鄧義祥，王燕萍,2，張承龍，王菁菁，安立會(huì)

1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院水生態(tài)環(huán)境研究所，北京 100012 2.上海第二工業(yè)大學(xué)電子廢棄物研究中心，上海 201209 3.生態(tài)環(huán)境部宣傳教育中心，北京 100029

1 一次性塑料制品的來(lái)源分析

一次性塑料是指生產(chǎn)和生活中使用一次或幾乎不重復(fù)利用的塑料，是塑料制品的重要構(gòu)成部分. 一次性塑料涵蓋了社會(huì)生活的各個(gè)方面，如個(gè)人生活用品、電商業(yè)(外賣(mài)和快遞)、餐飲業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療服務(wù)業(yè)等. 傳統(tǒng)的塑料生產(chǎn)高度依賴天然氣和石油等化石原料，許多塑料都是為一次性使用而設(shè)計(jì)的，沒(méi)有考慮重復(fù)利用[11].

1.1 生活中的一次性塑料

為滿足人們對(duì)便利生活品質(zhì)的需求，一次性塑料生活用品越來(lái)越普及. 塑料袋、塑料包裝和餐具是使用最廣泛的一次性塑料制品，占所有塑料制品產(chǎn)量的35%～45%，這些產(chǎn)品因回收價(jià)值較低而得不到回收市場(chǎng)的青睞[12]. 其他塑料制品如飲料瓶、塑料吸管的使用量也占了很大比例，據(jù)報(bào)道，僅英國(guó)每年就使用47×108根塑料吸管、3.16×108根塑料攪拌器和18×108根塑料棉簽[13]；全球平均每分鐘就有100×104個(gè)飲料瓶被使用[14]. 一根塑料吸管的平均使用時(shí)間約為20 min[15]，在自然環(huán)境中降解卻需數(shù)百年，全球約有83×108根塑料吸管散布在海岸線上[16].

1.2 電商行業(yè)中的一次性塑料

據(jù)我國(guó)國(guó)家郵政局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2016年全國(guó)快遞業(yè)務(wù)量高達(dá)312.8×108件，共消耗約32×108條編織袋、68×108個(gè)塑料袋和3.3×108卷膠帶. 根據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)快遞包裝消耗量將達(dá)到快遞運(yùn)單 1 002.5×108份、編織袋146.6×108條、塑料袋400.0×108個(gè)、封套150.0×108個(gè)、包裝箱480.0×108個(gè)、膠帶820.0×108m、緩沖物144.0×108個(gè)[17]. 國(guó)內(nèi)三大外賣(mài)平臺(tái)“百度外賣(mài)”“美團(tuán)外賣(mài)”“餓了嗎”一年至少消耗73×108個(gè)塑料包裝，其中只有不到10%的塑料包裝得到有效回收[18].

1.3 農(nóng)業(yè)中的一次性塑料

2016年我國(guó)地膜用量達(dá)160×104t，覆蓋面積 2 000×104hm2，地膜覆蓋技術(shù)已在全國(guó)范圍內(nèi)普及，尤其是北方地區(qū)由于低溫其使用量更大，且呈穩(wěn)步增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)[19-20]. 近年來(lái)地膜生產(chǎn)趨向薄型化，導(dǎo)致農(nóng)用地膜強(qiáng)度低、易破碎，回收非常困難[21]，增加了我國(guó)土壤污染治理的難度.

1.4 其他領(lǐng)域的一次性塑料

由于病菌傳染等問(wèn)題，無(wú)菌的一次性醫(yī)療器具成為醫(yī)療行業(yè)必需品，而經(jīng)改性的塑料材料因具有較好的熱穩(wěn)定性及生物安全性而成為醫(yī)療器械的理想材料，目前一次性設(shè)備占醫(yī)療設(shè)備的85%[22]. 酒店行業(yè)基本上都提供一次性用品，被稱為“六小件”，主要包括一次性牙刷、牙膏、拖鞋、梳子、洗發(fā)水及沐浴乳等產(chǎn)品[23]. 總體來(lái)看，一次性塑料幾乎滲透到各行各業(yè).

