清华新闻网11月29日电（通讯员 黄文博）固体废物管理作为可持续发展的关键环节，在资源回收和污染控制方面依然面临诸多挑战。针对固体废物环境与资源双重属性的特点，清华大学环境学院循环经济与城市矿产团队创新提出环境-资源交互属性（ERIA）框架，面向固体废物的无害化及资源化形成了定量化的工具，为固体废物管理提供了全新视角，形成了优化固体废物处理路径的新方法。

固体废物通常含有有价资源和有害物质，因而呈现一定的资源属性和环境属性，分别需要资源化和无害化处理。ERIA框架是一种创新的量化方法，主要用于评估固体废物管理过程中资源回收与环境影响消除的难度，研究团队建立了ERIA评估模型，实现了固体废物环境属性和资源属性的可视化，使不同固体废物在资源回收和环境影响方面的特性一目了然。

在对12类工业废物的分析中，研究揭示了其在可回收性与环境影响方面的显著差异（图1）。例如，铜渣的ERIA值范围为25.25–285.46 bit^-1，显示其具有较高的资源回收潜力。此外，不同处理路径的选择对资源回收和环境影响有显著影响。在降级利用路径下（如低值资源化处理），固体废物处理表现出最高的ERIA值（31.25–285.46 bit^-1）和资源偏向性（43.86–77.45°），处理较易实现，但可能导致价值较高的资源不可逆耗散。而在升级回收路径中（如提取高价值金属），则能够显著减少资源损失并提升经济效益，但技术要求较高，难度较大。研究结果表明，在制定固体废物管理策略时，应优先对ERIA值较高的固体废物进行升级回收，以最大限度减少不可逆的资源损失。

图1.不同处理路径对资源回收和环境影响的影响：（a）元素回收；（b）化合物回收；（c）降级回收；（d）填埋

研究进一步提出了一种基于ERIA的固体废物分类方法与管理优化策略，结合极坐标与象限系统直观展示不同固体废物及其处理方式的资源和环境属性。研究发现，短期内，降级利用可作为处理大规模固体废物的有效方式；长期看，提取铜、金等高价值资源的升级回收更具优势，能够显著减少资源耗散。技术进步，如金属提取技术改良、能效提升及精细分类技术开发，可有效降低固体废物处理的环境负担。未来，固体废物管理应注重循环经济理念，通过提高资源回收利用率，减少对原生资源的依赖，实现资源的可持续管理。

图2.固体废物回收-处置可取性边界

ERIA框架的重要意义在于提出了一种全新的固体废物管理综合评估工具，不仅揭示了资源回收与环境影响消除之间的权衡关系，还为优化固体废物管理路径、选择适宜技术提供了科学依据。

相关研究成果以“通过环境-资源交互属性促进固体废物管理”（Fostering the Waste Management with Environmental-Resource Interacting Attribute）为题，于11月25日发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

清华大学环境学院博士后黄文博、副研究员曾现来、教授李金惠为论文作者。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金及气候变化与碳中和国际联合任务等项目的支持。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54602-6

供稿：环境学院

编辑：李华山

审核：郭玲