中国塑料物质流动态数据库（1978–2022）：20种塑料的全生命周期存量与流量解析

《Scientific Data》：Dataset on the dynamic stocks and flows of 20 types of plastics in China, 1978–2022

为系统应对塑料污染问题，任雨成等研究人员构建了1978–2022年中国20种主要塑料的动态物质流与存量数据库，涵盖聚合物生产、制品制造、使用部门、废弃物管理及国际贸易全链条。该研究通过高分辨率动态物质流分析（dynamic-MFA）量化了超过6万条数据记录，为塑料循环经济策略、微塑料排放评估及政策干预提供了关键数据基础，相关数据与代码已开源。

　　

塑料，以其轻质、易加工和高耐久性，自问世以来迅速取代传统材料，深刻改变了现代社会的物质格局。然而，这种难以降解的材料的大规模使用也导致塑料废弃物在海洋、陆地等多种生态系统中不断累积，引发全球对塑料污染的广泛担忧。联合国环境署正在推动制定一项具有法律约束力的国际文书，要求从全生命周期角度系统治理塑料污染，这迫切需要建立在翔实数据基础上的系统性解决方案。

中国作为全球最大的塑料生产国和消费国，其塑料治理路径对全球具有重要影响。然而，现有关于中国塑料代谢的研究仍存在明显局限：数据覆盖不全、分辨率低、时间序列不连贯，尤其对非大宗塑料（如工程塑料、热固性塑料）的关注不足。这些限制阻碍了对塑料物质循环的深入理解，也制约了有效政策的制定。

为填补这一空白，任雨成、朱恒志、曹宇恒等研究人员在《Scientific Data》上发表了题为“Dataset on the dynamic stocks and flows of 20 types of plastics in China, 1978–2022”的研究，构建了一套高分辨率、时间连贯的动态物质流数据库。该数据库系统追踪了1978至2022年间中国20种主要塑料（覆盖全国95%以上消费量）在社会经济系统中的流动与存量，涵盖聚合物生产、11类制品制造、9个使用部门、4种废弃处置路径以及国际贸易全流程。

研究人员采用动态物质流分析（dynamic-MFA）框架，整合了多源权威统计数据、行业报告与文献资料，通过Python脚本实现数据预处理、流量计算、敏感性分析与不确定性量化。关键方法包括：基于海关数据（UN Comtrade）的贸易流拆解、使用阶段产品寿命分布函数（如正态分布）模拟存量动态、以及结合自上而下与自下而上策略的废弃物管理路径分析。所有输入数据与计算代码均已在Science Data Bank开源，确保研究的可重复性与透明度。

数据记录

该数据库包含超过60,000条结构化数据记录，分为高分辨率长格式数据集与聚合宽格式数据集两类。聚合数据集中包括12个工作表，分别记录了20种塑料的聚合物生产与消费、11类制品的制造与消费、9大使用部门的流入量（消费）与存量、废弃物产生量以及4种处置路径（填埋、焚烧、回收、未处理）的时序数据。

技术验证

为验证数据可靠性，作者将本研究结果与已有研究进行了对比。在在用存量方面，2020年中国塑料总存量估计为453.7 Mt（百万吨），处于现有研究的中等范围；部门间差异主要源于产品-部门分配系数的不同假设。在废弃处置方面，2020年塑料废弃物处置结构中填埋占37.6%、焚烧46.0%、回收16.2%、未处理0.2%，与文献值基本吻合。此外，生活垃圾中塑料含量估算值（2006年14.9%，2020年19.1%）也与独立研究高度一致，进一步支持了数据的准确性。

不确定性与展望

研究通过敏感性分析与蒙特卡洛模拟系统评估了不确定性来源。结果显示，产品和部门分配系数、回收量估算、寿命分布参数等对结果影响显著。特别是回收量数据存在可能被低估的情况，提示未来需通过企业调查、城市建模等手段进一步校准。尽管存在这些局限，该研究在当前数据条件下提供了透明、可复现的塑料代谢基线，为后续循环经济策略模拟、环境足迹评估及微塑料释放研究奠定了坚实基础。

该研究首次系统整合了中国20种塑料长达45年的动态流量与存量数据，不仅填补了非大宗塑料代谢数据的空白，也为全球塑料治理提供了关键的区域案例。通过开放数据与代码，该数据库将支持学术界与政策制定者开展更精细化的物质循环模拟、环境影响评估（如结合生命周期评估LCA）及政策情景分析，从而推动塑料污染治理从零散干预走向系统管控。