2 一次性塑料制品替代的意義

2.1 一次性塑料進(jìn)入環(huán)境危害生態(tài)系統(tǒng)健康

一次性塑料垃圾以回收價(jià)值低、質(zhì)量輕為特點(diǎn)，在所有塑料制品中具有最高的棄置率和最低的回收率[24]，很容易被隨意丟棄進(jìn)入環(huán)境，并在水力和風(fēng)力的作用下到達(dá)河流、海岸和海洋. 陸地、淡水和海洋生物(如鳥(niǎo)類、魚(yú)類、鯨魚(yú)、海豹等)受到塑料廢棄物的纏繞或攝入塑料顆粒而受到生命威脅，塑料微粒及其附著的持續(xù)性有機(jī)污染物會(huì)危害攝食生物的健康，并可能通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移到人體.

2.2 一次性塑料替代是當(dāng)今世界潮流

隨著人們對(duì)塑料以及由此引起的微塑料污染危害的認(rèn)識(shí)不斷提高，尋求塑料的綠色替代品已逐步引起國(guó)際社會(huì)的共同關(guān)注. 2018年11月，中加兩國(guó)同意合作減少不必要一次性塑料制品的使用，同時(shí)全面考慮替代品對(duì)環(huán)境的影響[25]；同年12月，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署召開(kāi)第二次海洋垃圾和微塑料會(huì)議，鼓勵(lì)會(huì)員國(guó)加緊研發(fā)無(wú)害環(huán)境的替代材料. 歐盟也不斷努力通過(guò)立法完善可完全降解的塑料替代品的流通標(biāo)準(zhǔn)，以解決堆積如山的塑料垃圾問(wèn)題[26]. 一些著名跨國(guó)企業(yè)如麥當(dāng)勞、星巴克、可口可樂(lè)、百事可樂(lè)、聯(lián)合利華和歐萊雅等公司等，也紛紛加入減少一次性塑料制品使用的行列，向社會(huì)樹(shù)立了良好的企業(yè)形象[27]. 2019年2月，我國(guó)海南省發(fā)布了《海南省全面禁止生產(chǎn)、銷(xiāo)售和使用一次性不可降解塑料制品實(shí)施方案》，明確到2025年底前，全省全面禁止生產(chǎn)、銷(xiāo)售和使用列入《海南省禁止生產(chǎn)銷(xiāo)售使用一次性不可降解塑料制品名錄(試行)》的塑料制品[28]. 2019年3月，歐盟委員會(huì)以560票對(duì)35票通過(guò)了禁止10種一次性塑料制品的法案，包括一次性塑料餐具、一次性塑料盤(pán)子、塑料吸管、塑料制的棉簽、塑料氣球棒、氧化可降解塑料和食品容器以及發(fā)泡聚苯乙烯杯等，到2021年正式實(shí)施[29]. 歐盟其他與塑料包裝相關(guān)的法令見(jiàn)文獻(xiàn)[30]. 隨著傳統(tǒng)一次性塑料制品相繼被禁止，提出可行的替代產(chǎn)品方案，逐步淘汰非必要一次性塑料制品使用，成為國(guó)內(nèi)外防止塑料垃圾污染的必然選擇.

2.3 一次性塑料替代具有可行性

雖然目前世界上一些國(guó)家和地區(qū)不斷出臺(tái)一次性塑料的禁令，包括禁止生產(chǎn)和使用一次性塑料袋和塑料包裝等，但將所有一次性塑料制品從社會(huì)上予以清除，既不可能也不可取，尋求易于管理且環(huán)境友好的塑料材料是更為可行的選擇. 與禁止使用某些一次性塑料或增加稅收相比，促進(jìn)一次性塑料替代產(chǎn)品的應(yīng)用以解決塑料污染問(wèn)題，是一個(gè)緩慢的市場(chǎng)調(diào)節(jié)過(guò)程而非行政強(qiáng)制手段，從而避免了對(duì)市場(chǎng)短期劇烈的沖擊，是一種有效減少一次性塑料制品的選擇. 可替代產(chǎn)品應(yīng)具有相同或更優(yōu)的產(chǎn)品性能以滿足消費(fèi)者日常需求，具備了這些條件，減少一次性塑料使用量的目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的. 近年來(lái)，歐美國(guó)家逐步使用生物可降解塑料替代一次性塑料制品，占全球生物可降解塑料的一半以上，是生物可降解塑料應(yīng)用最廣泛的區(qū)域[31]. 在當(dāng)前節(jié)能減排的嚴(yán)峻形勢(shì)下，發(fā)展生物可降解塑料具有戰(zhàn)略意義. 生物基塑料多為碳中性的材料，除了制造過(guò)程釋放少量二氧化碳外，其他生命周期環(huán)節(jié)不會(huì)增加碳排放[6]. 通過(guò)選擇合理的替代品來(lái)減少塑料的使用，會(huì)遏制塑料垃圾污染的惡化趨勢(shì)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)帶來(lái)更廣泛的機(jī)會(huì).

