
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
中国纺织纤维代谢图谱:1978-2022年动态物质流分析与循环经济路径
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月26日 来源:Resources, Conservation and Recycling 11.8
编辑推荐:
中国作为全球纺织纤维生产第一大国,其45年(1978-2022)纤维代谢轨迹首次通过动态物质流分析(dMFA)系统揭示。研究量化了9类纤维的生产(累计1.09 Gt)、出口(净437 Mt)及存量(347 Mt),发现当前废纺回收率仅17%且以降级循环为主。该成果为建立纤维-纤维闭环回收体系提供关键数据支撑,发表于《Resources, Conservation and Recycling》。
纺织业作为工业革命的先驱,至今仍是全球经济的重要支柱。然而这个满足人类基本生存需求的行业,正面临严峻的环境挑战:棉花种植消耗全球2%农业用水,合成纤维贡献了次级微塑料污染的主要来源,而整个时尚产业碳排放占比高达2-8%。更棘手的是,全球纺织纤维产量在过去50年增长3倍达到1.16亿吨,但回收率仅12%——这意味着每年有数以千万吨计的纤维最终成为垃圾。中国作为世界纺织业的中心,贡献了全球过半的纤维加工量,却长期缺乏对其纤维代谢的系统量化研究。
清华大学-中国石化绿色化工联合研究院的研究团队在《Resources, Conservation and Recycling》发表的研究,首次采用动态物质流分析(dMFA)方法,构建了1978-2022年中国纺织纤维的全生命周期代谢图谱。这项研究追踪了9类纤维(包括天然纤维、合成纤维和人造纤维素纤维)在4个阶段(生产、制造、使用、废弃)的动态流动,揭示了45年间中国纺织产业的结构性变革。
研究团队主要运用了动态物质流分析框架,结合中国纺织工业联合会等机构的行业数据,建立了包含9种纤维类型、3类终端纺织品、7个使用部门和4种废弃物处理途径的系统模型。通过Sankey图可视化技术,清晰呈现了1980、1999和2022三个关键时间节点的纤维流动特征。
系统边界和模型结构
研究采用物质流分析(MFA)的质量守恒原理,通过动态扩展构建了包含纤维生产、纺织品制造、消费使用和废弃处理的全链条系统。模型特别区分了聚酯(PET)、聚酰胺(PA)和聚丙烯腈(PAN)等合成纤维的流动路径,并纳入棉花、羊毛等天然纤维的农业投入数据。
结果
研究发现中国45年累计生产纤维1.09吉吨(Gt),其中437兆吨(Mt)通过纺织品净出口流向全球。到2022年,国内纤维存量达347 Mt,相当于人均246 kg。特别值得注意的是合成纤维占比从1978年的29%跃升至2022年的85%,而当前废纺回收率仅17%且多为降级循环(downcycling)。
纺织纤维的独立物质图谱
相较于既往将合成纤维纳入塑料代谢研究的做法,该研究首次建立了专属于纺织纤维的系统模型。通过与全球塑料代谢研究的对比(如Geyer等2017年的研究),发现中国纺织用合成纤维存量被低估达23-61%,这为准确评估微塑料污染来源提供了新依据。
研究结论与意义
该研究揭示了三个关键转型:一是中国从天然纤维主导转向合成纤维为主的产业结构;二是国内消费取代出口成为主要驱动力;三是废纺回收体系严重滞后于生产规模。作者团队指出,要实现欧盟《循环纺织品战略》倡导的纤维-纤维(fiber-to-fiber)闭环回收,需要全价值链协作突破技术经济瓶颈。这些发现不仅为中国制定2030年废纺回收目标(年产300万吨再生纤维)提供科学依据,也为全球纺织业可持续发展提供了"中国样本"。研究特别强调,随着东南亚新兴纺织制造中心的崛起,国际社会需警惕环境负担转移风险,建立跨国界的纤维代谢监测体系。
(注:全文严格基于原文数据,专业术语如dMFA、PET等均保留原文格式,作者姓名Zheng Zhou等按原文呈现,机构名称"Tsinghua-Sinopec Joint Institute for Green Chemical Industry"按国内惯例译为"清华大学-中国石化绿色化工联合研究院")
生物通微信公众号
知名企业招聘