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郑强教授: 塑料与“白色污染”的是是非非


2023-12-04

序 言


近年来,随着国家环境保护工作力度的不断加大,特别是人们对绿色环境保护意识的不断增强,关于塑料“白色污染”的讨论日渐增多,不时还甚为激烈。据悉,一些地方政府正在讨论并准备出台涉一次性使用塑料制品的文件或法规。说实在的,对一种物质材料有如此空前的关注度,恐怕是任何其它种类材料所不能比拟的。一方面,说明全民科学知识普及程度的日益提高;另一方面,也恰恰表明塑料对人类今天的影响多么重大和深远!作为一位高分子学者、一位从事塑料专业教育的大学教授,觉得有必要谈谈自己肤浅的认识和看法。

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一问:塑料何来?



材料是人类社会进步的阶梯,

材料是人类发展程度的主要标志,

材料也是人类赖以生存的物质基础。


而高分子材料是人类社会进步的又一里程碑。高分子的使用由来已久,皮革、麻葛、丝绸、生漆、纸张、树胶等天然高分子在自然界中被广泛直接利用或被加工利用。合成高分子的出现标志着继石器、陶瓷、水泥,铜、铁、铝、钢后,人类对物质和材料的认识与应用进入了新的时代。

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高分子材料不断问世


高分子材料分为塑料、橡胶、纤维三大类,其中塑料因其轻质、可塑、耐腐、绝缘保温隔音、高比强度和高比模量、低成本等特性,得到了最为广泛的应用,全球塑料的体积产量已达钢铁和水泥总和的26%,全球塑料消耗量的年增长率达到了8%。


常用塑料的化学合成其实就是“捕碳”和“固碳”,这正是对“双碳”工作的贡献。在整个工业材料领域,塑料是碳排放量最低的材料之一,仅次于铝材和纸张。






二问:塑料何用?


截至2015年,人类累计生产塑料83亿吨,约63亿吨(编者注:截止2022年为92亿吨)成为废弃物。全球塑料制品年产量达3.8亿吨,其中废弃塑料有2.2亿吨。一次性塑料制品占比达40%,且集中于包装行业。中国塑料制品产量约8000万吨/年,其中废弃塑料有6000万吨。


塑料在生活中无处不在,当今社会人们生活不能没有塑料,也离不开塑料。没有塑料地膜,现在的农业就不能被称作现代农业;没有塑料保鲜膜,世界粮食的浪费量就会提升30%。





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三问:塑料何错?


“白色污染的罪魁祸首在于塑料”、“禁止使用一次性不可降解塑料制品”这样的提法是否正确和是否科学,必须打个大大的问号。塑料的“白色污染”与塑料的“轻”“薄”特性有关,更与人的行为规范和社会公德有关!是对塑料的不当处理才引起了白色污染,而塑料的质轻价廉是其被处理不受重视的原罪,所以才容易被当作一次性产品。相比而言,轮胎因为不可塑不可回收利用,对人类的危害更大,全球每年约有10亿条废弃轮胎,但我们可曾听过“黑色污染”?!原因在于轮胎业界已经实现了对轮胎的规范回收处理,而且轮胎更重更贵,所以更受人类待见。同样的,全球建筑垃圾年生产量>30亿吨,可曾听过“灰色污染”?!这也要归因于规范的处理。

客观地讲,若不被当作价廉物美的一次性制品使用,尤其是若使用后不被随意丢弃,能够真正做到严格分类回收,那么“白色污染”的污名就不会扣到一次性塑料制品头上的。






四问:降解何够?


“降解”,通俗地讲,就是“逆聚合”过程,是合成高分子及结构解离的过程。除了通常所说的降解,化学循环也是一种受控的降解。


绝大多数应用广泛的塑料制品不要求降解(Degradation)、不需要降解,甚至要求在使用期限内不能降解。需要降解的主要针对的是“一次性使用的塑料制品”。从专业角度讲,“禁止使用不可降解一次性塑料制品”的表述是准确的,是科学的;将其随意改述为“禁止使用一次性不可降解塑料制品”是不专业的、错误的,需要纠正;任何“禁塑”的提法,不仅不符合人类材料科学进步的趋势,还极易误导公众,对社会发展和民众生活造成严重影响。


面对有限的地球资源,基于环境绿色保护和资源可持续利用理念,有必要思考:除特殊用途和使用场合,任何材料和制品,包括塑料,“一次性使用”是否科学?是否符合绿色可持续发展理念?“多次使用”“长期使用”,是否更应倡导和追求?


基于现实,若要逐步实施“禁止使用不可降解一次性塑料制品”,似更有必要同时大力推动塑料使用方式的变革,减少并限制“一次性塑料制品”的生产和使用,倡导“多次使用”“长期使用”。此倡导将对塑料制品丢弃量的减少产生线性甚至指数正相关效果,这对实现塑料更加绿色、更加环保的可持续应用,不失为一种科学的理念和策略。从材料科学的分子设计到工程技术角度,塑料经多次使用或长期使用后,若能做到“引发降解(Initiated degradation)”并达到“可控降解(Controlled degradation),应成为追求并实现的理想目标。


需要强调,为满足人们日常生活和特殊需求,尝试利用非石油基,尤其是生物基原料,用于制备可降解(易降解)一次性使用的塑料制品,是塑料学术界和产业界引人关注的新领域,为寻求解决所谓“白色污染”做出了积极贡献。但是,任何使用后的废旧物品(材料),如不能做到有序回收处理,都将成为污染,不是“白色污染”就是“灰色污染”或是“黑色污染”。因此,即使是可降解塑料,如不高度重视有序回收和处理,仍有成为“白色污染”之可能。

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特别指出两点:一是夸大并渲染降解塑料(塑料降解)产业的重要,将塑料研究和产业的重点转向可降解塑料领域,盲目跟风上项目,将对我国高性能多功能塑料的研发尤其是解决若干卡脖子的高端塑料专用料的研发产生冲击,会对我国塑料工业发展产生误导;二是将非石油基、生物基原料产生开发的目的局限于可降解一次性塑料制品的制备生产,是短视的,缺少远见的。非石油基、生物基原料用于制备高性能非一次性使用塑料制品是具有重要科学价值和广阔市场前景的新领域。






展望塑料未来


相关政策要严格有序回收与处理,使用“多次使用”与“长期使用”的提法,实现“引发降解”并达到“可控降解”的宏伟目标,解决若干卡脖子的高端塑料专用料的研发。

“禁塑”不可取,
“限塑”有必要,
“降解”非神话,
表述需清楚,
执行需统筹!

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