人類每周吃進5克塑料,95%的塑料一次即拋,每年經濟損失1200億美元

2023-12-11   DeepTech深科技

原標題:人類每周吃進5克塑料,95%的塑料一次即拋,每年經濟損失1200億美元

2022 年夏天,我參與了一次河上撿垃圾活動。藍鷺和白鷺在淺灘上狩獵,魚鷹叼著獵物在頭頂上翱翔。

水面盪起一片片漣漪,午後的太陽灑在上面,就像無數顆閃閃發光的鑽石。從遠處看,這是一片狂野而原始的景色。

再往內陸走,我們就離開了主河道,來到了泥濘的沼澤中心,各種各樣的塑料垃圾出現在我們眼前。

空薯片袋纏繞著蘆葦,水面上還浮著塑料袋、塑料瓶和沾滿泥巴的泡沫塑料盤。

隨著我們深入沼澤,越來越多的、越來越小的塑料製品不斷出現。

不僅僅是吸管、打火機、梳子和魚線,還有無法辨別出來的、似乎無窮無盡的小塑料片,有的和我的手掌差不多大,有的則只有沙粒那么小。

一小片區域的垃圾就夠你撿上很久很久。即使在污染較輕的區域,即使附近的城市有著完善的廢物管理和回收系統,那裡的土地和水域也布滿了塑料垃圾。

塑料及其產生的大量廢物很容易被我們忽視,但它們卻在我們生活中無處不在,而且我們很少認真對待它們。但如果更仔細地審視一下,這種情況可能會令人感到震驚。

事實上,這個問題的規模很難內化。到目前為止,人類已經製造了大約 110 億噸的塑料。根據 2020 年發表在 Nature 上的一項論文,這一數量超過了所有陸地和海洋動物的生物量。

根據聯合國環境規劃署(UNEP,United Nations Environment Programme)的數據,目前人類每年生產約 4.3 億噸塑料,遠遠超過全人類的體重總和。

其中三分之一是一次性塑料,人類通常只會使用它們數秒或數分鐘。

麥肯錫的一份報告得出結論,在各種包裝里,有 95% 的塑料只使用了一次就被處理掉了,每年造成的經濟損失高達 1200 億美元(超過四分之一的塑料用於包裝)。

其中三分之一的包裝沒有被收集,成為塑料污染源,它們「降低了海洋等重要自然系統的生產力,造成了巨大的經濟成本」。

報告指出,這造成了至少 400 億美元的損失,超過了包裝行業的「利潤池」。

(來源:MICHAEL BYERS)

即使代入可口可樂這樣的大公司,我們也很難具體理解這些數字,比如可口可樂在 2017 年生產了 300 萬噸塑料包裝的,這相當於每分鐘生產 20 萬瓶。

值得注意的是,沒有被重複使用或回收的塑料不會發生化學降解,而是成為了地球的一部分。它會分解並形成直徑小於 5 毫米的塑料微粒。

在過去幾年裡,科學家們許多地方發現了大量的塑料微粒,比如遠洋里,看似未被污染的地方的雨雪中,在我們呼吸的空氣里,以及在人體血液、結腸、肺、靜脈、母乳、胎盤和胎兒中。

