離不開(kāi)塑料的人類(lèi)，如何走出困境

文/俞之凡

塑料污染令人擔(dān)憂，而我們正面臨一個(gè)非常微妙的現(xiàn)實(shí)：塑料帶來(lái)巨大的環(huán)境危害，然而在塑料問(wèn)世近一個(gè)世紀(jì)后的今天，人類(lèi)生活已然離不開(kāi)塑料制品。

塑料制品的普及，涉及我們生活的方方面面，給我們的生活帶來(lái)了諸多便利。比如，它能讓食物保存得更持久、更安全；由于塑料質(zhì)輕耐用的特性，還可以減少全球商品運(yùn)輸中的碳排放。但塑料給我們帶來(lái)的麻煩也不小。塑料垃圾隨處可見(jiàn)。大多數(shù)塑料在自然環(huán)境中不會(huì)自行分解，微塑料無(wú)處不在。較大的塑料碎片散落在世界各地的海灘上，殺死海龜?shù)群Ｑ笊?。同時(shí)，微塑料還嚴(yán)重破壞了包括旅游業(yè)和漁業(yè)在內(nèi)的重要的生態(tài)系統(tǒng)，每年給海洋經(jīng)濟(jì)造成的損失高達(dá)80 億美元。此外，微塑顆粒污染土壤，潛入食物鏈，并將有毒化學(xué)物質(zhì)滲入地下水。

與此同時(shí)，生產(chǎn)塑料制品還對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生了不利影響。用于制造塑料的大部分原材料都是化石燃料，加上塑料制造業(yè)的能源消耗，僅塑料生產(chǎn)就占全球石油和天然氣使用量的8%至9%。塑料廢棄物的處置也是一個(gè)氣候挑戰(zhàn)。最近發(fā)布的一份報(bào)告針對(duì)6 個(gè)國(guó)家4 家公司焚燒塑料垃圾對(duì)氣候的影響進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)這些垃圾中二氧化碳排放量達(dá)500 萬(wàn)噸。

隨著塑料制品在世界各地不斷堆積起來(lái)，我們面臨一個(gè)尖銳的問(wèn)題：人類(lèi)生活離不開(kāi)塑料，但又該如何面對(duì)塑料污染帶來(lái)的種種問(wèn)題，該作出怎樣的權(quán)衡和選擇呢？

政府和企業(yè)采取措施減少塑料危害

可回收利用與實(shí)際回收利用并不是一回事。據(jù)《科學(xué)進(jìn)步》雜志2017 年的一項(xiàng)研究估計(jì)，所有塑料廢棄物的實(shí)際回收利用率只有9%，剩余的部分都被焚燒。焚燒后的大部分微塑顆粒都被堆放在垃圾填埋場(chǎng)，之后泄漏到土壤中，最終匯入大海。

2019 年9 月，共51 個(gè)國(guó)家發(fā)起了一場(chǎng)聲勢(shì)浩大的大規(guī)模環(huán)?；顒?dòng)。超過(guò)72000 名志愿者聚集在世界各地的海灘、街道和公園，在將近500 個(gè)不同的地點(diǎn)收集塑料垃圾。一個(gè)名為“擺脫塑料污染”的組織的志愿者，收集了共計(jì)475000 多塊塑料垃圾，并對(duì)塑料類(lèi)型、種類(lèi)，以及能識(shí)別的品牌等進(jìn)行了分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。

在可識(shí)別為特定類(lèi)型塑料的垃圾碎塊中，大部分為聚乙烯塑料，包括普通的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。排在第二位的是另一種常用于包裝食品的聚丙烯塑料。雖然聚乙烯和聚丙烯可以回收利用，但如果用于存儲(chǔ)食品，必須進(jìn)行特殊處理，以確保食品不受污染，這需要付出一定的成本代價(jià)。

世界各國(guó)政府和一些公司正在努力開(kāi)發(fā)新技術(shù)，或采取一些新措施來(lái)減少塑料包裝和產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的危害。200多家公司簽署了《新塑料經(jīng)濟(jì)全球承諾書(shū)》(以下簡(jiǎn)稱《承諾書(shū)》)。《承諾書(shū)》呼吁企業(yè)拋棄不必要的塑料包裝，從一次性塑料向再生塑料轉(zhuǎn)變。

