《Waste Management》：When the impact is not the same everywhere: The need for regionalized characterization factors in the LCA of plastics
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塑料凭借其多功能性、低成本与高耐久性改变了现代生活，但其使用寿命结束后的环境污染已成为严峻挑战。生命周期评价（LCA）是评估产品与服务全生命周期潜在环境影响的标准方法。然而，在生命周期影响评价（LCIA）阶段，特征因子（CFs）的效度与应用受地理条件、材料类型
塑料凭借其多功能性、低成本与高耐久性改变了现代生活，但其使用寿命结束后的环境污染已成为严峻挑战。生命周期评价（LCA）是评估产品与服务全生命周期潜在环境影响的标准方法。然而，在生命周期影响评价（LCIA）阶段，特征因子（CFs）的效度与应用受地理条件、材料类型、处置方式及降解性等关键变量制约。就塑料而言，现有CFs尚不能充分反映其寿命终结行为，无法准确刻画海洋、陆地和大气环境中的差异化效应，也未充分考虑聚合物多样性的影响。近期研究识别出的主要局限包括：地理代表性不足、关键转化与扩散过程被排除，以及环境持久性被低估。为此，研究人员系统回顾了LCA框架下针对塑料开发的特征因子，并分析其在不同地理情境中的适用性。通过采用三轴分析框架，系统比较了文献中报告的主题、方法学和特征因子构建等方面，识别了方法学与地理模式、当前局限、研究空白以及支持未来区域化特征因子发展的关键考虑。该研究最终旨在确定方法学要求、研究空白和关键考虑因素，以支持未来塑料区域化特征因子的开发，从而更全面地理解当前LCIA实践中的局限。
1. 引言
塑料因多功能性、低成本和耐久性被广泛应用，但其缓慢的降解过程导致环境污染，并加剧温室气体排放。生命周期评价（LCA）被确立为标准方法，用于评估产品或服务从原材料提取到最终处置全过程的潜在环境影响。然而，在生命周期影响评价（LCIA）阶段，特征因子（CFs）作为将环境负荷转换为标准化单位的系数，其适用性受制于地理、材料类型、处置方式和降解性等因素。针对现有CFs的主要局限，包括地理代表性低、排除关键转化和扩散过程、低估环境持久性，本文系统回顾了LCA框架下针对塑料开发的特征因子，并分析其在不同地理背景中的适用性，最终目标是确定区域化特征因子开发的需求和关键考虑。
2. 方法学
研究包含三个方法学阶段：系统综述、主题与方法学评价、区域化需求评估。通过PRISMA 2020指南指导文献筛选，最终保留9项完整提出塑料相关CFs的研究。随后采用三轴分析框架，从主题轴、方法学轴和CF构建轴进行系统比较，并结合国际机构数据评估区域化必要性与可行性。
2.1 塑料CFs的系统综述
检索数据库包括Web of Science和Scopus，时间范围为2015–2025年。经过识别、筛选和纳入步骤，最终纳入9项研究，均明确提出针对塑料相关影响的特征因子。排除仅讨论CF组件或应用已有CFs的研究。
2.2 CFs的主题与方法学评价
采用三轴分析框架对纳入研究进行对比：主题轴考察环境与情境特征，方法学轴考察建模策略，CF构建轴考察命运（FF）、暴露（XF）和效应（EF）因子的估计方法。该框架作为文献综合与比较工具，而非新的LCIA方法论。
2.3 区域化特征因子需求评估
基于国际报告和机构数据，比较不同地区在废物管理、聚合物组成、生态系统敏感性等方面的差异，分析现有CF模型是否包含区域参数或其方法结构能否适应其他情境。结果表明，全球或欧洲中心化的假设导致CFs在现实差异显著的地区应用受限。
3. 结果与讨论
系统分析揭示了现有塑料CFs开发的模式、趋势和局限性。
3.1 CFs提案的演变
自2020年起才出现明确针对塑料的CFs研究，且每年数量有限。2024–2025年显著增加，表明领域正进入整合阶段，但整体仍处于方法论成熟早期。
3.2 三轴分析结果
主题轴显示，多数研究采用全球背景（55.6%），欧洲和巴西各占22.2%和11.1%，反映地域代表性不足。生态毒性是最常评估的影响类别，物理效应类别逐渐纳入。海洋环境受到主要关注，陆地和淡水研究滞后。聚合物类型日趋多样化，但柔性包装等常见塑料仍未被充分代表。
方法学轴表明，CF单位多采用与LCA兼容的PAF·m3·day/kg或PDF·m2·year/kg，便于跨区域比较。超过半数研究采用中点和端点结合建模，从而在稳健性与可解释性间取得平衡。情景设置（如最佳、平均、最差案例）增强了敏感性，但所用参数仍以标准化值为主。
构建轴分析显示，效应因子多依赖温带模式物种的毒理学数据，如USEtox中的EC50；命运因子通常基于简化模型（如Simplebox）或特定水文模型（如OceanParcels），缺乏热带或安第斯等地验证；暴露因子普遍假设为1，忽略生物膜、聚集、沉降等过程，构成关键简化。
3.3 讨论：区域化特征因子的必要性
现有CFs在生态毒理学、命运归宿和暴露路径上均存在系统性偏差，导致对塑料污染影响的低估或曲解。区域化不仅提升评估准确性，也是环境正义的体现。未来研究应重点纳入区域毒理数据、构建本地降解模型、调整XF值并建立区域数据共享平台。同时，需在标准化与区域特异性之间寻求平衡，并考虑将陆地及大气系统纳入评估框架。
4. 结论
本综述强调开发区域化特征因子（CFs）的迫切性，当前模型无法充分反映各地区的生态、社会与经济差异。研究发现三大趋势：缺乏区域特定研究、对水生系统和欧洲数据的方法学偏向，以及整合多环境介质和影响类别的综合提案近期增多。未来CF开发应保持中点与端点方法的互补，扩展至物理效应和人类健康维度，并加强陆地与大气研究。区域协作和数据共享是推进CF区域化的关键。
