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　　今年5月1日开始，最新制定的《北京市生活垃圾管理条例》正式启用，严格的垃圾分类举措将重新定义这座城市的街头巷尾

　　今年5月1日开始，最新制定的《北京市生活垃圾管理条例》正式启用，严格的垃圾分类举措将重新定义这座城市的街头巷尾。

　　垃圾是“被放错位置的资源”。厨余垃圾和剩饭剩菜等有机垃圾可以用来生产肥料或者沼气，金属、玻璃塑料钢是什么材料、塑料、废纸、布料、大木材、废轮胎等垃圾可以回收，重新加工成产品。即便是看似无用的建筑垃圾，人们也可以用填海造陆的方式让它发挥一些余温。

　　在所有的垃圾中，有一大类垃圾非常特殊：合成高分子化合物，简称高聚物。它们是一大类相对纯粹的人类造物，是现代有机合成工业将许多简单有机物组合而成的物质。人们根据弹性、塑性等性能差异，又将这类物质划分为三种用途不同的材料：塑料、橡胶和合成纤维。

　　尽管在自然界也有许多天然的高分子有机物，如松香等由树木分泌的天然树脂，但它们的分子更轻、结构更简单，通常作为工业合成塑料、橡胶和合成纤维的原料。换言之，经过人类有机合成工业制造的高聚物，在自然界中几乎没有类似物质。

　　正是凭借在自然界中的独特性和在人类生活中广泛的应用，高聚物制品具有十分特别的地位：一方面是在20世纪之前的世界里几乎不存在，另一方面则是在20世纪50年代后出现爆炸式增长，充斥在每个现代人的周围，这给了它们转变为人类文明纪念碑的机会。

　　但就像所有伟大的故事都有一个平凡的开头一样，这趟专属于塑料/橡胶/合成纤维的华丽变身之旅，也始于那辆早已默默消失在巷口的垃圾车。

　　由于近年来国内的垃圾分类实在不理想，塑料垃圾（本节所指的塑料垃圾不包括废旧轮胎）在离开我们的视野后，通常仍与其他垃圾混合在一起，即便是北京也不例外。人们必须用机械和人工的方式进行分拣后塑料钢是什么材料，才能分别送往垃圾填埋场、焚烧站或回收企业[1-2]。大城市尚且如此，欠发达地区的情况可想而知。

　　2009至2013年，我国废塑料垃圾的回收率为23%-29%（发改委算法，为废塑料回收量/塑料总消费量）[3-4]。如果考虑到一些塑料制品的使用年限长，不会在短期内被人们丢弃，那么按照国际通行算法，这一数据将变成41%-47%（国际通行算法，为废塑料回收量/废塑料产生量）[4]。

　　2009-2013年中国内地废塑料回收率 以2013年为例，当年我国消费塑料5879万吨，产生废塑料3292万吨，通过垃圾分类回收了1366万吨废塑料，按照两种算法得到的废塑料回收率，分别为1366/5879≈42%（国际通行），或1366/3292≈23%（发改委算法）。制图@陈随/星球科学评论

　　在德国，2013年产生废塑料共计568万吨，其中有57%被焚烧，42%被分类回收。乍一看，这个比例似乎与中国在一个水平（按国际标准计算），但这里面也有一半以上作为“废塑料资源”出口到其他国家（如中国），真正自行处理加工的废塑料，只占到19%，其中仅有1%作为原料进行再利用[4]。

　　在美国，2013年废塑料产生量为2300万吨，分类回收了270万吨，毛回收率占到10%左右。而根据2012年数据，有215万吨分类好的废塑料出口到其他国家（其中出口中国169万吨，为历史峰值，占79%），本土加工利用废塑料的比例仅为2%[4]。

　　如果要给“废塑料去哪儿了”找一个国家作答案，那便是中国。2018年“洋垃圾”进口禁令之前，中国每年进口超过700万吨塑料垃圾[5-6]。其中，绝大多数来源于欧美发达国家。根据联合国商品贸易统计数据库，自1992年以来，中国一共回收处理了1.06亿吨废塑料，占全球同期回收废塑料总量的45.1%以上[7-8]，为世界做出不可磨灭的贡献。

　　由于多年为全世界处理废塑料，中国早已培养出一个胃口惊人的废塑料处理行业，对废塑料的实际回收利用水平明显高于美国和欧盟[4]。2018年1月1日“洋垃圾”进口禁令生效之后，这个全球最大规模的废塑料处理行业竟出现供不应求——2019年全年处理废塑料仅为1890万吨，分类回收工作遇到的瓶颈最耐磨的塑料材料，直接制约了废塑料处理的能力。

　　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]。

　　有学者做过估算，从1950年至2015年，人类已经生产出共计83亿吨的塑料常见的塑料类型，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]。

　　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。于是塑料钢是什么材料，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]。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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]。

　　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。

　　但是，一个埋在地下的HDPE（高密度聚乙烯）水管，可能需要5000年以上才能损失一半的质量。还有一些PS（聚苯乙烯）塑料制品，不排除要数千甚至数万年后才能损失一半的质量。

　　笼统地说，塑料可以在海面留存成百上千年，在土地里留存成千上万年，也不排除数万年之久，这是现阶段人们对塑料留存时间的初步认识。更多的细节，比如沉积到深海沉积物中的微塑料会存续多长时间，目前还是未知数。而且质量的损失不等于化学意义上的完全分解——它们也有可能只是碎成了微塑料，并且人们对微塑料留存在自然界时间更不了解。

