地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?( 二 )

地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?
近年来我国废塑料加工量变化图 | 2018年后 , 我国废塑料加工行业出现供不应求 。 制图@陈随/星球科学评论 , 数据综合出自文献[4,7,9-10]塑料回收利用率在全球范围内偏低的另一面 , 自然是居高不下的焚烧率、填埋率和遗弃率 。 2019年 , 中国产生废塑料6300万吨 , 其中有7%遭到遗弃 , 32%被填埋在垃圾场——这意味着 , 有39%进入了自然界[9] 。地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?
2019年中国废塑料的各种处理方式占比 | 填埋和遗弃的废塑料都进入自然界 , 占总量的39% 。 制图@陈随/星球科学评论 , 数据引自文献[9]有学者做过估算 , 从1950年至2015年 , 人类已经生产出共计83亿吨的塑料 , 其中有25亿吨仍然在人们的生活中发挥作用(比如每个人家里都会有的一些“祖传老电器”) , 有7亿吨被扔进焚化炉烧成一缕黑烟 , 通过回收的方式重新进入人们生活的废塑料仅有5亿吨 , 剩下的46亿吨则以填埋和遗弃的方式 , 流失在自然界的各个角落[11] 。地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?
1950至2015年全球塑料的产量及塑料的命运 | 人类生产的所有塑料可达83亿吨 , 其中有49亿吨被遗弃/填埋到自然界 。 图源@Hannah Ritchie & Max Roser / Ourworldindata.org , 文献[11-12]5亿吨被回收的塑料经过二次利用后 , 又会有相当一部分被遗弃或焚烧 。 于是 , 最终被焚烧的废塑料达到8亿吨 , 而遗弃或填埋的废塑料达到49亿吨——这意味着 , 人类生产的所有塑料制品 , 有近59%留在了自然界 。在当代 , 废塑料的处置情况仅比历史总体情况好一点:有55%的废塑料被遗弃或填埋 , 25%被焚烧 , 20%得到回收利用[12] 。地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?
1980年至2015年全球废塑料处置比例变化图 | 尽管回收和焚烧占比越来越大 , 但填埋和遗弃仍是当代最主要的废塑料处置方式 。 图源@Hannah Ritchie & Max Roser / Ourworldindata.org , 文献[12]就这样 , 因为人类自己的漫不经心和乱扔垃圾 , 性质稳定的塑料垃圾正在以一种出人意料的方式“占领”地球 , 将自己变成这颗星球历史的一部分 。地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?
菲律宾马尼拉附近的一处大型垃圾填埋场 | 在可预见的未来 , 垃圾填埋仍将是一种重要的垃圾处理方式 。 注意图片中下部渺小的人影 。 图源@VCG在时光的轻抚下 , 这些被人们抛弃在自然界的塑料垃圾将存在多久?02旅程中:塑料有多难分解?全球海洋和陆地上的塑料污染早已不是新闻 , 至少49亿吨的塑料已经成为这颗星球的一部分 , 参与到地球所有的生态系统里 。 其中可降解塑料的比例能够忽略不计——因为即便是可降解塑料占全球产能25%的中国 , 2018年的生物降解塑料产量仅有65万吨 , 还不到中国当年塑料产量的1%[13-14] 。 而其中可以完全降解的塑料 , 仅有不足10万吨 。对于已经广泛分布在自然界中的难降解塑料 , 它们大多被人类工程师有意设计成经久耐用的结构 , 分解速度慢到令人发指 。 在海洋等环境中 , 塑料可以在紫外线、温度、水流、砂石和微生物的共同作用下 , 逐渐遭受物理破坏、化学分解和生物降解作用 。地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?
塑料在海洋中的变化示意图 | “微塑料”是直径小于4.75mm的塑料颗粒 , “纳米塑料”是直径小于0.1微米的塑料颗粒 。 图源@Cj Beegle-Krause/文献[15]物理破坏 , 能将塑料破碎成大小不一的碎块 , 从大块塑料转变为小块塑料、微塑料甚至纳米塑料;化学分解可以将塑料转变为其他物质 , 有助于它们破碎甚至消失;生物降解对于塑料的最终消失至关重要 , 总有一些奇怪的微生物以塑料为食物 , 它们或许是未来帮助人们处理塑料垃圾问题的关键之一 。塑料分解所需要的时间也很重要 。 如果你关注环境话题 , 相信一定通过不同途径了解到许多关于塑料分解的时间数据 , 它们通常是数年到数百年不等 , 如下图所示 。地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?
常见塑料被完全生物降解所需的时间 | 只是 , 它的数据仍有较大商榷余地 。 图源@statista.com但实际情况却是 , 塑料对于自然来说还是一种非常年轻的物质 , 类似上图的数据其实并不具有很大的参考价值 , 人们对于塑料在真实环境里的分解速率还缺乏明确的认识 。 在仅有的一些研究中 , 人们只是将塑料样品表面厚度、直径的减少作为“分解”的参考指标 , 强调一大块塑料的体积损失和质量损失 , 并未深究它到底变成什么[16-18] 。从废塑料残留质量的角度 , 有研究者效仿放射性物质的半衰期 , 建立起一个“质量半衰期”的塑料分解速率概念 , 如下表所示[17] 。地球人丢弃的塑料垃圾,都去哪了?
不同材质和形态的塑料在不同环境中的质量半衰期 | 使用计算机模拟得出 , 其中地表和海面具有紫外线和较大热量等有利于分解的因素 。 “超过2500年”表示在计算中未观测到明显的降解 , 需要的时间可能很长 。 数据来源@文献[17]由此可见 , 不同塑料在不同的环境中有截然不同的保存时间 。 一个漂在海面的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)矿泉水瓶 , 可能两年半后就能在紫外线、微生物和海浪的共同作用下损失一半的质量 。


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