近年來(lái)，一些國(guó)家開(kāi)始強(qiáng)制推行減少塑料使用的政策。2019 年3 月，歐盟投票決定逐步禁止使用多種一次性塑料制品，包括餐具、吸管和攪拌器。同時(shí)，規(guī)定到2025 年，塑料瓶必須至少含有25%的可回收成分。近些年，我國(guó)也出臺(tái)了在未來(lái)幾年內(nèi)逐步禁止使用一次性塑料袋、吸管和包裝的相關(guān)政策。

但人們似乎已經(jīng)習(xí)慣了生活中有塑料的存在，已經(jīng)很難完全放棄塑料制品。目前，科學(xué)家還沒(méi)有取得完全取代傳統(tǒng)塑料所需的重大技術(shù)突破。設(shè)計(jì)出可堆肥降解或可生物降解的塑料通常需要特殊的加工設(shè)施，或者特殊的自然環(huán)境。

大多數(shù)含有聚苯乙烯的廢棄塑料目前還沒(méi)有得到有效的回收利用

此外，完全拋棄使用塑料，并沒(méi)有我們想象中的那么簡(jiǎn)單。禁塑令對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的影響是人們無(wú)法接受的。現(xiàn)代社會(huì)離不開(kāi)塑料。塑料包裝有助于保障供應(yīng)鏈中遠(yuǎn)距離輸送的食品安全；科學(xué)家用來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的一次性塑料制品，包括培養(yǎng)皿、移液管、小瓶和手套等等，也是不可或缺的。一些有身體殘疾和認(rèn)知障礙的患者，需要依賴塑料制成的輔助器械；醫(yī)療保健領(lǐng)域中使用的手套、注射器、消毒包和許多醫(yī)療器械，都離不開(kāi)塑料。醫(yī)療器械制造商生產(chǎn)的治療新冠肺炎患者的大量呼吸機(jī)，其呼吸管等部件都需要用到塑料。

擺脫塑料污染困境的新創(chuàng)意

將混合塑料廢棄物轉(zhuǎn)化為天然氣

利用釕催化劑將塑料廢棄物有效轉(zhuǎn)化為甲烷，這項(xiàng)技術(shù)可幫助緩解地球上日益嚴(yán)重的廢塑料污染問(wèn)題，同時(shí)，將以更環(huán)保的方式生產(chǎn)甲烷作為燃料或化學(xué)原料。

瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)使用釕催化劑，將聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯轉(zhuǎn)化為甲烷，然后將其作為天然氣的組成部分直接進(jìn)入天然氣網(wǎng)絡(luò)。該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一家名為Plastogaz 的公司，以擴(kuò)大技術(shù)規(guī)模。這項(xiàng)技術(shù)可將塑料廢棄物轉(zhuǎn)化為甲烷，使那些不易回收的塑料被賦予了重新利用的價(jià)值。

讓塑料廢棄物不再是廢物

從20 世紀(jì)初開(kāi)始，人類(lèi)與塑料結(jié)下了近百年的不解之緣。讓我們又愛(ài)又恨的聚乙烯于1933 年首次被發(fā)現(xiàn)，并有了實(shí)際應(yīng)用。它是當(dāng)今最常用塑料類(lèi)型的學(xué)名，用途廣泛，無(wú)處不在，被譽(yù)為“全明星塑料”。

如今，世界上每年生產(chǎn)超過(guò)1 億噸聚乙烯。聚乙烯是一種日常生活中離不開(kāi)，卻又給我們帶來(lái)巨大麻煩的材料。它價(jià)格便宜，用途廣泛，并且抗降解，在制造從水管到耳機(jī)的大量產(chǎn)品中都很有用。但它缺乏可降解性，意味著聚乙烯塑料廢棄物的堆積成了破壞自然環(huán)境的一個(gè)大問(wèn)題。

有研究人員認(rèn)為，我們也許不必為了徹底消除聚乙烯廢棄物，而強(qiáng)迫人們改變使用塑料制品的生活方式。他們提出了一個(gè)新策略：聚乙烯本身可以成為制造更多化合物的資源，可以對(duì)其進(jìn)行升級(jí)循環(huán)利用，而不是回收。他們提出的創(chuàng)意是將聚乙烯廢料轉(zhuǎn)化為液體化學(xué)品，用于各種常見(jiàn)的家居用品和器具，如餐具洗滌劑或冰箱冷卻劑。