3 世界各國(guó)一次性塑料制品替代進(jìn)展

隨著各國(guó)政府和國(guó)際組織對(duì)一次性塑料制品的管理不斷加強(qiáng)，社會(huì)對(duì)替代材料的需求也在不斷增長(zhǎng)，許多科學(xué)家正試圖尋找有發(fā)展?jié)摿Φ奶娲牧?，以減少塑料污染，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDGs)，為建設(shè)“零碳社會(huì)”和循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn). 塑料替代品主要包括非塑料材料和可生物降解塑料.

3.1 非塑料材料替代

推廣塑料制品的替代品將有可能大量減少海洋和陸地環(huán)境中的塑料垃圾. “歐洲零廢棄”建議從10個(gè)項(xiàng)目開(kāi)始(其中7個(gè)為一次性塑料制品，見(jiàn)表1)尋求替代方案. 有些物品(塑料、外賣(mài)容器)存在收集不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，有些物品(衛(wèi)生用品、煙頭)往往很難從混合垃圾中分離出來(lái).

表1 “歐洲零廢棄”建議推廣替代品的項(xiàng)目[19]

全球多數(shù)最具影響力的品牌紛紛采取行動(dòng)，響應(yīng)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署“塑戰(zhàn)速?zèng)Q”的號(hào)召，積極改變現(xiàn)有供貨局面以期改變終端消費(fèi)習(xí)慣，以對(duì)抗一次性塑料污染問(wèn)題. 紙是一次性塑料常見(jiàn)的替代品，2018年9月起，麥當(dāng)勞餐廳開(kāi)始使用紙質(zhì)吸管替代塑料吸管[15]. 2018年10月，歐萊雅、可口可樂(lè)、百事可樂(lè)和聯(lián)合利華等公司在巴厘島舉行的海洋會(huì)議上簽署新的塑料經(jīng)濟(jì)全球承諾，共同消除有問(wèn)題或不必要的塑料包裝，旨在從一次性塑料包裝轉(zhuǎn)向可重復(fù)使用包裝，以及使用一些替代材料(如玻璃吸管、紙質(zhì)杯等)取代一次性塑料制品的使用[27]. 星巴克宣布將逐漸停用一次性塑料吸管，在全球約2.8×104家門(mén)店中普及無(wú)吸管杯蓋以及紙類或其他替代產(chǎn)品，到2020年將全面停用塑料吸管，預(yù)計(jì)該項(xiàng)舉措每年將減少10×108根塑料吸管[32]. 韓國(guó)企業(yè)采用大米和木薯研制出可以食用的吸管以替代塑料吸管[33].

3.2 可生物降解塑料

可生物降解塑料是現(xiàn)有塑料較有潛力的替代選擇[34-35]，其主要種類有光降解塑料、生物降解塑料、光/生物雙降解塑料和全降解塑料等[36]，生產(chǎn)材料有淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等[9]. 淀粉塑料的淀粉部分分解后殘余部分仍需較長(zhǎng)時(shí)間才能徹底降解，沒(méi)有從根本上解決塑料不可降解的問(wèn)題；蛋白質(zhì)的機(jī)械性能不理想，需經(jīng)改造才可適用于可降解塑料的生產(chǎn)；纖維素?zé)崴苄暂^差，不溶于水及一般有機(jī)溶劑，一般只與淀粉共混制備可降解塑料[37].

