無塑校園是成都根與芽從2019年開始的項目,這個項目經驗不僅可以用于校園,更是可以應用到社會的其他部分。
本次根與芽邀請到專注于推動解決塑料污染的機構——擺脫塑縛,來給大家做一個系統化的關于塑料污染的科普講座。
本期課程主要內容有四個部分:
1.塑料是什么?
2.塑料類型識別。
3.塑料污染的危害。
4.塑料污染與氣候變化
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什么是塑料?
01
塑料的結構
從化學結構的角度去講,其實塑料是一種人工合成的高分子化合物。
高分子化合物分天然和人工兩種類型,天然的高分子化合物就是像肉類里的蛋白質、橡樹里分泌的天然橡膠.....而人工合成的高分子化合物比較常見的也就是塑料,是我們人類世界里占比最高的高分子化合物。人工合成的高分子化合物多數時候是有自然的成分去做對照的,比如塑料最開始是為了替代昂貴、殘忍的象牙材料而被發明出來的,但是如今它卻成為了環保的障礙。塑料的歷史是非常短的,它在19世紀才被發明出來,和它所需要的降解時間相比是非常短的。
高分子化合物究竟是什么?首先是它最基本的單位,其實是有機化合物分子,比如乙烯、丙烯,這些都是非常小的一些分子結構,經過一些聚合反應之后就變成聚丙烯、聚乙烯這種長鏈的大的高分子化合物。這個時候我們一般會稱為塑料聚合物,然后再去通過添加各種添加劑,像是染料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑等各種添加劑合在一起,以后再經過一系列復雜的化學反應才會變成塑料。
之所以會強調這個結構,是因為塑料的成分之復雜,不僅會讓它很難降解,也是我們現在去處理塑料污染變得很棘手的原因。我們可能不僅需要去處理這個本來就很難降解的塑料聚合物,還需要去處理它里面添加的各種添加劑,像是染料,像是增塑劑,還包括為了改善塑料的性能會添加一些重金屬和其他的一些有毒化學品。
塑料的合成
02
塑料的分類
如果從塑料的類型上來講的話,它很多時候會有兩個角度去劃分它的維度,一個是材料來源,一個是降解機理。
從材料來源來說,比較常見的來源是石化基,也就是石油和煤。石油是最主流的材料,涵蓋了至少90%日常生活中可見的塑料,煤基的則比較少見。另一種主流來源是生物基,材料可以是玉米大豆的淀粉、秸稈、甘蔗渣、咖啡渣等。還有一個爭議較大的塑料來源是二氧化碳,旨在用二氧化碳做成塑料,減少溫室氣體對環境的影響。
除了材料來源,降解機理也是一個常見的劃分塑料類下的維度,也就是分為可降解和不可降解。國家標準是根據很多塑料降解需要的條件去劃分了很多類型,我們今天粗略地把可降解塑料分為氧化降解塑料和生物降解塑料。
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塑料類型識別
要確定什么是塑料制品、是什么塑料制品、投入哪個分類垃圾桶、以及它的使用禁忌,我們都要學會塑料類型識別。
這個時候我們就需要學會看產品成分和看產品標識,最常見的標識就是“三角標”,這是一個世界通用的標識,這個“三角標”本身是一個可回收的標識,但需要注意的是這并不代表在技術層面上這個產品一定能被回收。
事實上,其實現在全球的塑料制品里只有9%是真正被回收利用的,中國的回收利用率已經算很高達到了30%但是也很難繼續突破了。而編號則代表塑料類型,一般來說像普通塑料袋、薯片外包裝等都是1號塑料,達到5號塑料我們一般就認為它可以進入微波爐進行加熱了,用的最多最復雜的塑料是7號塑料,比如樂高等,詳細的編號所對應的縮寫以及中文名稱請看下圖:
“三角標”大部分的時候代表的都是傳統的不可降解塑料制品,那么像現在備受關注的POA生物降解塑料在“三角標”往往是7號或者0號塑料里,代表其他塑料的意思。
但是隨著生物降解塑料的發展,國際開始出現關于生物降解塑料標識,比如這套雙J標識就是中國去年6月才發布的關于生物塑料講解的標識體系。它除了標識還會用文字明確標注材料、降解環境條件、以及國家標準依據的信息。但是這個標識有兩個遺憾,一個是沒有加入分解時間,達不到足夠的時間分解不足夠容易變成微塑料等。另一個是,這只是一個國家推薦標準而不是強制標準,不是所有的廠家都會使用。
下圖是國家標準里對生活可降解塑料和可降解塑料的一些定義,我們把這句復雜的話進行了拆方便大家理解,由此可以看到生物可降解塑料的條件是非常苛刻的,比如必須要在生物體內、不可以只是破碎還要完全降解成二氧化碳等等。
