中国曾经接受了超过全球50%的废塑料进口,其中大部分是PET瓶。但最近中国禁止了进口包括废塑料之内的外国垃圾。虽然该禁令的意图是为了保护中国的生态系统和人民的健康,但是究竟会对自然环境造成何种影响仍未被研究过。来自中国清华大学、美国加利福尼亚大学和德国亚琛工业大学的研究者们分析了中国禁止进口用后废塑料的进口可能会导致的生命周期环境影响。
根据可能的市场情况,该研究设计了三个关于禁令之后的假设情景分析,并以禁令之前的情况(BAU-prior)为基准作为对比。该三个假设情景被刻意设定为极端的情况,以计量将来可能发生的结果的范围,因此实际情况应该位于这三种假设情景的评估结果的中间。该研究基于的假设情景为:
1. 基准情景(BAU-prior):禁令之前的情景,中国从其他国家进口250万吨废PET塑料来回收生产200万吨的再生PET纤维。
2. 禁令后的假设情景1(S1):对应该禁令的目前的市场反应,废塑料的出口国(即产生国)通过填埋、堆积或者送往其他国家等方式来处置这250万吨用后废塑料。而中国则使用煤为原生材料来补足200万吨PET纤维的空缺(中国使用煤炭制造PET的成本比石油低),导致中国对煤业的依赖增加。
3. 禁令后的假设情景2(S2):废塑料的出口国(即产生国),通过本土回收再生废塑料的方法来替代本土的200万吨使用石油为原料的原生塑料。而中国则使用煤为原生材料补足200万吨PET纤维的空缺。
4. 禁令后的假设情景3(S3):废塑料的出口国(即产生国),通过本土回收再生废塑料来生产200万吨再生PET纤维,并出口给中国来替代中国的200万吨原生塑料。
通过蒙特卡罗模拟,结果发现:
1. 该禁令可能会加剧中国本土和全球的环球冲击。
2. 仅有假设情景S3可以减少主要的空气污染物的生命周期排放和环境冲击(比起禁令前,中国和全世界分别每年可减少230万吨和60万吨的生命周期碳排放量,并且其他主要的空气污染排放物也会被减少)。然而,由于在工业化的出口国中回收再生塑料的成本高,因此对于中国产的原生塑料纤维并无成本竞争力,因此S3不太可能会被实行。
3. 中国每生产1千克的用煤为原料的原生PET塑料纤维的二氧化碳排放量是3.9千克,生产每1千克的再生PET塑料纤维的二氧化碳排放量是1.6千克。
4. 废塑料出口国(即产生国)每生产1千克的用石油为原料的原生PET塑料纤维的二氧化碳排放量是2.4千克,生产每1千克的再生PET塑料纤维的二氧化碳排放量是1.3千克。
5. 在中国用煤生产原生PET塑料纤维的二氧化碳和碳氧化合物的排放量对比生产再生塑料的排放量要增加38%-246%。
6. 在废塑料的产生国,将废塑料进行本土回收再生比起出口至中国进行回收再生要减少44%-67%的空气污染物排放。部分原因是因为在发达国家的电源供应更为清洁,部分原因是因为减少了运送废塑料至中国而产生的污染排放。
7. 用煤生产原生PET塑料纤维的的空气污染物排放对比用石油生产所造成的空气污染物排放要高80%-300%。
8. 比起禁令之前:在S1中,中国的生命周期二氧化碳排放量每年会增加540万吨,而全球的生命周期二氧化碳排放量的净增长为每年450万吨。在S2中,全球的生命周期二氧化碳排放量的净增长为每年230万吨。S1和S2中,中国和全球的主要空气污染物(二氧化碳、PM2.5、二氧化硫和氮氧化合物)的生命周期排放量都会增加。
9. 因此,该禁令很可能不能达到保护生态环境的目的,其对环境的负面影响主要是因为增加了用煤为原料生产原生PET材料的需求。
Ren, Y., Shi, L., Bardow, A., Geyer, R. & Suh, S. Life-cycle environmental implications of China’s ban on post-consumer plastics import. Resour. Conserv. Recycl. 156, 104699 (2020).