20世紀(jì)末，可降解塑料在包裝、塑料袋、一次性餐具、地膜及尿布等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用[38]. 早期可生物降解塑料未能如預(yù)期那樣完全降解，因此少數(shù)國(guó)家開(kāi)始制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證可生物降解塑料達(dá)到環(huán)保預(yù)期，這些標(biāo)準(zhǔn)主要描述了降解材料的術(shù)語(yǔ)、定義和測(cè)試指南，以保證可降解塑料材料在處理方面的一致性和可靠性[39]. 近年來(lái)，隨著生物降解塑料產(chǎn)業(yè)的大力推廣，各國(guó)關(guān)于生物降解塑料的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷完善[40]，美國(guó)、歐盟和日本等已采用內(nèi)容不同但理念相似的方法，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CEN)、美國(guó)生物降解制品研究所(BPI)、ASTM國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織等標(biāo)準(zhǔn)制定組織在生物降解塑料標(biāo)準(zhǔn)的制定和推廣方面開(kāi)展了大量的工作[41-42]. 我國(guó)開(kāi)展生物降解塑料標(biāo)準(zhǔn)化的研究相對(duì)較晚，相比于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)尚有一定差距，但相關(guān)部門(mén)一直都在積極推進(jìn)并努力完善我國(guó)生物降解塑料的標(biāo)準(zhǔn)體系[43].

3.3 問(wèn)題和挑戰(zhàn)

一次性塑料制品的替代品應(yīng)從源頭遵循可持續(xù)發(fā)展的策略. 簡(jiǎn)單的替代材料并不能從根本上解決碳排放與環(huán)境污染問(wèn)題，如紙質(zhì)替代材料作為初級(jí)替代方案，僅是將負(fù)面外部性從一種原材料(石油)轉(zhuǎn)移到另一種原材料(木材)，同樣導(dǎo)致資源消耗(水、木材)及水污染. 盡管一次性塑料替代品的研發(fā)已取得一定進(jìn)展，但大規(guī)模使用替代材料仍面臨著一系列的問(wèn)題和挑戰(zhàn). 由于替代材料在經(jīng)濟(jì)成本和產(chǎn)品性能方面與普通塑料相比仍然有一定差距，影響了各類替代品的推廣應(yīng)用.

一次性塑料制品不可重復(fù)利用的原因是多方面的，綜合起來(lái)主要包括材質(zhì)、衛(wèi)生健康及產(chǎn)品使用習(xí)慣等. 在允許的條件下，將一次性塑料制品進(jìn)行改進(jìn)加以重復(fù)利用可在一定程度上減少一次性塑料的使用量，達(dá)到減量化目的，但多次使用后依舊會(huì)扔棄成為廢棄物，存在可能繼續(xù)污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn). 減量化政策只有與資源化政策進(jìn)行配合，才能最終消除環(huán)境中一次性塑料的污染.

可生物降解塑料目前仍然面臨著一系列的難題. 高成本是目前可生物降解塑料產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)重要限制因素；此外，可降解塑料與普通塑料外形相似，目前的分揀識(shí)別技術(shù)并不能確保準(zhǔn)確分離生物降解塑料，導(dǎo)致可生物降解塑料與普通塑料的處理流程基本相似，因此可生物降解塑料更適合應(yīng)用于不容易被收集的場(chǎng)合[44]. 另外生物降解塑料只有在特定的處理環(huán)境下才能被降解，并且需要一定的時(shí)間，在其存續(xù)期內(nèi)仍然有可能對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響[45]. 國(guó)際上尚缺乏對(duì)可生物降解塑料統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)、分析和評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，仍需進(jìn)一步探討和完善. 由于成本和性能因素的原因，可降解塑料在塑料總產(chǎn)量中的占比還非常低. 但隨著技術(shù)的發(fā)展，可生物降解塑料仍然具有較大的市場(chǎng)空間，2015年可生物降解塑料產(chǎn)值占全球塑料總產(chǎn)值的1%，到2020年該比例有望升至2.5%[45].

4 我國(guó)一次性塑料制品替代的政策建議

4.1 完善相關(guān)立法及標(biāo)準(zhǔn)

在立法和標(biāo)準(zhǔn)制訂上，我國(guó)應(yīng)朝著盡可能減少和替代一次性塑料的方向發(fā)展. 通過(guò)完善相關(guān)立法和標(biāo)準(zhǔn)，一方面提高原有一次性塑料的強(qiáng)度，將一次性塑料轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻畏磸?fù)使用的塑料，從而提高塑料的使用效率，減少一次性塑料的使用量；另一方面，針對(duì)替代品也需制訂明確的標(biāo)準(zhǔn)，以確保替代品在衛(wèi)生健康和性能等方面滿足規(guī)定的要求. 要明確工信部門(mén)、衛(wèi)生監(jiān)督部門(mén)和企業(yè)等在一次性塑料替代中的職責(zé)，并加強(qiáng)替代產(chǎn)品的監(jiān)管執(zhí)法. 例如，針對(duì)紙質(zhì)吸管，要確保其能夠滿足人體健康的基本需求；針對(duì)可生物降解塑料，要完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)定程序，并向消費(fèi)者提供清晰、易懂和準(zhǔn)確的可降解塑料信息.

