【摘 要】
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废塑料的再生循环是缓解石油资源匮乏和塑料污染的有效方法。日本是世界上最早回收利用废塑料的国家之一,并尤以聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate,PET）的再生利用现状最为优异。然而,日本尚缺乏PET塑料的全生命周期物质流分析研究,且针对系统的结构分析也常被忽略。探究系统的物质流动特征和结构特征,分析系统结构对资源代谢的影响,可以帮助决策者在系统层面了解PET塑料
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废塑料的再生循环是缓解石油资源匮乏和塑料污染的有效方法。日本是世界上最早回收利用废塑料的国家之一,并尤以聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate,PET）的再生利用现状最为优异。然而,日本尚缺乏PET塑料的全生命周期物质流分析研究,且针对系统的结构分析也常被忽略。探究系统的物质流动特征和结构特征,分析系统结构对资源代谢的影响,可以帮助决策者在系统层面了解PET塑料的代谢现状,识别影响资源循环的结构缺陷。本文首先基于物质流分析法,分别从系统的输入端、中间代谢环节和输出端构建了物质流动特征指标体系,同时,基于网络分析法,选取了用于测度代谢系统结构特征的指标。为了探究日本PET塑料代谢系统在未来的发展潜力,本文还以2018年代谢系统的实际情况为基准,构建了3种结构优化情景,以提出促进系统循环性的政策建议。基于日本政府及相关协会所提供的数据,本文梳理了2008年至2018年来日本PET塑料包括生产、制造、和再生等环节的全生命周期代谢现状,并在产品尺度上构建了物质流分析和网络分析的框架模型。研究发现,日本近年来进口PET树脂的量已远超国内生产量,PET树脂进口量在2018年高达1010.3千吨。此外,废PET出口量从2008年的362.0千吨下降到了2018年的302.6千吨。焚烧发电始终是日本处置废PET的主要方式。通过对物质流指标进行核算发现,日本PET塑料代谢系统在研究期间的人均物质投入量（PCDMI）处在0.0132吨/人附近,原料对外依存度（RMED）从35.9%提高到64.4%,废PET塑料产品的收集率（CR）则从88.1%下降到84.8%,再生循环率（RR）从10.0%上升到18.1%,人均废弃物排放量（PCWD）从0.0111吨/人逐渐下降到0.0092吨/人,废PET出口率(ERwaste)从23.2%下降到19.8%,灰色处置率（GDR）从20.8%下降到11.7%。通过结构指标的核算发现,系统的赋权网络密度（D）由0.0252下降到0.0177,且与系统的闭环循环水平呈负相关关系,再制造阶段的密度则始终占系统总密度的最小份额。系统的网络冗余度（R）从0.3058下降到0.2936,而再制造阶段冗余度有所提升,且与再生循环率呈正相关性,这表明代谢系统总体上有从网络结构向线性结构发展的趋势,而再生制造环节有从线性结构向网络结构发展的趋势。最后,本文基于对日本PET代谢系统的情景模拟以及对中国代谢系统实际情况的分析发现,将出口废PET瓶用于再生循环或是将板类的废PET产品再生循环均有助于提高日本代谢系统的可持续性,且后者优于前者。中国处置废PET的主要方式为土地填埋,2018年被填埋的废PET高达50.3%,再生循环率则达到36.7%,此外,中国在国际PET链条上扮演初级材料生产者的角色。
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