另一個常見的可降解塑料分類則是氧化降解塑料,但是氧化降解塑料本身的結構跟傳統的不可降解塑料是沒有差別的,它的原材料也是化石能源,只是在制作過程中會在添加劑里面加一些更容易發生氧化反應的添加劑,讓它更快地在空氣中碎裂成碎片,達到“可降解塑料”的標準。但是它造成的環境負擔和傳統塑料沒有太大區別,而且最后形成的“微塑料”同樣是一個污染源,對生物造成健康危害且難以回收,我們把它視作比傳統塑料更具危害的一種塑料。
國際標準也是被使用得比較多的,可以給我們一些關于降解條件等的信息,比如左邊這個OK compost來自德國,分工業堆肥和家庭堆肥兩個標簽,我們整理到了下圖(圖1),它們都是基于歐盟認定的一種標準,而其他生物降解標簽(圖2)則沒有獲得歐盟認定。
工業堆肥對降解率有所保證,在國際上認可度較高,大家可以重點關注這一方面。
圖1
圖2
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塑料危害
塑料危害往往比前兩個板塊更為人所知,我們在此主要把它分為四個板塊。
首先是對資源的大量消耗,比如原材料的消耗、運輸能源消耗、土地占用等。即使是生物降解塑料,也因為需要使用大量的糧食而占用土地資源,擠壓動植物生存空間。另外就是生物質塑料本身的生產和運輸也需要消耗能源。
所以如果有人去講說我是生物降解塑料,是一個零碳的產品,所以其實是不會消耗化石能源的,這個時候就要打一個問號了,你的生產用的是完全綠電嗎?你的運輸完全用的是綠電能的車嗎?你在商場里面擺放的時候,這些商場消耗的能源都是環保能源嗎?
第二個比較常見的危害是排放物污染,涉及水污染、大氣污染、土地污染等。這里專門提一下土地污染,如果我們用了這塊土地去做塑料制品的生產的時候,很大概率這塊土地也會變成被污染的土地,是因為它生產塑料制品產生的各種廢棄物很難被完全無害化處理的,而土地治理也是需要花很多錢的。
第三個是產生大量廢棄物的危害。塑料是一種高產生、高消費、低回收的材料,產生大量廢棄無的不僅是不可降解塑料制品,其實生物降解塑料也是會產生大量廢棄物的,因為它對降解條件苛刻,而且國際上公認的比較能夠確保生物降解塑料可以被完全降解的方法是工業堆肥,但是在全球范圍內工業堆肥設備量都遠遠跟不上生物降解塑料的生產和廢棄物產生的速度的。
大部分的可降解塑料,它成為廢品之后,它都沒辦法進入工業堆肥的設備里面,根據清華大學的統計,2020年中國只有0.007%的生物可降解塑料是能夠進入工業堆肥設備的,其他的大部分是會流向焚燒和填,然后少量是被泄露到環境自然環境里面去。
第四個危害是對健康的威脅。在塑料生產階段會排放大量的有毒物質,在使用階段可能會接觸到其中添加的重金屬和添加劑等,以及從生產到廢棄,塑料制品都會一直產生微塑料,這些微塑料對大腦、心臟、肝臟、胚胎等的傷害都有公開資料證明。像人們穿的化纖衣服通過洗衣機排放出來的、車輪胎在馬路上磨出來的這些都是微塑料,而且是極其難解決的問題。
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塑料污染與氣候變化
塑料生產,塑料垃圾的焚燒、填埋、降解,都會排放溫室氣體,而我們經常使用的填埋場也會產生特別多的甲烷。
這些塑料垃圾進入海洋之后也會也會影響海洋的碳匯能力,讓更多二氧化碳暴露在空氣里,再加上自然環境的破壞比如森林面積的減少,整體自然環境對溫室氣體的處理能力都下降很多,成為了一種惡性循環。
致謝“無塑山河”的項目資助
分享人:陳沁園
擺脫塑縛項目專員,負責謹慎使用可降解塑料項目相關工作,可持續生活實踐中,關心接地氣的環保生活方式。
參考資料:
擺脫塑縛,是國內專注于推動解決塑料污染的機構,通過企業倡導、公眾宣傳與政策建議,消除生活與環境中的塑料污染。致力于在快消與零售行業中一次性塑料用品消耗強度高的領域,如快遞和外賣領域,倡導一次性塑料用品減量,推動行業以更可持續的解決方案來改變用完即棄的生活方式和社會文化,擺脫因過度依賴一次性塑料用品和包裝所帶來的環境與健康問題。
成都根與芽致力于生活垃圾的可持續管理,通過社區行動和公眾教育,積極推動相關環境政策的完善與執行。
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