4.2 制定差別化的產(chǎn)業(yè)政策

差別化的產(chǎn)業(yè)政策包括激勵(lì)政策和抑制政策. 針對(duì)環(huán)境友好的一次性塑料制品的替代，國(guó)家應(yīng)給予政策上的激勵(lì)，包括減免稅、提供研發(fā)基金、提供技術(shù)孵化等，提高一次性塑料替代新產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力. 要細(xì)化稅收、補(bǔ)貼等經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)更環(huán)保的替代材料及產(chǎn)品研發(fā). 另一方面，對(duì)于環(huán)境不友好的一次性塑料制品，除了禁止和限制性相關(guān)措施以外，也可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)政策抑制其發(fā)展，例如，目前我國(guó)一次性塑料產(chǎn)品的價(jià)格并沒(méi)有包括其收集和處理的環(huán)境治理成本，其環(huán)境外部性由全社會(huì)承擔(dān)，可考慮增加其稅收額度，并將增加的稅收用于一次性塑料垃圾的收集和處理，從而減少一次性塑料垃圾的環(huán)境危害.

4.3 鼓勵(lì)科技創(chuàng)新

一次性塑料產(chǎn)品的替代與科技的發(fā)展息息相關(guān). 科技部門(mén)要針對(duì)一次性塑料替代的瓶頸問(wèn)題，在材料學(xué)、生態(tài)環(huán)境學(xué)、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域，通過(guò)設(shè)置重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、科技專項(xiàng)等，加大對(duì)一次性塑料制品替代的新材料、新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)，從而為研發(fā)替代產(chǎn)品、制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范等創(chuàng)造良好的條件.

4.4 擴(kuò)大公眾參與

一次性塑料制品從生產(chǎn)、流通、使用到回收，涉及到生產(chǎn)者、消費(fèi)者和政府管理人員等多個(gè)環(huán)節(jié)，特別是一次性塑料的使用者大都為社會(huì)公眾，具有廣泛的社會(huì)性，全社會(huì)應(yīng)共同努力探索減少和替代一次性塑料制品的方法. 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播等手段，廣泛宣傳塑料垃圾對(duì)環(huán)境的危害，提高公眾對(duì)一次性塑料垃圾污染的關(guān)注，了解一次性塑料替代的方法，從而主動(dòng)選擇替代材料并減少一次性塑料制品的使用.

5 結(jié)論

a) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)特別是近年來(lái)電商的迅速發(fā)展，一次性塑料制品呈爆炸式增長(zhǎng)，由此產(chǎn)生的塑料垃圾進(jìn)入環(huán)境，危害生態(tài)系統(tǒng)的健康，并最終影響人類的可持續(xù)發(fā)展. 加大一次性塑料的管理，減少一次性塑料的使用，是當(dāng)今國(guó)際社會(huì)的發(fā)展潮流.

b) 一次性塑料制品替代策略為減少一次性塑料制品的使用并盡可能維持人們?cè)械纳盍?xí)慣提供了多樣化的選擇. 世界各國(guó)和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)表明，一次性塑料替代具有可行性. 目前一次性塑料制品替代策略包括非塑料材料和可生物降解塑料兩種選擇，兩種替代策略具有各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也面臨著一系列問(wèn)題和挑戰(zhàn).

c) 我國(guó)對(duì)一次性塑料替代品的研究起步較晚，管理機(jī)制還不完善，建議盡快完善相關(guān)立法和標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)一次性塑料制品替代并加強(qiáng)替代產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管；為一次性塑料制品替代提供差別化的產(chǎn)業(yè)政策，提高環(huán)境友好替代產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)還應(yīng)將一次性塑料制品的環(huán)境治理成本納入其價(jià)格成本；鼓勵(lì)科技創(chuàng)新，研發(fā)更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的替代材料和產(chǎn)品；最后，還要喚起社會(huì)公眾的共同參與，主動(dòng)選擇替代產(chǎn)品并減少一次性塑料制品的使用，才能從源頭上解決塑料垃圾的污染問(wèn)題.