贡献声明:
Lijing Wang:写作-审阅与编辑、监督、调查、数据管理、概念化。
Mahbuba Imroz Khan:写作-初稿撰写、方法论、调查、数据分析、数据管理、概念化。
Rajiv Padhye:写作-审阅与编辑、监督、项目管理。

未引用的参考文献:
ACTA For The NSW Environment Protection Authority, 2021; COSH!, 2021; Ellen MacArthur Foundation, 2017; Fibre2Fashion, 2024; Julie Boulton and India Dechrai, 2022; Ministry of ClimateR.o.E, 2022; Muller等人,2014; N?rupa等人,2019; The Waste and Resources Action Programme, 2024; zeitung, 2024。

披露声明:
作者未报告任何潜在的利益冲突。
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