释放那些未得到足够重视的行业中的潜在价值：以光和石材加工行业为例，制定针对每个企业的产业共生计划

《Journal of Environmental Management》：Unlocking circular potential in under-prioritized industries: Plant-by-plant industrial symbiosis plan in the light and stone processing industries

全球可持续努力长期忽视轻石加工产业，其固体废物再利用率低且处置方式粗放。本研究基于福建案例，构建涵盖304家企业的轻石产业废物数据库，整合物料流分析（MFA）与生命周期评估（LCA），设计企业级工业共生方案。发现跨行业共生贡献81.9%的废物再利用增益，但企业偏好高利润的行业内共生（收益92.3%）。该计划使福建固体废物再利用率提升16.9%，揭示空间异质性与运输风险。为同类产业集群提供可复制模板。

　　

吴明轩|王轩|曹欣|张泽晨|梁赛|刘静

中国石油大学经济管理学院，北京，102249，中国

摘要

全球可持续性努力长期以来一直集中在重工业上，而忽视了轻工业和石材加工业——尽管这些行业产生了大量的固体废物，并且其废物处理方法附加值较低。本研究旨在制定一个轻工业-石材加工业的共生计划，以释放这些被忽视行业的循环潜力。虽然产业集聚为轻工业和石材加工业的废物再利用提供了协同效应，但实际实施仍受到长期数据缺失的阻碍。本研究编制了一个包含304家企业和八种关键废物类型（聚酯废物、混纺面料、牛毛、修剪废料、皮革废物、鞋类废物、碎石和石材加工废物）的详细数据库，并设计了针对每家企业的轻工业-石材加工业共生计划。通过将高分辨率数据与物质流分析、生命周期评估和运输建模相结合，该计划得到了验证，得出了三个关键发现：（1）十种回收产品对环境的贡献各不相同（0.7%–27.9%）。这使政策制定者能够根据当地产业结构、废物特征和关键环境问题来优先考虑重点回收产品；（2）行业间的共生推动了81.9%的废物再利用收益，而行业内的共生则带来了92.3%的经济效益。由于企业更倾向于高利润的行业内共生，行业间共生带来的更大环境效益尚未得到充分实现，因此需要有针对性的政策干预；（3）轻工业-石材加工业的共生使福建省的固体废物再利用率提高了16.9%，但存在显著的空间差异，这要求仔细考虑潜在收益的不均衡性和城市间废物运输的风险。本研究为全球类似被忽视的产业集群推进循环经济提供了一个可扩展的模板。

引言

节能和减排已成为全球工业可持续发展的核心驱动力（国际能源署，2023年；王等人，2022年）。由于能源消耗密集和污染物排放量高，传统的重工业（如钢铁、水泥和热电）长期以来在环境治理中受到优先考虑（王等人，2020年，2023年；王等人，2020年）。这些行业产生的固体废物类型及其资源回收潜力（范等人，2024年；王立等人，2025年）、节能效果和减排潜力（Doh Dinga和Wen，2022年；徐等人，2023年）已经得到了充分的记录。相比之下，轻工业和石材加工业却受到了相对较少的研究关注。一方面，这些行业产生的大量固体废物仍然主要通过低附加值的处理方式进行处理，如堆放、填埋和焚烧（Ahmadi等人，2025年；胡等人，2025年）。例如，在皮革行业中，固体废物可能占最终产品重量的30%，其中近40%被直接丢弃（Chojnacka等人，2021年；Cirillo等人，2025年）。全球纺织业每年产生约9200万吨固体废物（Ghosh等人，2025年），其中只有15%得到了有效回收，导致估计每年经济损失400亿美元（Shirvanimoghaddam等人，2020年）。此外，在中国最大的石材加工中心，每年产生的废物量达到200万立方米，其中65%被堆放，占用大量土地（王等人，2024年）。另一方面，轻工业和石材加工业内部的共生潜力长期以来被忽视了。这些行业的固体废物通常含有可回收成分，如纤维和橡胶。高效利用这些材料可以替代原始资源，有助于节能和减排（黄等人，2024年；Mihalyi等人，2025年）。最近在高效分选技术和材料改性方面的进展解决了将轻工业废物与石材残渣结合的历史性挑战，促进了它们在新回收产品中的应用（陈等人，2024年；Rodríguez等人，2024年）。此外，产业集聚的趋势使得许多地区的轻工业和石材加工业企业地理位置相近，例如印度的泰米尔纳德邦和中国东南沿海地区，为行业间废物交换创造了有利条件（何等人，2020年；曹等人，2026年）。然而，轻工业和石材加工业企业之间的实际废物交换在频率和规模上仍然有限。轻工业和石材加工业内部尚未形成成熟的共生关系，导致大量的资源回收和环境效益未能实现。因此，迫切需要为这些行业制定实际的共生计划，以推动其可持续发展。然而，制定和实施此类计划面临关键挑战。

首先，关于轻工业和石材加工业固体废物产生的数据非常稀缺（王等人，2025b）。量化废物产量并确定关键废物类型是制定详细共生计划的基础。早期量化多源废物的研究主要采用了自上而下的宏观经济方法，包括抽样调查（Adelodun等人，2021年）、计量经济学建模（Lebreton和Andrady，2019年）和投入产出分析（张等人，2021年），以根据工业统计数据估算区域废物量。这些方法仅提供了关于大宗固体废物产生和排放的宏观信息（曹等人，2021年），而没有提供特定地点或详细排放量的企业级数据。相比之下，自下而上的微观库存方法能够实现可靠的企业级固体废物量化。然而，这些方法主要应用于传统重工业（如钢铁和水泥行业），其中的高炉渣和钢渣等大宗固体废物在全面的官方编码和统计系统中被追踪（郭等人，2018年）。然而，轻工业和石材加工业缺乏统一的废物分类和强制性的废物产出报告要求。这导致了这些行业长期的数据缺失，限制了大多数现有研究仅能分析个别案例企业中共生技术的效果（Julián等人，2025年；Vidaurre-Arbizu等人，2021年）。因此，现有发现往往仅限于个别企业，无法为轻工业和石材加工业的大规模企业级废物再利用提供坚实的科学支持。

