淺析塑料對環(huán)境和公眾健康的影響

張國義，楊秀成

（興義民族師范學(xué)院生物與化學(xué)學(xué)院，貴州 興義 562400）

在過去的60年，塑料成為一種不可或缺的多功能產(chǎn)品，具有優(yōu)質(zhì)的性能和應(yīng)用。多年來，塑料的處理導(dǎo)致了各種相關(guān)的環(huán)境問題[1]。塑料廢物對環(huán)境的污染現(xiàn)在被廣泛認(rèn)為是一個(gè)主要的環(huán)境負(fù)擔(dān)，特別是在水環(huán)境中，由于塑料去除方法有限，導(dǎo)致塑料的生物降解時(shí)間很長。人口的增長和對塑料及塑料制品的持續(xù)需求，是塑料產(chǎn)量不斷增加、塑料廢棄物及其伴隨的環(huán)境污染產(chǎn)生的主要原因[2]。

在許多情況下，塑料在使用后會(huì)被處理掉，然而，由于其在生態(tài)環(huán)境中的耐久性，使得塑料隨處可見并且在環(huán)境中持久存在。關(guān)于塑料廢物的監(jiān)測和影響的研究目前仍處于初級(jí)階段。塑料有多種有毒成分，其中包括鄰苯二甲酸酯、聚氟化學(xué)品、雙酚A（BPA）、溴化阻燃劑和三氧化二銻，這些有毒成分會(huì)濾出，對環(huán)境和公眾健康產(chǎn)生不利影響[3]。電子廢棄物中的塑料，由于其巨大的生產(chǎn)量和一些國家不完善的管理政策，已經(jīng)成為一個(gè)嚴(yán)重的全球環(huán)境和公共衛(wèi)生問題。有報(bào)告表明，電子廢物中的塑料有害物質(zhì)可以遷移到加工場地以外的環(huán)境中。

1 塑料廢棄物處理方法

1.1 垃圾掩埋法

生活垃圾中大約10%的是塑料，它們大部分都被填埋了。填埋是許多國家最常見的廢物處理方法，但是，垃圾填埋的空間不足正成為一個(gè)嚴(yán)重問題。例如，歷史上垃圾填埋在英國很有吸引力，因?yàn)樗鄬Ρ阋饲液唵?，不一定需要處理、清潔或分離。但目前在英國，塑料垃圾填埋是最不受歡迎的垃圾處理選擇。由于有毒化學(xué)物質(zhì)的類型和數(shù)量以及它們在填埋場的浸出潛力，人們越來越關(guān)注對填埋場的潛在影響?，F(xiàn)在，英國政府的政策是減少填埋廢物的數(shù)量（例如，填埋指導(dǎo)歐盟委員會(huì)1999/31/EC），但很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楣烙?jì)英國60%的城市廢物仍被送往填埋場。1999年，西歐65%（每年840萬噸）的可回收塑料被送往垃圾填埋場。

1.2 塑料焚燒法

塑料焚燒的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從塑料廢料中回收能量。垃圾填埋的另一種替代方法是焚燒，但人們越來越擔(dān)心在焚燒過程中有害化學(xué)物質(zhì)可能釋放在大氣中。例如，塑料廢氣釋放鹵化添加劑和聚氯乙烯，而呋喃、二噁英和多氯聯(lián)苯（PCBs）則從塑料焚燒中釋放到環(huán)境中。在塑料焚燒過程中，煙道系統(tǒng)的燃燒加熱器被塑料永久損壞，塑料燃燒的產(chǎn)物對人類和環(huán)境都有害。低分子量的化合物可直接蒸發(fā)到空氣中，從而污染空氣。另外，一些化合物可能形成可燃混合物，而另一些化合物可能以固體形式氧化。

塑料焚燒通常會(huì)伴隨著炭化物的形成，炭化程度取決于焚燒條件。塑料及塑料復(fù)合制品焚燒過程中的氣體釋放是非常危險(xiǎn)的。焚燒塑料會(huì)產(chǎn)生煙塵、灰燼和不同的粉末，這些粉末會(huì)沉積在植物和土壤，還有可能遷移到水生環(huán)境中。降雨會(huì)使一些有毒化合物沉入土壤中，污染地下水或被植物吸收，從而進(jìn)入食物鏈[4]。其中一些塑料焚化產(chǎn)品可以與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的化合物可以改變水的pH值，從而改變水生生態(tài)系統(tǒng)的功能。

