构建面向碳中和目标的物质流分析研究框架

Q148%X24; 物质流分析(Material Flow Analysis,MFA)方法在资源管理、环境治理与可持续发展评价等领域应用广泛,但其国际研究进展及对碳中和目标的支撑路径尚不明确.为此,遵循"梳理-整合-拓展"的逻辑思路,该研究首先运用CiteSpace文献计量工具分析2000-2022年Web of Science核心数据库收录的2 148篇文献,捕捉国际MFA研究的关键知识基础和主题演变规律,并对MFA前沿应用研究进行详细回顾和综合剖析.其次,通过整合国际MFA研究现状与碳中和实现路径,构建面向碳中和目标的MFA整合式研究框架.最后,分别解析MFA应用研究对4个重要减碳部门的支撑路径,并提出当前研究不足及未来拓展方向.研究发现:①"资源管理""环境核算"和"指标"领域的关键文献为MFA的管理、核算和评估功能提供了方法和理论支撑.②在基础研究主题"产业生态学""物质流分析"和"物质流管理"的支撑下,国际MFA的应用研究主题逐渐从过时主题"氮""塔拉戈纳州""重金属"和"合金元素"演变为前沿主题"城市固体废物""铁""循环经济""暴露"和"可再生能源",且MFA与情景分析、生命周期评价、投入产出模型等方法的集成应用已成为主流趋势.③面向碳中和目标的MFA整合式研究框架包括3个模块,即理论与方法基础、应用研究范式、对碳中和目标的支撑路径.其中,应用研究范式的结构反映了MFA的核心功能,即核算物质存流量、评估物质需求量及循环潜力和优化物质管理系统.应用研究范式的要素则涵盖了MFA研究的代谢对象、空间尺度、应用诱因、主要内容和应用目的.④MFA应用研究对重要减碳部门的支撑路径差异较大,且与碳中和目标的契合度有待进一步提高.在未来研究中,MFA可用于核算能源生产部门中具体零碳技术的资源需求量与废物生成量,评估能源消费部门中终端电气化、高效化及清洁化技术导致的资源环境影响,测度工商业部门中工艺脱碳与固体废物利用技术的环境暴露与经济可行性,评价农林业部门中营养元素的代谢效率及生物固碳效果.