瑞士联邦材料科学与技术研究所Nowack团队RCR：五种商品塑料作为宏塑料和微塑料的概率物质流分析和环境释放建模

引言

图文导读

物质流分析和环境释放模型结构

Monte-Carlo模拟结果的概率分布举例

由于PMFA模型的完全概率特征，其所有结果都以概率分布的形式出现，可以进行统计分析。例如图2A在欧洲生产五种聚合物的输入分布。由于使用了两种不同的数据源，概率分布是梯形的，特别是PC和PA。PUR拥有最大的生产投入，其次是PA、PC和ABS。PUR的概率分布最大，因为我们两个参考来源的生产数据差异最大。图2C显示了混合废弃物收集过程产生的废弃物质量。这些分布比生产分布更广泛，因为它们是概率参数许多不同组合的结果。

简化后的物质流动图

聚酰胺PA是一种具有代表性的聚合物，在纺织和非纺织类别中有着广泛的应用。所有聚合物的详细MFA结果都在支持数据Excel文件中给出。为了提高结果的可读性，制作了汇总流程图，将产品类别合并到产品部门，并在废物收集和处理中添加隔间。图3显示了2018年欧洲范围内PA的简化流程图。图表中，聚合物生产、产品制造、废物收集、废物处理和回收的过程显示为几个隔间的集合。

简化后的释放路径图

PA的应用范围非常广，因此释放路径很多。消费包装垃圾所占份额最大，为400±180 t，其次是建筑和纺织品的释放。PA在五种聚合物（85±45t）中释放的微塑料最多，从几乎所有类型的纺织品进入土壤、水和空气，特别是从衣服到径流和废水（37±62 t），以及从家用纺织品到室内空气（25±33 t）。

向土壤和水环境的释放量和源

向土壤排放的宏塑料的最大来源是通过乱扔垃圾、废物管理和回收等消费后过程发生的。农业应用也释放了许多宏塑料。微塑料进入土壤的重要来源包括消费前和消费后（preconsumer and postconsumer）过程、衣物和各种纺织品，主要原因是PA在这些应用中广泛使用。宏塑料向水体水排放主要来自垃圾和建筑；微塑料则来自消费后过程和服装。

作为宏、微塑料的环境释放量

土壤隔间进一步分为城市、农业和自然土壤。微塑料PUR、ABS、PC和PMMA主要在回收和再利用期间进入城市土壤。PA是一个例外，其主要微塑料排放物进入农业土壤。由于车辆废弃物以及建筑和拆除废物运输过程，这五种聚合物的大部分宏塑料排放物（72%）出现在路边。农业和城市土壤加起来约占这些排放量的23.6%。只有1.2%的大塑料被释放到天然土壤中，3.4%被释放到地表水中。

这项工作中使用的PMFA方法的一个主要优势是，可以通过考虑多个产品类别来评估非常详细的程度。模型基于概率评估，包括所有模型参数的不确定性。这种方法使我们能够获得概率分布。聚合物流经人类圈的PMFA结果与塑料释放模型相结合，该模型对考虑的过程和流量也具有很高的分辨率。