清华新闻网1月10日电 面向双碳目标和可持续发展，科学评估产业和产品的生态环境影响，是一项至关重要的基础性工作。化工系胡山鹰课题组多年来在这一领域开展产业智库战略和技术研究。近期在基于生态环境影响评估的资源型工业区域网络优化和塑料助剂减排潜力方面取得新进展。

复杂的工业网络通过加工利用自然资源来满足人类的需求，目前的研究缺乏构建高效率的资源型工业网络的综合方法。课题组提出了结合生态效率评价指标与多尺度多资源禀赋开发的产业规划模型，从多产业协同的角度识别和构建具有高生态效率的工业网络。研究以青海盐湖工业区为例，评估了基于自然资源开发的184项技术的生态效率，以煤炭、石油、天然气和各类矿石等自然资源为初始资源，构建了青海盐湖开发的高效资源产业网络，并分析了不同效率的网络特征。研究结果表明，从多产业协同的产业网络中关注技术的效率，能有效识别网络中的节点的相互作用和协同关系，只关注单一产业链容易忽视产业网络内部的相互作用，会阻碍产业网络中资源与环境的协同作用。该方法适用于建设、评估和优化具有丰富资源禀赋的工业区。

产业网络中的节点的生态效率评价结果

相关研究成果以“优化区域工业网络以实现高效生态转型的系统方法”（A Systematic Approach to Optimizing Regional Industrial Networks for High Eco-efficiency Transformation）为题，于2024年12月26日发表于《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）。清华大学化工系2020级博士生谢鑫为论文第一作者，清华大学化工系教授胡山鹰为通讯作者。同时，清华大学化工系副教授陈定江，华东理工大学商学院教授余亚东、2018级博士付航、2022级博士生赵凯参与了该研究工作。研究得到了国家重点研发计划“青海盐湖化工产业区大宗废弃物循环利用集成示范”专项的支持。

塑料主要由树脂、助剂等化学物质构成。塑料助剂不仅改善了产品的流动性、成型性和稳定性，还增强了其功能性，对塑料制造业至关重要。随着全球塑料产量的持续增长，对塑料助剂的需求也迅速上升。要有效解决塑料污染问题，就必须掌握塑料对环境影响的全面信息。然而，塑料助剂的环境影响常常被忽视，以往研究通常仅关注树脂，特别是在摇篮到大门的生命周期阶段，缺乏对更广泛的塑料助剂化学品环境影响的评估。课题组含塑料助剂比例最大的PVC塑料为切入点，首次从系统层面揭示了不同类别的典型塑料助剂化学品的生命周期环境影响全貌和其对PVC塑料制品环境影响的显著贡献，同时确定塑料助剂生命周期环境影响的关键减排策略，为塑料污染治理提供关键科学信息。

研究技术路线和主要研究结果

研究团队针对23种典型的塑料助剂化学品、2种不同的初级PVC树脂和6种典型PVC塑料制品，开发了一个包含生产和制造过程中的环境排放数据、物质流量数据和塑料助剂配方的数据集。该数据集被应用于开发的生命周期评估-物质流分析（LCA-MFA）耦合模型和情景分析模型。研究结果表明，塑料助剂对PVC塑料产品的多种环境影响指标的贡献显著，从8.7%到40.6%不等。此外，情景分析结果显示，解决塑料污染的传统政策策略（塑料回收和生物塑料替代）在减轻与塑料助剂相关的环境影响方面并不高效。具体来说，与树脂相比，在相同的政策情景下，对助剂的减排潜力降低了4%到13%。针对助剂的技术调整情景的缓解潜力为12%至39%，被确定为关键减排策略。

相关研究成果以“聚氯乙烯塑料中助剂相关化学品的生命周期环境影响及减排潜力”（Life-Cycle Environmental Impacts of Additive-Related Chemicals in Polyvinyl Chloride Plastics and the Mitigation Potential）为题，于2024年9月17日发表于《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology），胡山鹰为论文通讯作者，清华大学化工系2022级博士生赵凯和2023级博士生王欣为论文共同第一作者。

论文1链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c05408

论文2链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c00449

供稿：化工系

编辑：徐子越

审核：黄思南