1.3 塑料回收法

回收的塑料廢料或廢物再加工成可用的產(chǎn)品被稱為塑料回收，消費(fèi)后回收塑料的數(shù)量有所增加。在美國，2008年產(chǎn)生的消費(fèi)后塑料廢物約為3 360萬噸。大多數(shù)塑料是不可生物降解的，因此，基礎(chǔ)工作是減少廢物排放，有效管理和回收由此產(chǎn)生的廢物。塑料回收是全世界為“減少每年進(jìn)入海洋的廢物流中的800萬噸塑料”而努力的一個(gè)主要方面。

相對利潤豐厚的金屬回收，低價(jià)值塑料回收往往更具挑戰(zhàn)性。一些政府利用政策鼓勵(lì)消費(fèi)后回收，如歐盟關(guān)于包裝和包裝廢物的指令（94/62/EC），使德國建立了延長生產(chǎn)者責(zé)任的立法，從而實(shí)施回收及循環(huán)再造包裝的“綠點(diǎn)”計(jì)劃。在英國，生產(chǎn)者責(zé)任是通過一個(gè)計(jì)劃制定和交易包裝回收票據(jù)，加上最近的垃圾填埋稅，以鼓勵(lì)廢物減少活動(dòng)。

在2015年，全球63億噸塑料廢物中約有9%得到回收，另外12%和79%分別被焚燒和填埋[5]。2016年，全球回收率增長約占塑料廢物總產(chǎn)生量的14%。這一增長的主要貢獻(xiàn)者包括日本等國家，根據(jù)其塑料廢物管理研究所的數(shù)據(jù)，日本的塑料廢物回收率從1996年的39%上升到2014年的83%。

2 塑料廢棄物對環(huán)境的污染

塑料垃圾的分布與人口的數(shù)量有關(guān)。人口的增加導(dǎo)致對塑料和塑料制品的需求增加。不加區(qū)別地處理塑料和塑料制品產(chǎn)生的廢物會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，這種污染表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：環(huán)境自然景觀惡化、水生生物糾纏和死亡、城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)堵塞，并成為滋生蚊子和其它致病媒介的有利環(huán)境，產(chǎn)生臭味，降低滲水和農(nóng)業(yè)土壤的通氣性，從而導(dǎo)致這些土地的生產(chǎn)力降低。

2.1 土地污染

在人類的居住環(huán)境中，塑料制品大量存在。塑料和塑料制品的污染會(huì)破壞和污染陸地環(huán)境，并隨后轉(zhuǎn)移到水生環(huán)境，海洋中約80%的塑料廢棄物與陸地有關(guān)，但與海洋大環(huán)境中塑料廢棄物的大量數(shù)據(jù)相比，缺乏陸地上塑料廢棄物的數(shù)量數(shù)據(jù)。在陸地上傾倒塑料或填埋塑料會(huì)導(dǎo)致塑料的非生物和生物降解，其中塑料添加劑（例如穩(wěn)定劑、部分有害著色劑、增塑劑和重金屬）會(huì)滲入地下，并最終滲入環(huán)境的各個(gè)方面，從而造成土壤和水污染。有報(bào)告表明，微塑料和合成聚合物纖維在進(jìn)入污水污泥和土壤五年后仍然可以檢測到。氯化塑料能夠?qū)⒂卸净瘜W(xué)物質(zhì)濾入土壤，然后滲入地下水或周圍的水生系統(tǒng)，從而污染生態(tài)系統(tǒng)。

2.2 水污染

據(jù)估計(jì)，2012年全球海洋中約有1.65億噸塑料廢物，而平均每年有800萬噸塑料被排放到海洋中，約有5萬億塑料碎片漂浮在海洋里[6]。通常，海洋中的塑料可以在一年內(nèi)發(fā)生降解，但不能完全降解。在塑料降解過程中，聚苯乙烯和雙酚A等有毒化學(xué)物質(zhì)會(huì)釋放到水中，造成水污染。在海洋中發(fā)現(xiàn)的廢物大約80%由塑料組成。漂浮在海洋上的塑料碎片可能會(huì)被海洋生物迅速定殖，并且由于在海洋表面長期存在，可能有助于“外來”或非本地物種的移動(dòng)。據(jù)報(bào)道，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，塑料可以從其它不同來源濃縮和吸附海水中的污染物。這類污染物一般是持久性有機(jī)污染物，如壬基酚、多氯聯(lián)苯、二氯二苯二氯乙烯（DDE）等，與周圍海水相比，這些污染物可能在塑料碎片上積聚數(shù)倍。