一篇論文估計,平均每人每周會吃進去 5 克塑料,其中大部分來自日常用水。美國大約 95% 的自來水受到了污染。

塑料微粒也廣泛存在於啤酒、鹽、貝類和其他人類食物中。義大利最近的一項研究論文發現,在普通水果和蔬菜中發現了大量的塑料微粒。

所有這些研究結果都意味著,我們划著皮划艇、沿著河道撿垃圾、改善當地環境的旅程,雖然對我們人類整體而言是有幫助的,但只是解決了巨大問題的冰山一角。

這個問題的解決方案在更上游:為了解決塑料污染問題,生產塑料的人需要為其造成的損害買單,人類社會也必須減少塑料的生產。我們必須開發更好、更可回收的產品。

我們還必須找到可持續的替代品,增加生態學家所說的循環性,儘可能長時間地使用這些產品,並在那之後找到重新使用其材料的方法。

雖然這些並不完全是新想法,但它們已經受到了全球決策者、創新者和希望在未來實現可持續盈利的公司的關注。

人類每年生產約 4.3 億噸塑料。

考慮到塑料生產商的巨大利潤和政治力量,雖然減少塑料生產是最重要的目標,但也是最具政治色彩的目標。

美國喬治亞大學的環境工程師珍娜·詹貝克(Jenna Jambeck)說:「管理廢物的最佳方法是什麼?一開始就不生產。」

根據經濟合作與發展組織 2022 年的一份報告,我們生產的大部分塑料,大約有 72% 最終被扔進了垃圾填埋場或環境中。

迄今為止,只有 9% 的塑料被回收,19% 被焚燒。其中一些進入了大海,據估計每年有 800 萬至 1100 萬噸塑料垃圾進入海洋。

根據美國國家科學院的說法,這相當於每分鐘向海洋傾倒一垃圾車的塑料。

「全球範圍的災難」

近年來,塑料生產量急劇增長。事實上,現有塑料中有一半是在過去二十年中生產的。塑料產量預計將繼續增長,年增長率約為 5%。

如果目前的趨勢繼續下去,到 2050 年,人類每年將生產 340 億噸塑料,是目前總量的三倍。

塑料污染,正如法國總統馬克龍(Emmanuel Macron)所說,是「全球範圍內的災難」,對那些最無力應對其後果的人影響最大。

聯合國環境規劃署指出,塑料行業每年產生超過 7000 億美元的收入,並得出結論、該行業「給人類健康和環境退化帶來了沉重負擔,社會中最貧窮的人面臨的影響最大,而他們的塑料過度消費和浪費卻是最少的。」

在塑料生命周期的每個階段都是如此。在美國,塑料製造廠集中在路易斯安那州等有色人種社區,密西西比河沿岸的一個地區通常被稱為「癌症巷」,那裡有近 150 家煉油廠、塑料廠和化工廠。 

這些工廠造成的空氣污染增加了患癌症和其他疾病的風險。一個聯合國人權專家小組表示,這種情況相當於「一種環境種族主義,對以非裔美國人為主的居民的人權構成嚴重和不成比例的威脅。」

這種污染也對生產很少或不生產塑料的貧窮國家和發展中國家造成了不成比例的傷害,比如非洲、太平洋和其他地方的國家。

海洋科學家、研究塑料污染的 5 Gyres 研究所聯合創始人馬庫斯·埃里克森(Marcus Eriksen)說,塑料回收和再利用等解決方案無法處理這麼多廢物。「必須大幅減產。」他說,尤其是一次性塑料。

來自聯合國、美國國家科學院和皮尤慈善信託基金會等機構的數十項研究和報告得出結論,塑料產量的持續增加將遠超解決這一問題的行動。

聯合國環境大會對這些數據感到震驚,並因公眾對這一問題的認識不斷提高而振奮,在 2022 年 3 月的一次會議上決定開始努力達成一項終止塑料污染的全球條約,並成立一個政府間談判委員會來實現這一目標。

該小組已經集體討論了兩次,並將在 2024 年底條約敲定之前再舉行三次會議。各方一致認為,條約將具有約束力,並將提出一系列強制性和自願性的方法。一些人將其重要性比作氣候變化問題上的《巴黎協定》。

還有部分細節尚未達成共識,但大多數國家都認為,防止塑料污染環境的主要方法是減少塑料的生產。

美國加州大學伯克利分校的研究員尼爾·坦格里(Neil Tangri),是一個名為「有效塑料條約科學家聯盟」的非正式諮詢小組的成員,他十分贊同這一觀點:「我們必須大幅減少塑料的生產量,其他一切都是次要的。」

2023 年夏天在巴黎舉行的第二輪會談上,國際領導人明確表示了這一願望。馬克龍說,人類有義務開始「(減少)新塑料的生產,並儘快禁止污染最嚴重的產品。」

從加納到模里西斯再到挪威,許多其他國家的代表也持同樣觀點。

美國國務院(負責協調美國出席聯合國會議的代表團)的一名成員表示,目前沒有考慮將生產限制或徵稅作為解決方案,該成員未被授權就此事公開發言。

這位人士說:「我們真的需要找到一種方法,讓每個人都參與進來。」這種「供應方」的變化可能會讓某些國家感到不快。「我們希望能夠達成共識,履行最強有力、最雄心勃勃的義務。」

代表塑料生產商的美國化學委員會(一個貿易組織)也沒有接受這樣的政策。美國化學委員會的全球塑料政策高級主管斯圖爾特·哈里斯(Stewart Harris)表示,限制或徵稅可能「影響經濟的所有領域」,並且「給那些最無力負擔的人帶來很多意想不到的後果」。

