◎本刊主笔 刘国伟
今年上半年以来,虽然疫情给经济带来严重影响,但国内几乎每周都有企业宣布投产生物可降解塑料的消息,而国际上种种关于禁塑的新闻也不绝于耳。塑料在进入人类生活的100多年来,经历了被公众追捧、宠爱、诟病乃至反思的复杂历程……
上世纪末,大太平洋垃圾带的发现震惊了全世界。
人类在漫长历史中的大部分时间里,能加工和利用的材料局限在木器、石器、陶瓷和部分金属上。直到19世纪下期,随着近代工业化学的发展,材料革命才把沉闷局面打破。1907年,一项无心之举意外地为人类打开了一个新天地。
“除非我搞错了,这项发明将来一定很重要。”利奥·贝克兰博士1907年7月11日在日记中写下这句话。这位生于比利时的化学家时年43岁,事业有成,定居在纽约。靠自己的化学专长,他早早实现了财务自由,并在哈德逊河畔买了一栋房子。他在家里专门准备了一个实验室,把化学实验当成个人爱好来享受。这年7月,他在摆弄甲醛和苯酚时意外合成了一种绝缘性能突出的材料,学名酚醛树脂(电木),从此青史留名。
酚醛树脂虽不是第一种塑料,但其历史地位特别高,因为它是由一类全新的化学反应——聚合反应合成而来。聚合反应如同一项神奇的魔法,实现了昔日无数炼金术士的梦想,让此后的人类大大摆脱了自然的束缚。塑料时代的到来也意味着人类文明的再一次跃进,借助轻量化、易加工和低成本的特征,塑料慢慢变得无处不在——从电话、收音机、枪支、咖啡壶、台球到珠宝和第一枚原子弹。历史已经证明,贝克兰当年的预测是完全正确的。
当下垃圾堆里的主角之一——塑料袋,则问世于二战之前。1933年,英国诺斯威奇的一家化工厂无意中研制出最常用的塑料——聚乙烯。尽管此前聚乙烯已有小规模生产,但这是第一次合成了工业上实用的化合物材料。1965年,一体式聚乙烯购物袋由瑞典一家公司申请了专利,这种轻便、时尚的塑料袋很快在欧洲取代了布袋和纸袋,并在20世纪70年代被引入美国,风靡国际市场。生产塑料袋的公司开始大力推销他们的产品,鼓吹塑料袋的种种好处。
然而,塑料制品的岁月静好只是一个假象。
2017年10月,亚当·图恩布尔在加拿大的萨斯喀彻温河发现了一条被塑料勒得身体严重变形的鱼。
动物死后会腐烂,塑料袋不会,一个塑料袋可以杀死不止一只动物,它可以一次次地成为凶器。
风光无限的塑料在20世纪下半叶攻城略地,凭借塑料瓶、塑料罐和塑料袋等廉价方便的制品,一举变成包装物的主流,同时极大地带动了其他消费品的增长。美国女作家苏珊·弗莱克在撰写《塑料:一个有毒的爱情故事》一书期间,曾经用了一天的时间细心记录一天中接触过的所有塑料——开关、马桶盖、牙刷和牙膏筒等,她还记下了不是塑料的东西——手纸、木地板和陶瓷水龙头等。一天下来,非塑料制品有102个,塑料制品有196个,塑料完胜。接下来,问题出现了,这么多塑料的归宿在何方?
出于对自然之力的崇拜,世界许多地方的古人相信海洋有荡涤一切污垢的力量。直到20世纪初,美国的环卫工程师群体仍对海洋的自净能力深信不疑。二战之前的城市生活垃圾倾倒也的确尚未对海洋环境产生重大破坏,因为生活垃圾的主要成分是可降解废弃物。但二战结束后,汪洋大海迎来了一个难缠的对手——塑料。塑料所具备的优点恰好成为它危害海洋环境的杀手锏:因为持久,所以很难在海水中被分解;因为可塑,所以其多变的外形让海洋生物很难适应;因为廉价质轻,所以人们大量使用和抛弃,随波逐流飘向四方。
20世纪60年代,研究人员在鱼类体内检测出塑料的成分。70年代,国际航运业行动起来,于1973年制定了《防止船舶污染国际公约》。后来,该公约在附则5中规定,严格禁止所有塑料废弃物排入任何水域,包括(不限于)合成绳索、渔具、垃圾袋和焚烧灰渣等,目前已有超过150个国家成为《防止船舶污染国际公约》附则5的签约国。但是,人们很快就发现,做的这些其实还远远不够。
