本月益科简报为大家精心挑选了3篇今年1月最新发表的环境保护与循环经济领域的科研报告进行导读。

1. 仅仅改善垃圾分类与收集系统并不能使欧洲实现欧盟制定的2030年包装与包装废物回收再利用的目标量

2. 使用100%的回收塑料瓶来生产毯子可能带来的环境和经济负担

3. 塑料是全球变暖不可忽视的原因之一

仅改善垃圾分类与收集系统不足以实现欧盟2030年包装与包装废物回收再利用目标

为了朝着循环经济转变，欧盟打算提高包装与包装废物（PPW）的回收再利用量，并制定了到2030年为止需要达到的回收再利用目标。改善垃圾分类收集系统是提高资源利用率的重要环节。在欧洲，目前各个城市之间的PPW（纸，塑料，金属，复合材料和玻璃）的捕获率（capture rate）有着巨大的差异，意味着回收利用这些材料仍有着很大的提升空间。

来自荷兰莱顿大学的研究者们建立了生命周期评估模型来确定通过提高PPW的捕获率来减少使用原生材料所带来的环境收益。若整个欧洲都实行目前欧洲内PPW的收集率（collection rate）最佳的城市的收集方法，那么通过提高收集率可使整个欧洲的纸、塑料、金属、复合材料和玻璃的捕获率分别提高29%、138%、65%、118%和37%左右，并且每年可额外多收集1.8千万吨的废物以及可减少13%的温室气体的产生。

虽然提高垃圾分类与收集系统的绩效是提高资源利用效率的关键，但是仅仅改善垃圾分类与收集系统并不能达让欧洲的PPW的回收再利用量达到欧盟制定的2030年的目标。在收集、分类和回收等过程中会产生物资损失，为了实现欧盟的目标，除了提高捕获率以外，这些在资源回收过程中所丢失的物资也应当被降至最低。

Tallentire, C. W. & Steubing, B. The environmental benefits of improving packaging waste collection in Europe. Waste Manag. 103, 426–436 (2020).

使用100%的回收塑料瓶来生产毯子可能带来的环境和经济负担

因为每天都有大量的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）瓶子被丢弃，回收再利用废塑料瓶已经引起了广泛的注意。来自山东大学的研究者们使用将生命周期评估与生命周期成本法相结合的方法来量化了在中国使用100%的回收塑料瓶来生产毛毯可能带来的环境与经济影响，并且也评估了在生产过程中使用天然气和太阳能来代替煤所带来的环境影响。结果表明：

1. 使用废塑料瓶来制造毯子造成的环境负担主要有导致全球变暖、化石消耗、水消耗、致癌和金属消耗等。

2. 并且生产时所使用的水、使用煤生产蒸汽产生的二氧化碳、铁的消耗、煤的消耗和被排入水中的六价铬分别是造成水消耗、全球变暖、金属消耗、化石消耗和致癌的主要因素。

3. 使用废塑料瓶来制造毯子产生的经济成本为6803美金每公吨，包括6433美金每公吨的内部成本（如原材料、劳工、设备等等）和370美金每公吨的外部成本（如人类健康、废气废物排入环境、生态系统质量等等）。

4. 有机化学品和涤纶长丝的生产是造成经济负担的主要因素。

5. 改善材料的利用率和优化再生涤纶长丝的生产（即优化有机化学品、再生涤纶长丝和蒸汽的生产过程）是减少环境和经济负担的主要方法。

6. 使用太阳能和天然气取代发电来生产蒸汽是减少环境危害的有效方法。

7. 该研究仅仅展示了中国的一个实际生产工厂的案例。

Zhang, R. et al. PET bottles recycling in China: An LCA coupled with LCC case study of blanket production made of waste PET bottles. J. Environ. Manage. 260, 110062 (2020).

塑料是全球变暖不可忽视的原因之一

塑料的大规模生产导致大量的塑料进入环境当中，然而对于塑料对环境的影响的研究主要集中在塑料的毒性、行为与命运，鲜有关注于与塑料有关的产生的温室气体并引起气候改变的研究。

来自湖南大学环境生物与污染教育部重点实验室的研究人员在通过各种搜索引擎和杂质收集了许多已经发表的数据后进行了初步评估，并通过不同的视角系统性地论述了塑料的一生所排放的温室气体以及（微）塑料对海洋固碳能力的影响。

有证据表明在塑料的整个生命周期的所有环节中都会排放温室气体，包括开采和运输塑料的原料、塑料的生产、废塑料的处置以及进入环境。

用于生产塑料的石油和汽油的工业（从开采原料到生产塑料）是排放温室气体的主要来源。

在生产塑料的过程中所排放的温室气体主要由生产设备来控制，通常取决于设备的效率，配置以及使用寿命。

还有通过其他意外的途径造成影响，比如管道泄漏、土地利用和阻碍森林等等。

虽然回收利用废塑料的能源看似是很好的处置塑料废物的方法，但是通过焚烧塑料包装物来进行能源转换的时候会排放大量的温室气体，并且已成为温室气体的主要来源之一。

 进入环境中的塑料也会缓慢释放温室气体，（微）塑料会严重妨碍海洋的固碳能力。

 根据联合国政府间气候变化专门委员会在2018年的报告指出，为了避免全球气候变化而导致一系列的冲击，全球变暖应该备控制在1.5摄氏度以内。为了实现将变暖温度控制在1.5甚至2摄氏度以内的目标，全球温室气体的的剩余碳预算必须控制在4200至5700亿吨以内。这意味着到2050年代全球的净温室气体排放必须降低至零。

根据现有的情况，由塑料一生所排放的温室气体在2030年可达到每年13.4亿吨，到2050年可达到每年28亿吨。到2050年由塑料一生所产生的温室气体将累计达到560亿吨，约占全球剩余碳预算10%至13%。这意味着严重消耗了全球剩余的碳预算，威胁到将全球变暖温度在2100年控制在1.5甚至2摄氏度以内的目标。

世界经济论坛预测到2030年为止塑料的生产和使用会以每年3.8%的增长率增加，在2030年至2050年会降至以3.5%的增长率增加。但是这个预测面临诸多重大挑战和不确定性。

该报告的作者也提出了为了缓解塑料带来的危机所必须实施的重要关键的措施：

1. 限制全球的塑料生产。

2. 改善对塑料垃圾的处理和处置。

3. 评估全球环境中的（微）塑料对气候的影响。

Shen, M. et al. (Micro)plastic crisis: Un-ignorable contribution to global greenhouse gas emissions and climate change. J. Clean. Prod. 254, 120138 (2020).