大自然的啟示

我們如何減少塑料生產,並處理已經存在的污染?循環(Circularity)可能是最有希望的答案。

循環意味著重複使用或回收塑料,或者使用可以重複使用或循環使用的替代品。

支持者經常將這一概念描述為對大自然的模仿,因為大自然不會浪費任何東西,所有東西都有用武之地。

負責聯合國條約制定過程的非洲談判小組主席、加納政府顧問奧利弗·博阿奇(Oliver Boachie)表示,加納和其他幾個國家目前正在努力建立國家級的塑料循環經濟。

這將包括逐步禁止幾乎沒有再利用價值的一次性塑料,如食品包裝中使用的塑料薄膜,以及制定強有力的收集、再利用和回收工作。

許多現有的廢物管理技術已被證明可以減少塑料污染和對塑料的需求,但它們會耗費大量精力和時間。

在坦尚尼亞,一個名為 Nipe Fagio(斯瓦希里語中的「給我掃帚」)的組織運營著廢物管理和回收系統,該系統已將幾個城市社區的垃圾填埋量減少了 75% 至 80%。

垃圾收集者每周上門收一次垃圾,收集四種不同種類的垃圾,然後將其運到收集中心。

在那裡,工人們進一步分揀可回收材料進行銷售,將有機垃圾轉化為堆肥和雞飼料,並將剩餘的垃圾送往垃圾填埋場。

為了幫助資助 Nipe Fagio 等項目,並幫助它們擴大服務範圍,許多國家都在試圖推動「擴大生產者責任(EPR,extended producer responsibility)」計劃,即要求塑料瓶、包裝等生產商提供一些資金,以支持這些材料首次使用後的管理。

歐洲幾乎每個國家都有 EPR 計劃,加納也在努力創建一個國家計劃。

然而,目前 EPR 計劃的影響有限,因為那些在接受 EPR 計劃並向其資助方面做得最多的是飲料等產品的裝瓶商和製造商,它們又被稱為「中游」生產商。

為了具備更大的影響力,這些項目需要引入「上游」生產商,那些生產原始塑料和聚合物的生產商,如埃克森、陶氏、中石化和沙特阿美。

98% 的塑料來自化石燃料,塑料生產和使用占人類碳排放量的 3.4%。許多大型塑料生產商,如世界上最大的塑料生產商埃克森美孚公司,都與大型石油公司或其代表有著密切的聯繫。

「除了物理污染危機,塑料也在成為一場能源危機。」美國國家可再生能源實驗室的聚合物科學家卡特里娜·克瑙爾(Katrina Knauer)說,「我們星球上的塑料數量就像一次大的石油泄漏。」

(來源:MICHAEL BYERS)

儘管如此,博阿奇表示,這些公司目前並沒有為塑料污染的後果買單,並補充道:「我們認為,對全球塑料擴散負有(最)重大責任的是聚合物和原始塑料生產商,他們應該負責為各國提供資金,以管理他們產生的塑料垃圾。」

加納向聯合國提出了一項提案,將「污染者付費」原則擴展到這些聚合物生產商。博阿奇表示,他相信其中一些內容將進入聯合國的最終協議。

這將「使我們能夠調動大量資源,為所有國家提供管理其塑料的手段。」

但坦尚尼亞Nipe Fagio 的執行董事安娜·萊羅查(Ana Lê Rocha)認為,廢物管理實際上並不是污染危機的解決方案,而只是應對症狀的一種方式。

她說:「我們需要記住主要問題,聯合國條約的主要目標,必須是減少產量。」

循環的障礙

重複使用是最節能的循環方式。收集、清潔和重新填滿玻璃瓶曾經很普遍,在許多國家,它仍然是經濟中的一個小而重要的部分。在許多地方,購買散裝食品並用可重複使用的袋子運輸也是常態。

但一家名為 Perpetual 的公司的 CEO 愛里·莫斯(Ellie Moss)表示,實現循環的最大障礙之一是缺乏基礎設施,該公司「希望建立一個小城市規模的全套再利用生態系統」來改變這一現狀。

確切地說,它目前的目標是四個美國城市,德克薩斯州的加爾維斯頓、夏威夷的希洛、密西根州的安娜堡、以及喬治亞州的薩凡納。

在加爾維斯頓,該公司正在努力創建一個系統,使該市的許多餐館可以重複使用金屬飲料容器,從而節省大量塑料,並創造新的綠色就業機會。它希望能在 2024 年年中之前啟動並運行該項目。