2.3 空氣污染

當(dāng)填埋的塑料垃圾最終分解時(shí)，二氧化碳和甲烷被釋放到空氣中。在2008年堆填區(qū)分解固體廢物期間，估計(jì)排放到大氣中的二氧化碳當(dāng)量為2 000萬噸。在燃燒塑料和塑料制品的過程中，二氧化碳也會(huì)釋放到大氣中，二氧化碳能夠捕獲輻射熱，阻止輻射熱從地球上逸出，從而導(dǎo)致全球變暖?？諝馕廴臼枪娊】档闹饕{之一，它是造成環(huán)境污染主要原因。塑料和塑料制品的露天燃燒會(huì)釋放出重金屬、二噁英、多氯聯(lián)苯和呋喃等污染物，這些污染物被吸入后會(huì)導(dǎo)致健康風(fēng)險(xiǎn)，特別是呼吸系統(tǒng)疾病。塑料對空氣的污染嚴(yán)重威脅到我們的身體健康，對后代也可能造成巨大的影響[7]。

3 塑料廢棄物對動(dòng)物的影響

事實(shí)上，由于大量塑料廢物進(jìn)入世界海洋，大型海洋哺乳動(dòng)物生存受到威脅的報(bào)告已經(jīng)被記錄在案。動(dòng)物接觸塑料廢棄物的主要途徑是攝取和纏繞，但攝取比纏繞更為頻繁，海洋中的大多數(shù)動(dòng)物誤以塑料廢棄物是食物，從而吃掉。此外，纏繞（如網(wǎng)）會(huì)對海洋動(dòng)物造成傷害、損害甚至死亡。報(bào)告顯示，超過260種不同種類的脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物攝入塑料或被塑料或塑料制品纏住，造成超過40萬海洋哺乳動(dòng)物死亡。塑料垃圾對海洋的污染主要影響海龜和其它以水母為主要食物的物種，因?yàn)樗鼈兘?jīng)常把丟棄的塑料袋當(dāng)水母吃下。類似的情況在海鳥身上也很常見，它們會(huì)把微型塑料和烏賊混淆，或者塑料廢物誤認(rèn)為是它們的魚類獵物。攝入塑料垃圾會(huì)對鳥類的消化系統(tǒng)造成阻塞和物理損傷，降低系統(tǒng)的消化能力，造成饑餓、營養(yǎng)不良，最終導(dǎo)致死亡。

許多鳥類、海龜、魚類、海豹和其它海洋動(dòng)物因卷入塑料碎片而溺死或窒息死亡。據(jù)觀察，纏結(jié)會(huì)對243種海洋生物造成健康風(fēng)險(xiǎn)，通常會(huì)導(dǎo)致死亡。被塑料碎片纏住的動(dòng)物也會(huì)導(dǎo)致捕食者的死亡，因?yàn)檫@些動(dòng)物無法解開糾纏并逃跑。很多時(shí)候，廢棄的漁網(wǎng)被稱為“鬼網(wǎng)”，誘捕海洋動(dòng)物，導(dǎo)致饑餓和死亡。

4 塑料廢棄物對公眾健康的影響

塑料中的大多數(shù)添加劑都是潛在的致癌物和內(nèi)分泌干擾物。攝入、皮膚接觸和吸入是人類吸收這些添加劑的主要途徑。據(jù)報(bào)道，皮膚接觸塑料中的某些添加劑會(huì)導(dǎo)致皮炎。微塑料是一種主要污染物，在被大量淡水和海洋生物攝入后，會(huì)在食物鏈中生物累積，從而導(dǎo)致公共健康風(fēng)險(xiǎn)。對人體組織的生物監(jiān)測研究表明，塑料成分仍然存在于人群中，人類食用暴露于微塑料和塑料添加劑的動(dòng)物可能是有害的。

5 減少和控制塑料廢棄物的建議

許多國家致力于通過減少塑料和塑料制品的生產(chǎn)、禁止過度包裝、垃圾收集和回收利用來控制塑料廢棄物對環(huán)境的污染。在防治塑料污染的工作中，以下建議可能會(huì)有所幫助。

