清華新聞網(wǎng)1月10日電 面向雙碳目標(biāo)和可持續(xù)發(fā)展,，科學(xué)評(píng)估產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的生態(tài)環(huán)境影響,，是一項(xiàng)至關(guān)重要的基礎(chǔ)性工作,?；は岛晋椪n題組多年來在這一領(lǐng)域開展產(chǎn)業(yè)智庫戰(zhàn)略和技術(shù)研究。近期在基于生態(tài)環(huán)境影響評(píng)估的資源型工業(yè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和塑料助劑減排潛力方面取得新進(jìn)展,。
復(fù)雜的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通過加工利用自然資源來滿足人類的需求,，目前的研究缺乏構(gòu)建高效率的資源型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的綜合方法。課題組提出了結(jié)合生態(tài)效率評(píng)價(jià)指標(biāo)與多尺度多資源稟賦開發(fā)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃模型,，從多產(chǎn)業(yè)協(xié)同的角度識(shí)別和構(gòu)建具有高生態(tài)效率的工業(yè)網(wǎng)絡(luò),。研究以青海鹽湖工業(yè)區(qū)為例，評(píng)估了基于自然資源開發(fā)的184項(xiàng)技術(shù)的生態(tài)效率,，以煤炭,、石油、天然氣和各類礦石等自然資源為初始資源,，構(gòu)建了青海鹽湖開發(fā)的高效資源產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò),，并分析了不同效率的網(wǎng)絡(luò)特征。研究結(jié)果表明,，從多產(chǎn)業(yè)協(xié)同的產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)中關(guān)注技術(shù)的效率,，能有效識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的相互作用和協(xié)同關(guān)系，只關(guān)注單一產(chǎn)業(yè)鏈容易忽視產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的相互作用,，會(huì)阻礙產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)中資源與環(huán)境的協(xié)同作用,。該方法適用于建設(shè)、評(píng)估和優(yōu)化具有豐富資源稟賦的工業(yè)區(qū),。
產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的生態(tài)效率評(píng)價(jià)結(jié)果
相關(guān)研究成果以“優(yōu)化區(qū)域工業(yè)網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)高效生態(tài)轉(zhuǎn)型的系統(tǒng)方法”（A Systematic Approach to Optimizing Regional Industrial Networks for High Eco-efficiency Transformation）為題,，于2024年12月26日發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）。清華大學(xué)化工系2020級(jí)博士生謝鑫為論文第一作者,，清華大學(xué)化工系教授胡山鷹為通訊作者。同時(shí),，清華大學(xué)化工系副教授陳定江,，華東理工大學(xué)商學(xué)院教授余亞東、2018級(jí)博士付航,、2022級(jí)博士生趙凱參與了該研究工作,。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“青海鹽湖化工產(chǎn)業(yè)區(qū)大宗廢棄物循環(huán)利用集成示范”專項(xiàng)的支持。
塑料主要由樹脂、助劑等化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成,。塑料助劑不僅改善了產(chǎn)品的流動(dòng)性,、成型性和穩(wěn)定性，還增強(qiáng)了其功能性,，對(duì)塑料制造業(yè)至關(guān)重要,。隨著全球塑料產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)塑料助劑的需求也迅速上升,。要有效解決塑料污染問題,，就必須掌握塑料對(duì)環(huán)境影響的全面信息。然而,，塑料助劑的環(huán)境影響常常被忽視,，以往研究通常僅關(guān)注樹脂，特別是在搖籃到大門的生命周期階段,，缺乏對(duì)更廣泛的塑料助劑化學(xué)品環(huán)境影響的評(píng)估,。課題組含塑料助劑比例最大的PVC塑料為切入點(diǎn)，首次從系統(tǒng)層面揭示了不同類別的典型塑料助劑化學(xué)品的生命周期環(huán)境影響全貌和其對(duì)PVC塑料制品環(huán)境影響的顯著貢獻(xiàn),，同時(shí)確定塑料助劑生命周期環(huán)境影響的關(guān)鍵減排策略,，為塑料污染治理提供關(guān)鍵科學(xué)信息。
研究技術(shù)路線和主要研究結(jié)果
研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)23種典型的塑料助劑化學(xué)品,、2種不同的初級(jí)PVC樹脂和6種典型PVC塑料制品,，開發(fā)了一個(gè)包含生產(chǎn)和制造過程中的環(huán)境排放數(shù)據(jù)、物質(zhì)流量數(shù)據(jù)和塑料助劑配方的數(shù)據(jù)集,。該數(shù)據(jù)集被應(yīng)用于開發(fā)的生命周期評(píng)估-物質(zhì)流分析（LCA-MFA）耦合模型和情景分析模型,。研究結(jié)果表明，塑料助劑對(duì)PVC塑料產(chǎn)品的多種環(huán)境影響指標(biāo)的貢獻(xiàn)顯著,，從8.7%到40.6%不等,。此外，情景分析結(jié)果顯示,，解決塑料污染的傳統(tǒng)政策策略（塑料回收和生物塑料替代）在減輕與塑料助劑相關(guān)的環(huán)境影響方面并不高效,。具體來說，與樹脂相比,，在相同的政策情景下,，對(duì)助劑的減排潛力降低了4%到13%。針對(duì)助劑的技術(shù)調(diào)整情景的緩解潛力為12%至39%,，被確定為關(guān)鍵減排策略,。
相關(guān)研究成果以“聚氯乙烯塑料中助劑相關(guān)化學(xué)品的生命周期環(huán)境影響及減排潛力”（Life-Cycle Environmental Impacts of Additive-Related Chemicals in Polyvinyl Chloride Plastics and the Mitigation Potential）為題，于2024年9月17日發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）,，胡山鷹為論文通訊作者,，清華大學(xué)化工系2022級(jí)博士生趙凱和2023級(jí)博士生王欣為論文共同第一作者,。
論文1鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c05408
論文2鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c00449
供稿：化工系
編輯：徐子越
審核：黃思南