莫斯說:「如果我們想讓重複使用發揮作用,就必須大規模推進,社區必須對系統有發言權。」

其他公司也在探索再填充和再利用方案。成立於 2013 年的智利 Algramo公司,允許客戶從一個連鎖的再填充站點網絡中購買各種液體產品,如洗髮水、洗衣粉和裝在可重複使用塑料瓶中的液體肥皂。

該公司的明確目標是取消所謂的「貧困稅」,這是低收入人群因無法批量購買而必須支付的懲罰稅。它對每件商品收取相同的單價,而不管體積是大是小。Algramo 公司已在智利全境擴張,目前正在英國開設分店。

這些方案可以被視為一種系統重新設計,需要在基礎設施和行為上進行根本性的轉變。

美國國家標準與技術研究所的聚合物化學家凱薩琳·比爾斯(Kathryn Beers)說,我們花了近一個世紀的時間「為這些材料構建了一個異常複雜的線性經濟」,她領導了一個旨在促進循環經濟的項目。

但她說,我們從未「建立起系統的後半部分」,並使其循環起來。「它需要前半部分的所有複雜性和技術細節,這需要時間。」

人們的意識有助於促使這種轉變,一些社交媒體上廣泛傳播的視頻,比如 2017 年的海龜鼻子裡插著吸管的視頻,被認為是吸管禁令普及或塑料替代品需求大幅增加的原因。

但要實現真正的變革,政策是必要的,包括禁令以及額外收費和稅收。研究表明,以上這些措施都可以大大減少塑料垃圾。

聯合國環境規劃署執行主任英格·安德森(Inger Andersen)在第二次會議開幕式上表示,重新設計產品以減少塑料使用,或者使其更容易重複使用或回收也至關重要。

她說:「企業有充分的理由不考慮可重複使用的瓶子、可重複使用的包裝、塑料回收等服務嗎?當然沒有。」

一些製造商已經在減少產品中塑料的使用方面取得了長足進步。這種漸進式的改變有幫助,但仍然不夠。

化學家伊馬里·沃克·富蘭克林(Imari Walker Franklin)於 2023 年早些時候與麻省理工學院出版社出版了一本關於塑料的書。

他說,為了解決污染危機,許多「不必要和有問題」的塑料,如聚氯乙烯(PVC,Polyvinyl chloride),將不得不被淘汰,代之以更可持續的替代品。

PVC 塑料通常用於製造管道和其他材料,會分解成有毒的含氯成分,無法回收。

最有前景的替代品之一是一種名為 PHA(polyhydroxyalkanoates,聚羥基脂肪酸酯) 或聚羥基烷酸酯的物質,這是一種由糖和脂質的細菌發酵製成的生物聚酯。

美國國家可再生能源實驗室的克瑙爾說:「我們希望看到全 PHA 的未來。」部分原因是這種塑料可以在幾個月內降解為無毒成分。

然而,需要注意的是,生產更可持續的塑料是困難的,市場上大多數所謂的「可生物降解」和「可堆肥」塑料只能在工業反應器中生物降解。例如,工業堆肥機的溫度是野外和家裡無法達到的。

此外,瑞典哥德堡大學的生態毒理學家貝瑟妮·阿爾姆羅斯(Bethanie Almroth)說,這些材料中的大多數實際上並不比傳統塑料毒性低。

「生物塑料也是塑料,它們通常非常有害。」 萊羅查對此表示贊同。因此,至關重要的是,生物基塑料不能僅僅成為一種替代品。

厄瓜多基多市零廢物系統倡導者安德魯·樂瑪(Andrea Lema)表示:「最好的替代方案是可重複使用的系統,因為用一次性生物塑料代替一次性塑料不會改變問題。」

非塑料替代品,如由真菌、大麻和其他環保材料製成的包裝,從長遠來看可能最有希望,但從短期來看考慮到塑料的價格低廉,這些替代品在經濟上通常不可行。

如果有一套正確的進步政策和經濟激勵措施,這種情況可能會有所改變。

實際上有多少塑料被回收?