其次，准确评估大规模产业共生的环境效益仍然具有挑战性。不同类型的废物可以转化为多种回收产品，这些产品必须同时满足质量标准和环境性能要求（Dias等人，2022年）。作为关键的环境评估工具，物质流分析（MFA）跟踪废物再利用方法和物质流数量，但未能捕捉相关的环境影响（Allesch和Brunner，2017年；Graedel，2019年）。相比之下，生命周期评估（LCA）从生命周期的角度出发，能够对不同的废物再利用方法进行多维环境影响评估（Abagnato等人，2024年；Peng等人，2023年），但需要大量的数据输入。将MFA与LCA相结合，可以将物质流转化为环境影响，从而支持资源代谢和环境的全面评估。虽然这种综合方法已应用于单一行业内的特定废物类型（如塑料（Amadei等人，2025年；AndreasiBassi等人，2021年）、电子废物（Islam和Huda，2019年）和建筑材料（Long等人，2024年）的回收，但在大规模行业间共生系统中的应用仍然有限。行业间共生系统中废物流和回收产品之间的复杂多对多关系阻碍了MFA-LCA综合方法的实施，阻碍了环境效益的准确量化。

第三，在区域层面推广这一策略需要建立一个可行的大规模、针对每家企业的共生计划（黄等人，2020年；谢等人，2024年）。这样的计划必须考虑轻工业和石材加工业企业的空间分布（Raimbault等人，2020年）、废物产量、废物处理能力（廖等人，2026年；王等人，2025b）以及运输成本等经济因素（Anane等人，2023年；Hala等人，2025年），以反映现实世界的限制。然而，传统的基于案例的方法不足以在众多可能的产业共生计划中识别最佳方案。迫切需要开发结合多种现实世界约束的大规模优化模型，以确定优化的省级、针对每家企业的共生计划（Ramir D.T. Certeza等人，2025年；Rezaei等人，2024年）。这样的模型可以严格评估产业共生计划的环境和经济效益，为可持续工业发展提供定量基础。

面对这些挑战，本研究旨在探索如何建立一个综合框架，以促进纺织和服装、皮革和鞋类以及石材加工业之间的产业共生，从而释放这些被忽视行业的循环潜力，以福建省为例进行研究。福建省是中国这些行业最突出的产业集群之一，其年总产值超过1260亿美元（占该省工业总产值的一半以上）。同时，该地区的轻工业和石材加工业具有完整的产业链、高企业密度和丰富的固体废物资源，但目前回收率较低（<60%），为产业共生奠定了坚实基础。本研究的贡献有三方面：（1）为轻工业和石材加工业构建了大规模的、针对每家企业的固体废物清单，并提出了一个技术上可行的轻工业-石材加工业共生策略；（2）整合MFA和LCA来量化所提出的产业共生策略的固体废物再利用潜力和环境效益；（3）开发了一个大规模的运输模型，以制定优化的省级、针对每家企业的共生计划，便于实际部署该策略并实现宏观环境影响评估。通过缓解数据稀缺问题，并设计了一个通过综合MFA-LCA和运输建模验证的针对每家企业的共生计划，本研究为全球类似被忽视的产业集群推进循环经济提供了一个可扩展的蓝图。

数据和方法

本研究建立了一个综合框架，以促进轻工业和石材加工业之间的产业共生（图1）。首先，在福建省的相关企业中进行了实地调查。收集的数据经过清洗和整合，构建了一个针对每家企业的数据库，记录了轻工业和石材加工业内的固体废物流。

实施轻工业-石材加工业共生可以显著提高固体废物再利用率

MFA结果表明，在三家代表性企业中实施轻工业-石材加工业共生策略可以将总废物再利用率从62.6%提高到87.4%。如图3(d)所示，P9在十种回收产品中贡献最大，年产量为759.3千吨（占总量的63.8%）。它还占这三家企业产生的固体废物的57.3%。这些发现突显了P9作为实现

讨论

要充分释放轻工业-石材加工业共生的潜力，需要全面考虑其大规模部署可能带来的空间上不均衡的环境和经济效益，以及可能的实施障碍。当地产业结构、废物特征和关键环境问题的差异进一步影响了不同城市间共生发展的优先级。

因此，有效实施需要针对特定城市的、本地定制的

结论

全球工业可持续性努力长期以来一直集中在传统的能源密集型重工业上，而很大程度上忽视了轻工业和石材加工业。实际上，这些行业产生了大量的固体废物，且其废物处理方法的附加值较低，它们巨大的但未被充分认识的产业共生潜力尚未得到探索。忽视这些行业严重限制了全球循环经济的整体效果

作者贡献声明

吴明轩：撰写——原始草稿、方法论、数据管理。王轩：撰写——原始草稿、可视化、验证。曹欣：撰写——审阅与编辑、监督、概念化。张泽晨：数据管理。梁赛：撰写——审阅与编辑。刘静：数据管理。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了国家自然科学基金（72274214、52325005和72293602）的财政支持。