1988年,美国国家海洋与大气管理局(NOAA)在一篇论文中披露,研究人员在北太平洋海域测量到了数量可观的塑料堆积,他们推测北太平洋洋流是幕后推手。9年后,美国海洋学家查尔斯·摩尔在参加泛太平洋帆船赛返程途中,亲眼目睹了大片遍布塑料漂浮物的海域。在他的宣传下,这片垃圾带才为世人所知。后来,西雅图的海洋学家柯蒂斯·埃布斯梅耶将这片遍布塑料玩具和球鞋的垃圾带命名为大太平洋垃圾带。
大太平洋垃圾带分东部和西部两大块,垃圾碎片主要由悬浮在表面或表面以下的小塑料颗粒组成,因此无法通过飞机或卫星进行准确探测。经过多年的考察和抽样估测,目前研究人员估计垃圾带面积介于70万平方公里(约等于青海省面积)和1500万平方公里(略小于俄罗斯)之间。2018年“海洋清理”组织发布论文,估计垃圾带中漂浮着1.8万亿片大大小小的塑料碎片,总重约7.9万吨,其中微塑料(颗粒直径小于0.5厘米)占塑料总重量的8%。
2018年的研究还发现,大太平洋垃圾带中仅渔网就占了垃圾总重量的46%,其余废弃渔具如绳索、牡蛎笼等也占有较大比重。塑料渔网在海水中四处漂浮,许多鲸鱼、海豹和海龟被渔网卡住、弄伤乃至窒息死掉,丢弃的塑料渔网每年造成约10万只海洋动物死伤,所以这种它有个令人毛骨悚然的名字——鬼网。
2009年的研究发现,栖息在中途岛环礁的150万只黑背信天翁饱受塑料之苦,很多雏鸟因为吃下其父母喂的塑料而夭折。很显然,海水中漂浮的大量塑料严重干扰和误导了成年信天翁的觅食习惯。2012年,美国《连线》杂志的一篇文章估计,每年被冲到中途岛海滩上的20吨塑料碎片中,有5吨进了信天翁雏鸟的肚子里。此外,许多鱼类也常误将塑料当成食物。上述这些只是塑料对物种的直接伤害。近年来,随着研究的深入,塑料的其他环境危害也愈发清晰起来。
因为在1907年合成了电木,利奥·贝克兰博士青史留名。
海洋中的塑料
尼龙也是塑料的一种,1954年一位女工正在检测生产线上的尼龙丝袜的质量。
2018年9月,荷兰的兹沃勒市利用回收塑料修建了世界第一条塑料公路。
孟加拉国布里甘加河支流桥下的一对拾荒母女,通过回收这里的塑料垃圾,她们每月可挣100美元。
2019年,国际环境法中心发布了有关塑料对气候变化影响的新报告。根据该报告,2019年生产和焚烧塑料相当于向大气中排放8.5亿吨二氧化碳。以进入海洋的塑料为例,它们通常会被分解成越来越小的碎片,直至碎裂到分子水平。在这个过程中,塑料碎片经常被水中生物吸收从而进入食物链。今年6月底,意大利锡耶纳大学的一支研究团队,从南极洲乔治王岛上收集微生物进行分析,结果在南极隐跳虫的肠道里发现了聚苯乙烯——也就是泡沫塑料。这是科学家首次在居住于南极洲土壤里的极小生物体内发现微塑料。塑料进入南极大陆食物链已然成为事实,这给极地本来就不乐观的生态系统带来了新的压力。
有读者可能会认为吃点含塑料的水产品对人类并无大碍。但研究人员发现,在微观层面上,有时部分塑料制品在破碎的过程中可能会释放出有毒物质,碎片还会吸收海水中的有机污染物(包括多氯联苯、滴滴涕和多环芳烃等),所以塑料污染海洋食物链是显而易见的事实。还有一点容易被人们忽视的是,塑料促进了海洋入侵物种的扩散。2007年,著名环保NGO“绿色和平组织”的一份报告披露,一些物种附着在塑料漂浮物上,“搭便车”漂移很长一段距离后在远处的其他生态系统中落地,抢夺生存资源。所谓积小错成大过,积大过成罪业,当下的局面是贝克兰等塑料发明者当初也不曾预见的,那么出路在哪里呢?