5.1 制定相關(guān)政策，減少塑料廢棄物

為了打擊和遏制塑料對環(huán)境的持續(xù)污染，有必要制定切實(shí)可行的政策，這些政策必須得到遵守和執(zhí)行。重視《全球塑料污染環(huán)境公約》的必要性，該公約要求塑料生產(chǎn)商申報(bào)其塑料產(chǎn)品中的所有成分，并就這些成分對消費(fèi)者的潛在健康影響向產(chǎn)品發(fā)出警告。應(yīng)該制定政策，對塑料制品中的一些有害成分重新分類。重新分類可能刺激對新的無害替代品的研究，這將改善我們的塑料廢物處理，并防止塑料廢物在環(huán)境中的不斷累積。對政府來說，執(zhí)行和實(shí)施法規(guī)也很重要，不管塑料的危險(xiǎn)狀況如何，這些法規(guī)都將對塑料的生產(chǎn)、消費(fèi)、使用和最終處置等起到作用，以防止轉(zhuǎn)移到垃圾填埋場和不加選擇地處置到環(huán)境中。

5.2 提高公眾意識(shí)

必須努力使公眾了解塑料廢物污染對環(huán)境和公眾健康的潛在影響。這將大大降低污染率，保護(hù)環(huán)境質(zhì)量。人們需要了解塑料制品的化學(xué)成分及其對健康的影響。不同層次的教育課程必須包括減少塑料污染的方法和作為信息資源的廢物管理系統(tǒng)。

5.3 用生物塑料作為替代品

生物塑料是19世紀(jì)50年代一位英國化學(xué)家用木漿制成的纖維素制成的塑料?，F(xiàn)在，生物塑料可以由不同的可生物降解和不可生物降解材料制成，包括雜草、大麻、植物油、馬鈴薯淀粉、纖維素、玉米淀粉等。糖基生物塑料可以在堆肥的正常條件下進(jìn)行生物降解。生物塑料對環(huán)境友好，因?yàn)榕c其它類型的塑料相比，它們在生產(chǎn)過程中需要較少的化石燃料。

盡管生物塑料在商業(yè)上的應(yīng)用很少，但它們廣泛應(yīng)用于一次性消費(fèi)品中，如餐具、罐、陶器、吸管和包裝。原則上，生物塑料可以在許多應(yīng)用中取代石油塑料，但問題在于生物塑料的成本。如果全球范圍內(nèi)沒有限制傳統(tǒng)塑料使用的具體法規(guī)，那么對生物塑料的使用可能就沒有促進(jìn)。生物塑料減少了不可再生能源的消耗，減少了溫室氣體的排放[8]，應(yīng)該受到法規(guī)保護(hù)和鼓勵(lì)。

如果在全球范圍內(nèi)，制造商能夠接受使用生物塑料，那么塑料廢棄物的產(chǎn)生，以及伴隨的環(huán)境和公共健康影響問題就可以得到解決。生物塑料幾乎不殘留有毒物質(zhì)的可生物降解性，有助于保護(hù)我們的自然環(huán)境免受傳統(tǒng)塑料廢物的威脅，保護(hù)世界環(huán)境，使人類的生活更加安全。

6 結(jié)語

世界范圍內(nèi)塑料生產(chǎn)和環(huán)境污染的研究表明，塑料廢棄物已成為一個(gè)重要的環(huán)境問題。塑料廢棄物對海洋生物、人類和整個(gè)環(huán)境的影響是公眾關(guān)注的問題，呼吁挽救生態(tài)系統(tǒng)和生命。盡管塑料在日常生活中非常有用，但生產(chǎn)中使用的有毒化學(xué)品需要徹底監(jiān)測，以確保環(huán)境和健康安全。減少對塑料廢物中有毒物質(zhì)的使用，將增加清潔環(huán)境的機(jī)會(huì)。政府機(jī)構(gòu)應(yīng)頒布和執(zhí)行相關(guān)法規(guī)，監(jiān)測塑料的生產(chǎn)、使用和處置。此外，在生產(chǎn)塑料時(shí)使用的一些有害化學(xué)成分（如鄰苯二甲酸酯的包裝、雙酚A等）應(yīng)禁止用于消費(fèi)品，特別是不能用于食品、飲料和兒童直接接觸的塑料制品中。