在美國,每年只有大約 5% 到 6% 的塑料被回收,這一比例微不足道。與再利用一樣,提高這一比例應該會減少對原始聚合物的需求。

塑料回收協會首席政策官凱特·百利(Kate Bailey)表示,目前最大的問題是所需的昂貴的基礎設施短缺。

克瑙爾說:「我們需要更多的州和聯邦激勵措施來建立收集基礎設施。」

絕大多數的「回收」包括研磨塑料、熔化塑料並重新成型。做好這種類型的機械回收需要對材料進行適當的分類和清潔,這可能耗時且昂貴。

在不想出現材料缺陷和污染物的情況下,多次回收多種類型的塑料也是非常困難或不可能的。阿爾姆羅斯說,事實上,許多回收材料通常含有大量不需要的毒素。

地方政策可以在鼓勵回收方面發揮巨大作用。百利說,在美國緬因州和俄勒岡州,這些州投資了回收項目,高達 80% 由 PET(polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二醇酯)製成的瓶子被回收。

在一些州如美國南方,這一比例僅為個位數。百利說,這些材料的美國全國平均回收水平是 30%,這真是太糟糕了,因為 PET 瓶 100% 可以回收。

然而,一些州制定的政策實際上阻礙了進步。行業遊說者越來越多地幫助制定州級法律,防止禁止或限制塑料的使用,尤其是塑料袋。

目前有十幾個州制定了「先發制人」的法律,以防止限制塑料的法令出現,儘管其中一些州也在努力通過反擊的法律。

從根本上說,要解決塑料污染危機,人類社會必須解決根本問題:塑料驚人的暴利和廉價。

沃克·富蘭克林(Walker Franklin)說,改善回收利用,並防止不必要的健康影響和環境問題的一種方法是,簡化和標準化塑料生產過程。

據聯合國環境規劃署稱,目前,塑料生產中使用了 1 萬多種化學品,3200 多種化學品具有「一種或多種令人擔憂的危險特性」,有可能危害人類和野生動物。人們對其中數千種化學物質的健康影響或基本特性知之甚少或一無所知。

另一種改進回收利用的方法是,找到一種將混合聚合物加工成有用材料的方法,而不必首先對所有東西進行分類。

時任麻省理工學院研究員的朱莉·羅勒(Julie Rorrer)在 2020 年 10 月與人合著的一篇論文中描述了一種有前景的技術,可以將聚丙烯和聚乙烯加工成丙烷。

同月發表在 Science 上的一項研究描述了另一個過程,該過程可以分解常見塑料的混合物,並將其重新形成生物塑料,部分方法是使用編輯過的土壤細菌。

其他人希望有一天微生物可以被用來回收或清理所有這些廢物。法國生物技術公司Carbios於 2021 年 9 月開設了一家試點工廠,使用首次在堆肥中發現的一種工程形式的酶來分解和回收 PET。

該公司目前正在建造一個全尺寸設施,預計將於 2025 年開放。理論上,這種類型的回收可以成為真正的循環,因為它不需要用到塑料降解過程中的高熱。

2016 年在日本發現的一種名為 Ideonella sakaiensis 的微生物能產生另外兩種可以分解 PET 的酶。這種微生物特別有趣,因為它是第一種被鑑定為僅以塑料為食物來源的微生物。

麻省理工學院的研究員林達·鍾·詹森(Linda Zhong-Johnson)正致力於通過調整微生物基因來創造更高效的酶。

到目前為止,她發現的一種突變產生了一種酶,其效率似乎比原始形式高出 30%。

減少需求

從根本上說,要解決塑料污染危機,人類社會必須解決根本問題,即塑料十分暴利且價格低得驚人,因為聚合物生產商不會為其造成的大量危害買單。任何解決方案都需要大大小小的政策和行為改變。

作為政策改變的一個例子,美國華盛頓特區從 2010 年開始對塑料袋徵收 5% 的費用。

據估計,使用的塑料袋數量迅速下降,在實施後的幾個月里下降了一半以上。此後,在當地水道中發現的塑料袋數量下降了 30% 至 70%。

像這樣看似微小的變化加起來就可以減少需求和污染。與此同時,全球 EPR 計劃將是一個重大轉變的例子,聯合國也正在尋求對現狀進行其他重大改變。

當然,這樣的改變將是困難的,但它們可以以漸進的方式實施,不會損害企業,博阿奇說:「我的希望源於這樣一個事實,即我們所談論的不會阻礙任何公司的增長和成功。」

相反,他補充道,為替代品創造激勵措施將刺激創新,創造新的就業機會。

毫無疑問,如果想要扭轉我在康乃狄克州鹽沼看到的情況,我們需要大量這樣的創新。

當時,我們看到了一個魚鷹的巢穴,裡面裹著許多塑料,是在它們築巢時無意中被收集起來的。

後來,我們還發現一根乙烯消防水管卡在淤泥中。我拔不出來,小刀也切不開它,最後只能作罷,遺憾離開。

作者簡介:道格拉斯·梅因(Douglas Main),曾擔任《美國國家地理》的高級編輯和記者。

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