系统动力学在电子废弃物价值链中的应用：巴西案例研究与循环经济转型路径

本研究针对巴西电子废弃物(WEEE)管理难题，创新性地运用系统动力学(SD)方法分析城市采矿(UM)在逆向供应链中的价值。研究人员通过构建动态模型，揭示了过渡区(TZ)对资源回收的关键影响，对比了不同监管框架下商业模式的成熟度差异。结果表明：巴西基于"共同责任"的监管体系虽提升收集量至105吨(2020年)，但较欧洲EPR模式仍存在效率差距；研究提出优化跨境政策与商业模式整合方案，为发展中国家实现17%的WEEE回收目标提供理论支撑，对推动循环经济(CE)转型具有重要实践意义。

　　

在全球电子消费品爆炸式增长的背景下，废弃电子电气设备(WEEE)正以每年3.2%的速度递增，其中巴西作为南美最大WEEE产出国，年产量高达24亿公斤，却面临基础设施薄弱与监管滞后的双重挑战。更严峻的是，这些被丢弃的电子产品中富含金、银等贵金属，同时也含有铅、汞等有毒物质——若处理不当，每台废旧手机足以污染6万升地下水。这种"移动的城市矿藏"与"潜在的生态炸弹"并存的矛盾现状，促使研究人员开始探索系统性解决方案。

来自科技部下属研究机构的研究团队在《Ecological Modelling》发表研究，首次将系统动力学(SD)应用于巴西WEEE全生命周期分析。该研究创新性地提出"过渡区(TZ)"概念，将其定义为政策、技术与市场要素相互作用的动态缓冲地带，通过建立包含17个反馈回路的SD模型，揭示了不同发展阶段商业模式的演化规律。

研究采用混合方法：首先通过政策文本分析梳理巴西《固体废物政策》(Law 12,305/2010)与欧盟WEEE指令的差异；其次构建包含物质流分析(MFA)的SD模型，量化2019-2020年105个收集点的运营数据；最后运用情景模拟对比"共同责任"与"生产者责任延伸(EPR)"两种监管模式下的材料回收率。关键技术创新在于将传统线性优化模型升级为包含社会-技术-经济三维度的动态系统。

在"监管框架比较"部分，研究证实巴西独特的"共同责任"体系使收集点从70个(2018年)激增至3,400个，但仅覆盖17% municipalities。模型显示：当回收商利润阈值低于15%时，系统会因"成本规避反馈环"崩溃，这解释了为何欧洲EPR模式下企业参与度高出32%。

"商业模式成熟度"分析识别出4类回收主体：①非正规拾荒者(占总量61%)、②政府合作PEV站点、③制造商联盟(Green Eletron)、④跨国企业(Umicore)。SD模拟表明，第③类在TZ阶段表现最优，因其能平衡技术升级成本与规模效应，使铜回收率提升至78%。

关于"过渡区动力学"，研究发现政策延迟效应导致法规颁布后需18-24个月才能形成稳定市场。当引入"数字护照"变量时，跨境WEEE流动效率提升40%，验证了Brglez等提出的"循环城市"假说。

结论指出：巴西需在2025年前建立WEEE跨境追溯系统，并将回收目标从17%提升至25%。该研究价值在于：①首次量化TZ对资源循环的影响系数(β=0.73)；②开发出适用于发展中国家的SD决策工具包；③为《巴塞尔公约》修订提供南半球视角。正如作者Emmanuelle Soares de Carvalho Freitas强调："真正的循环经济不是简单复制欧洲模式，而是找到适合本国过渡区特性的动态平衡点"。这些发现对面临类似挑战的东南亚和非洲国家具有重要借鉴意义。