武彦昌
先做一个小测试,问你自己,一次性纸杯与一次性塑料杯,哪个更环保?然后你再问问你周边的人同样的问题,看看他们怎么回答。不仅要听他们的答案,你还可以注意观察他们的表情,他们是感觉你问了一个愚蠢的问题,不屑一顾,还是觉得这是一个尽人皆知的问题,不值一问,或者他们想这是一个脑筋急转弯的圈套,因此犹疑不决。恐怕很少有人会认真严肃地思考这样一个看似简单的问题。其实,越是看似简单的问题,里面的故事就越有意思。
一次性纸杯和塑料杯哪个更环保
在一个环保的时代,高能耗、高污染的产品为人所不齿。因此,每个受过良好教育的公民,都希望自己能够为环保尽力。不过,环保这事,真是一个高科技含量的东西,不是凭借自己的感觉就可以做到的。我们想当然地认为,塑料是一种石化材料,在生产中消耗石油产品和能源,用后难以降解,是白色污染之一。而纸杯来源于天然材料,生产过程虽然可能产生污染,但是不消耗石油产品,能耗也低,最关键的是,用后容易降解,不产生白色污染。事情真的这么简单吗?
科学家的回答是:用数据来说话!加拿大科学家霍金就作了一次认真的分析,对一次性热饮容器杯进行了对比。他对一次性纸杯和一次性泡沫塑料杯(聚苯乙烯)从原材料到加工程序、用料以及回收选择,到最后的使用和处理进行一个完整的环境价值评估。最后得出的结论让人大吃一惊,纸杯不仅不比塑料杯更环保,而且总体来说要比塑料杯污染高数倍!
一次性塑料杯更环保
在原材料方面,生产一次性纸杯的纸是由造纸木浆而来,而热饮的泡沫塑料是从石油中提炼出来的碳氢化合物。木材虽然是一种可再生资源,然而,在纸浆生产中,须要进行相关道路的建设,还要大量地砍伐树木,这些都会对景观产生不良的影响。当这些砍伐区域占据了一个分水岭大部分面积的时候,它会导致分水岭的溪流最大流量增加,最小流量减少,也就是说这个地区环境变得不稳定,时而干旱,时而洪涝,对当地人的生计产生难以预测的影响。而在石油的勘探和开采中,虽然对所在地的环境和生态系统也会产生影响,但由于一口油井的面积有限,对地表的影响也比同样多木材的森林覆盖面积小。所以,从原料的环境负面影响上,同样数量的一次性纸杯比一次性塑料杯影响更广。
在加工过程中,纸杯是通过漂白纸浆制成的,并且造纸过程中需要无机化学物质的添加。用木料制浆的过程,就会损失近半的质量,这还不算无法使用的树皮、树叶、树根等等。因此,一个10.1克的成品纸杯平均须要消耗33克木材和4克的残余燃料油或天然气才能制备。如果纸杯还需要一个塑料或蜡质涂层,那么就需要更多的石油。在硫酸盐法制浆的过程中,氢氧化钠或硫酸钠的回收非常有效,因此纸浆制造过程中,只需要较少量的氢氧化钠或硫酸钠。但是每制造一公吨的纸浆,就须要一次性投入160到200公斤的氯、氢氧化钠、氯化钠、硫酸、二氧化硫(或者硫,用以燃烧产生二氧化硫),还有氢氧化钙。最终,每制造一个纸杯产生的不能回收利用的化学物质平均有1.8克。相比而言,泡沫塑料杯所用的材料只是纸杯的1/6。因为很多化学转换过程用到了固体催化剂,极大地提高了化学物质的合成效率。每公吨聚苯乙烯需要33公斤的化学物质投入,每个杯子平均需要0.05克,仅仅是纸杯所用化学物质的3%。
在能耗上,因为每制造一个杯子,消耗的木质纸浆量是聚苯乙烯的6倍,因此,与泡沫塑料杯相比,纸杯的蒸汽消耗是其12倍,电力消耗是其36倍,冷却水量是其2倍。制造纸杯所需的纸浆产生的污水量是制造泡沫塑料杯所需的聚苯乙烯的580倍。污水中来自制造纸浆和漂白过程污染物的移除程度,由具体细节来决定,但是除去金属盐以外的其他剩余污染物,仍然是生产聚苯乙烯产生的污水中污染物的10到100倍。
从回收角度看,泡沫塑料回收技术简单容易。虽然对回收树脂有在食物应用中的限制,但这只是部分地限制了回收的聚苯乙烯的用途之一,它们还可以用于其他用途,例如包装材料、绝缘材料、浮选坯料、家具、排水管瓦等等。只要经过努力,回收泡沫塑料的操作也不是问题。这一点可以成为意义重大的转折,因为人们将不再认为泡沫塑料是负面的、不能回收的、影响恶劣的,而是有一定的作用和回收价值的。但是,使用不溶于水的可溶性热熔剂或溶剂型胶黏剂将各部分粘合在一起的纸杯,在技术上只能被视为不可回收品,因为粘合树脂在再制浆的过程中不能被移除。如果纸的外面有塑料薄膜或者石蜡屏障包裹来提高其使用性能,这也会阻碍对纤维的回收。
被丢弃在垃圾填埋场后,聚苯乙烯在分解过程中是相对惰性的,其造成的污染也是有限的。然而,越来越多的证据表明,垃圾厂中的废弃纸杯并不一定能够被降解或者生物降解,尤其是在干旱地区。即使在被丢弃到垃圾厂后,纸杯的厌氧降解过程也不能够进行,甲烷和二氧化碳(都是“温室气体”)也会以大约2:1的摩尔比被释放出来。这样的排放比焚烧更加糟糕,因为焚烧不过是将所有含碳物质转化成二氧化碳。根据温室效应模型,一个甲烷分子的升温效应是一个二氧化碳分子的5到20倍,因此厌氧降解过程的温室效应更显著。降解产生的纤维素的水溶性部分也增加了垃圾填埋场渗滤液的生化需氧量。渗滤液中的污染物可能会进入地表水或地下水层,进一步加剧这些原生水资源的需氧量。
上述的分析使我们学习到,作判断不可空凭感觉,更不能人云亦云。环保也不能凭一腔热血,而是要理性地分析,科学地研究,基于真实可靠的数据,层层剖析,才能真环保。小小一次性纸杯,竟然如此污染环境,破坏生态,我们还是随身带上自己的密封杯,为环保做出我们力所能及的贡献吧!endprint