《科學(xué)》雜志著文稱，這一設(shè)想將“為循環(huán)塑料經(jīng)濟(jì)鋪平道路，在循環(huán)塑料經(jīng)濟(jì)中，塑料廢棄物不再被視為廢物，而是一種有價(jià)值的原材料”。

廢棄的PPE 可轉(zhuǎn)化為生物燃料

個(gè)人防護(hù)裝備（簡(jiǎn)稱為PPE）包括口罩、面罩和全身防護(hù)服。在近幾年的新冠肺炎疫情大流行期間，這些抗疫用品已成為人們熟悉的物品。PPE 能夠?yàn)槿藗兲峁┳銐虻慕】捣雷o(hù)，防止病原體的侵襲，但如果廢棄的PPE處置不當(dāng)，可能會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成破壞。

如今，人們經(jīng)常能看到，使用過(guò)的一次性口罩被隨意丟棄在路邊。事實(shí)上，一次性的PPE 現(xiàn)已構(gòu)成了一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題?？茖W(xué)家們擔(dān)心，這可能會(huì)加劇塑料污染對(duì)自然環(huán)境的影響。

來(lái)自印度的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)描述了一個(gè)簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，可以將許多PPE 中的聚丙烯轉(zhuǎn)化為與柴油等傳統(tǒng)化石燃料相當(dāng)?shù)娜剂?，不僅可以對(duì)PPE 廢料加以利用，還可以減輕其對(duì)自然環(huán)境的影響。該項(xiàng)研究指出，通過(guò)PPE 生產(chǎn)液體燃料，可同時(shí)解決PPE 廢料管理和清潔能源的問(wèn)題。利用廢棄塑料生產(chǎn)的液體燃料可用于渦輪、鍋爐或發(fā)電機(jī)。將廢棄的PPE 轉(zhuǎn)化為生物燃料，不僅有可能“防止給人類(lèi)和環(huán)境帶來(lái)的嚴(yán)重后果”，而且可能是一種應(yīng)用前景廣闊的新能源。

亂扔在海灘上的塑料垃圾給環(huán)境、生態(tài)和海洋經(jīng)濟(jì)帶來(lái)重大影響

簡(jiǎn)單化學(xué)反應(yīng)將聚苯乙烯回收成更有價(jià)值的產(chǎn)品

一般而言，紫外線加上氯化鋁作為催化劑可以分解聚苯乙烯，從而將其轉(zhuǎn)化為一種用于香料和藥物生產(chǎn)的化學(xué)物質(zhì)。

美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種分解聚苯乙烯并將其轉(zhuǎn)化為更有價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)的方法。這一過(guò)程節(jié)能高效，也適用于其他不可降解廢棄塑料的處理。聚苯乙烯廢料的運(yùn)輸和分解成本都很高，目前世界上回收的聚苯乙烯不到10%。

該科研團(tuán)隊(duì)的研究人員首先利用紫外線作為能源，用氯化鋁作為催化劑分解聚苯乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)。然后，使用同樣的催化劑，加入二氯甲烷，最后生成二苯甲烷。二苯甲烷是一種常用于香料和藥物的化學(xué)物質(zhì)，它的價(jià)值是聚苯乙烯的10 倍。該反應(yīng)可在環(huán)境溫度和大氣壓下進(jìn)行，與現(xiàn)有的回收或升級(jí)聚苯乙烯的方法相比，所需能量更少。

根據(jù)該科研團(tuán)隊(duì)的分析，該流程易于采用，并在很大程度上可能贏利。同時(shí)，最具優(yōu)勢(shì)的是這一化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不需要嚴(yán)苛的條件和昂貴的催化劑。這一創(chuàng)新理念適用于幾乎所有其他的塑料降解，這有助于將當(dāng)今最大的環(huán)境威脅之一轉(zhuǎn)變?yōu)榭沙掷m(xù)發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

自1950 年以來(lái)，全球的塑料廠商每年都在生產(chǎn)越來(lái)越多的塑料制品?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，塑料改變和塑造了當(dāng)今的世界。如今，塑料制品無(wú)處不在，塑料污染已成為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。但愿在不久的將來(lái)這種情況會(huì)有所改觀，這需要我們面對(duì)更多的挑戰(zhàn)，也需要我們每一個(gè)人作出更多有益于自然環(huán)境的選擇和改變。