根据欧洲塑料工业协会2019年发布的报告,全世界2018年生产了3.59亿吨塑料。塑料通常由石油制成,如果将其焚烧则会增加碳排放。由于塑料比玻璃或金属轻,塑料包装材料能可观地减少能源消耗。塑料对于气候变化和人类经济生活的影响可谓喜忧参半。为此,人们积极运用科技手段来寻求对策。
塔宾曲霉菌是一种暗色的真菌,它在温暖环境下生长很快。2017年,来自中国和巴基斯坦的微生物学家团队发现,这种霉菌分泌的酶可以降解塑料,在分解的过程中,真菌会“吃”塑料当养分。一些携带致死性污染物并需要数十年才能分解的塑料,塔宾曲霉菌可以在几个星期内将其分解。受有效解决白色污染这样美好前景的激励,该项目眼下还在继续推进中。
今年26岁的荷兰小伙子博扬·斯拉特志在消灭大太平洋垃圾带。19岁那年,他发起创立了“海洋清理”组织,设想向大海放置一个大型海洋净化系统,用巨大的管状物将塑料垃圾拦截后聚拢起来,定期集中到打捞船上。各界对斯拉特的创意有肯定也有怀疑,他的团队迄今从美国硅谷和欧洲的企业家那里筹集了3000多万美元的资金,推出了两个版本的塑料垃圾净化系统,在多个海域开展了试验,取得了一定成效。
塑料公路项目是荷兰提出的解决塑料污染的思路。2018年9月,第一条塑料公路在荷兰的兹沃勒市建成,是使用再生塑料修建的自行车道,长度仅有30米,因此是一项试验性质的创新工程。该公路回收利用了本应送到垃圾焚烧厂或填埋场处理的塑料垃圾,包括瓶装塑料、塑料杯和塑料包装等。据称,该公路对回收塑料的利用率为70%,但今后打算实现100%利用回收塑料。该公司透露,这种材料比沥青有更长的寿命,更短的建设周期,能直接拆卸替换,也因此更加低碳环保。目前,荷兰的第二条塑料公路正在建设中。
在大太平洋垃圾带中,渔网等渔具占较大比重。
美国《科学进展》杂志2017年载文称,全球塑料的累计产量为83亿吨,但回收率仅为9%。鉴于成为垃圾的塑料普遍比人类“长寿”,目前限塑禁塑已成全球共识,许多国家和地区都在限塑禁塑方面积极展开行动,一次性塑料制品成为千夫所指。这是因为一次性塑料制品使用量大,回收利用率低,对土壤和海洋环境的污染尤为严重。
用可降解的淀粉塑料制造的餐刀、叉子和勺子
今年1月1日,法国《能源转型促进绿色增长法》的禁塑部分法令正式实施,法国成为全球第一个禁止使用一次性塑料餐具的国家,其最终目标是在2040年前,根除一次性塑料制品的使用。此前,欧盟2015年就发布了限塑指令,目标是在2019年底实现欧盟内每年每人消耗不超过90个塑料袋,到2025年不超过40个。这个指令发布后,欧盟各成员国都踏上了“限塑之路”。
去年3月28日,为防止塑料制品污染海洋,欧洲议会以压倒性票数通过一项法案,规定自2021年起将全面禁止欧盟国家使用饮管、餐具和棉花棒等一次性塑料制品,还鼓励会员国逐步减少塑料包装的使用,并采取更严格的标识规则。
早在2016年,德国政府就与有关企业达成协议,对一次性塑料袋进行征税,顾客需要支付一定费用才可用塑料袋。该政策实施以来,德国的人均塑料袋消费量应声而降,3年间全国塑料袋的消费量下降了64%。意大利的举措尤其严厉,2011年该国政府就宣布,除了可降解塑料袋,其他塑料袋均禁用。
印度尼西亚雅加达省政府宣布,购物中心、超市及传统市场自7月1日起禁止使用一次性塑料袋,改用可重复使用的环保购物袋。政府呼吁市民减少使用塑料袋,如果不遵从警告,违者将面临500万盾至2500万盾(约合人民币2500元到12300元)的罚款,严重者或被吊销其营业执照。
长期以来,非洲国家在环境管理方面给公众的印象经常是“差生”。但事实上,这里却是全球禁塑力度最大的地区之一。截至2019年6月,非洲55个国家中已有34个国家颁布相关法令,禁止一次性塑料包装袋的使用或对其征税。卢旺达早在2008年,就开始全面禁止塑料袋的使用,并通过减税鼓励回收。由于在禁塑方面表现突出,卢旺达不仅在非洲,在全球范围内都是包装塑料污染防治中的“模范生”。
在美国,近年来越来越多的州、市和县颁布了塑料袋禁令。就在今年7月初,世界第三大化学公司陶氏化学宣布退出美国塑料工业协会。去年8月,美国饮料生产两大巨头可口可乐和百事可乐也表示与美国塑料工业协会断绝联系。
美国塑料工业协会实际上是一个塑料游说集团,专门替塑料企业游说美国政府,因此陶氏化学和可口可乐等巨头的做法是在与塑料游说集团切割,有利于维护企业自身品牌的正面形象。
在地球地质环境中,塑料究竟能存在多久?这是环境学界数年来争论不休的一个问题,但无可争议的是,当下“塑料围城”的态势是有违人类可持续发展理念的,留给人类的时间不多了。在公民环境意识不断提高的今天,已经有越来越多的人意识到减少塑料的使用和污染是全社会的共同责任,积极参与到控制塑料污染的事业中来,相信这也是贝克兰等塑料领域先驱者所乐于见到的。
让一个塑料瓶分解后回归自然要花费数代人的时间
大太平洋垃圾带中的塑料制品