基于物质流分析的国家以下尺度管理不当塑料垃圾评估新方法及其环境意义

《Marine Pollution Bulletin》：An alternative approach to estimate mismanaged plastic waste at the sub-national scale

本文提出了一种基于物质流分析（MFA）的创新方法，用于估算国家以下尺度（如城市）的管理不当塑料垃圾（MPW）。该方法通过质量平衡模型，结合当地人口、消费模式及固体废物管理数据，克服了传统线性估算的局限。研究以巴西为例，揭示了子国家尺度MPW估算的巨大差异（>50%），为精准定位污染热点、优化地方干预策略（如“海洋清理拦截器”）提供了科学依据，并支持联合国可持续发展目标（SDG）14.1的监测。

　　

Highlight

MPW：一个定义模糊且难以量化的参数

可持续发展目标（SDG）14旨在避免和显著减少海洋污染，特别是来自陆地来源的污染（如固体垃圾）。在此背景下，塑料碎片日益增长的威胁备受关注，有效的努力应聚焦于防止塑料进入环境，以保护海洋生态系统及其提供的服务（参见Dijkstra等人提出的塑料废物层级结构）。考虑到制定基线和监测策略以应对这一挑战的必要性，管理不当塑料垃圾（MPW）已成为量化潜在环境塑料输入的关键参数。

Methodological approach

方法论

在国家以下尺度计算MPW所采用的方法基于物质流分析（MFA, Brunner and Rechberger, 2016）。尽管近期文献应用了不同的塑料MFA方法，例如动态MFA（Schwarz et al., 2023）、投入产出MFA（Nakatani et al., 2020）和混合MFA（Liang et al., 2023），但估算塑料废物最合适的方法是静态MFA（如Picuno等人、Cho等人、Gon?alves等人以及Sun和Tubi?所采用的方法）。我们选择这种方法是因为其简单性、透明度，并且与可用的国家以下尺度数据兼容，这对于在数据有限的情况下生成可靠的估算至关重要。

Mismanaged plastic waste

管理不当的塑料垃圾

基于巴西的塑料物质流分析（图1），我们估计2019年有3.12至3.77公吨⁵的塑料泄漏到环境中。我们对巴西的MPW估算与先前的估算结果一致，即每年3.19至3.84公吨（Lebreton and Andrady, 2019）和每年3.3公吨（Meijer et al., 2021）。然而，我们的方法在国家以下尺度揭示了显著差异。

Concluding remarks

结论

本研究提供了一种在国家以下尺度计算可能进入环境的MPW数量级估算的方法。案例研究中获得的结果表明，调整全球MPW方法或使用国际数据库中关于废物管理数据的平均值会导致国家以下层级的不准确估算。从这个意义上说，所提出的基于MFA的建模方法的主要贡献是提供更精细的国家以下MPW估算，同时考虑了当地塑料表观消费量、未收集废物、非正规回收实践以及与废物管理无关的塑料损失。