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建筑废弃物选择性拆除与高级回收的环境经济效益研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Sustainable Production and Consumption 10.9
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本研究针对建筑废弃物循环利用的关键问题,通过案例分析了选择性拆除(高选择性与部分选择性)与矿物废料回收(移动/固定工厂+常规/先进技术)的组合策略。结果表明:高选择性拆除在降低全球变暖潜能值(GWP,-33.8至-15.1 kg CO2 -eq/m2 )等环境指标上优势显著,而经济差异较小;回收技术对陆地生态毒性和电离辐射影响显著。研究为建筑领域循环经济(CE)提供了数据建模与资源评估方法学支撑。
在全球城市化进程加速的背景下,建筑行业产生的废弃物已占固体废物总量的30%以上,传统粗放式拆除和填埋处理方式不仅造成资源浪费,更导致严重的环境污染。如何实现建筑废弃物的高效回收利用,成为推动建筑业循环经济(Circular Economy, CE)落地的核心难题。现有研究多聚焦单一环境或经济维度,缺乏对拆除策略与回收技术协同效应的系统评估。
针对这一空白,研究人员在《Sustainable Production and Consumption》发表的研究中,创新性地将选择性拆除策略与矿物废料回收技术进行多维度耦合分析。研究选取真实建筑案例,采用生命周期评估(LCA)与成本分析方法,对比了高选择性拆除(HSD)与部分选择性拆除(PSD)两种策略,结合移动/固定工厂、常规/先进回收技术共4种场景,首次量化了不同组合方案的环境经济综合效益。
关键技术方法包括:1)基于现场调研的建筑物料流建模;2)结合Ecoinvent数据库的生命周期影响评估(LCIA);3)采用CML-IA和EF 3.0方法学计算全球变暖潜能值(GWP)等16项指标;4)涵盖劳动力、设备折旧的市场成本分析。
环境效益分析
研究显示HSD方案在14/16项环境指标中表现优异,尤其GWP值较PSD降低55%(-33.8 vs -15.1 kg CO2
-eq/m2
),主要归因于钢材、木材等高价值材料的回收抵消效应。值得注意的是,当采用先进回收技术时,移动工厂在陆地生态毒性指标上比固定工厂高18%,这与运输过程中的重金属排放直接相关。
资源评估方法学差异
研究特别对比了不同资源损耗评估方法:若在表征因子中纳入建筑骨料(如SDRv1
方法),回收方案资源节约效益提升40%;而忽略骨料的ADPfossil
方法则低估其价值。这一发现对LCA标准修订具有重要启示。
经济效益悖论
尽管HSD环境效益显著,但其经济优势仅比PSD高3-5%。分析表明,劳动力成本增加(占HSD总成本62%)与高品质再生骨料市场溢价不足(仅比常规产品高8欧元/吨)是主要制约因素。
该研究通过精细化物料流建模,证实选择性拆除与先进回收技术的协同效应是实现建筑业碳中和的关键路径。方法论上,首次提出资源评估方法选择对循环经济决策的敏感性影响,为政策制定者提供了科学依据。未来研究需重点关注再生材料市场机制创新与移动工厂污染控制技术优化,以破解环境经济协同发展的瓶颈问题。
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