　　还记得前文里的琥珀吗？目前已知最古老的琥珀，形成于3.2亿年的石炭纪[20]。琥珀由树木分泌的天然树脂形成，其有机质结构远比塑料简单。但是，在适当的环境中，固态树脂却能在地层里保存数亿年，在经过一系列化学改造后，转变为琥珀，为人们打开一扇通往古代的大门。

　　塑料垃圾，在某种意义上会有着与天然树脂类似的命运，它们不会一直停留在海面或者地表一动不动，而是会逐渐停止运动，沉到泥沙中去，最后转变为地层中的物质。

　　塑料碎片已经实现了字面意义的“无处不在”：从天上的云中水滴到地下的石油钻井，从数千米高的高山之巅到几千米深的大海之渊常见的塑料类型，从赤道地区的偏远岛屿到两极和高原的冰层，从马里亚纳海沟的深海动物到夏夜路边摊上的小海鲜，大大小小的塑料碎片分布在你我不曾注意的地方，甚至也分布在你我体内，为人类世地球送上最独特的点缀[21-30]。

　　如前文所述，在不同的环境中，受塑料材质、紫外线强弱、温度高低、微生物种类多寡及活动是否活跃等因素影响，塑料在自然界的存续时间大为不同，短则数年数十年，长则数千数万年。但在一些地质过程的帮助下，塑料可能在地球上保存更久。

　　飘散到极地或者高山的微塑料，可能会比其他环境的微塑料保存得更好。当微塑料随着雨雪落到冰面上以后[30]，它们会被逐渐冻结在冰里。冰层会遏制大多数微生物的生命活动，也能渐渐隔绝氧气和紫外线，有利于塑料的保存。如果转变为冰川内的塑料，则能够在冰川的生命周期里一直保存——它可能是数十万至数千万年。

　　在陆地上，数十亿吨计的塑料被埋在地下的垃圾坑里，可以保存至少成千上万年普通塑料是什么材质。但地下垃圾场并非一成不变，它们可能被后世的人们意外挖出，可能发生滑坡，也可能被河流侵蚀。最后，一部分填埋塑料可能在一段时间后，重新归于江河湖海。

　　如果埋藏地点未遭破坏，配合上地表一直缓缓下沉，最终让含有塑料的砂土深埋地下转变为岩石，那么天然树脂转变为琥珀的过程也有可能出现。这个过程可短可长，短则几十上百年普通塑料是什么材质，长则超过数十万年。

　　在一些地质过程活跃的地区，一些塑料经过几十年已经与周围的砂粒粘为一体，成为学术意义上成立、但超过人们平常认识的岩石，只不过此类岩石并不稳定，随后还会发生其他变化[31]。

　　就像天然树脂一样，即使一些塑料已经保存在岩石中，它们也会发生复杂的化学变化，形成我们无法预知的模样。也许它们会保留一点塑料的外观，也许会变成碳化的颗粒，就像这片远古的树叶，曾经复杂的生命物质如今仅剩黑色的碳膜。

　　即便岩石里的塑料消失，但它的形状可以继续存在，会有其他的矿物充填这个空间，变成一个“带有形状信息的化石”，例如下图就是菊石的生物遗骸消失后，黄铁矿充填在遗骸存在过的空间里，长出菊石的形状和精细结构。换言之，后世的某处砂岩地层里，或许可以发现一串（塑料）珍珠耳坠形状的“黄铁矿充填物”最耐磨的塑料材料，也许可以将它命名为“黄铁矿化耳坠化石”，作为人类世的一种“技术化石”，成为人类文明的纪念碑塑料钢是什么材料。

　　黄铁矿化的菊石化石 菊石是一种生活在海洋的古生物，主要生存在中生代（距今2.5亿年~0.66亿年前）。这类金光闪闪的菊石化石很受收藏家的欢迎。图源p>

　　黄铁矿化的菊石化石 菊石是一种生活在海洋的古生物，主要生存在中生代（距今2.5亿年~0.66亿年前）。这类金光闪闪的菊石化石很受收藏家的欢迎。图源p

　　海底则是这颗星球上规模最大的微塑料埋藏地——垃圾填埋场里埋着的，主要是大块塑料。虽然海水里也漂浮着许多塑料，但微塑料最终会大部分沉到在幽深的海底（及湖底）塑料钢是什么材料塑料钢是什么材料，与淤泥混合在一起[22，31]。

　　即便是地球上最深的马里亚纳海沟，也早在1998年就发现了塑料垃圾。近年来研究也进一步表明，此处的淤泥中存在数量惊人的微塑料[33-34]。

　　总有一天，这些海底或湖底的淤泥，将会一如亿万年前的淤泥，变成富含有机物的泥岩。微塑料也会借此机会混进深海/深湖泥岩里，将旅途进行到底。它们的终极命运并不会与周围的生物残渣存在什么不同——都会遭受微生物降解、都会遭受氧化破坏、都会在高温高压的作用下释放出一些物质、都会残留下一些东西。这些释放出来的物质，被我们叫作石油和天然气[35]。

　　千百万年前乃至更古老时代的生物残骸，将石油和天然气馈赠给当代地球，人们将它们加工成塑料；千百万年以后，保存在地层里的塑料将有可能重新转变为石油或天然气，完成一个精彩的超级轮回[19,37-38]。

　　在实验室里，人们早已可以利用特定的催化剂，在高温高压条件下，使塑料分解成简单的烃类，生产出柴油、汽油甚至更简单的甲烷、乙烯[39-43]。，类似的过程一样可以在自然环境中出现，只是需要的时间十分漫长。

　　也许，数百万年或数千万年后，这颗星球上的石油资源里，会有一部分来源于今日人类排放到大自然里的数十亿吨塑料，和未来将会继续排放的N亿吨塑料。

　　源于石油，归于石油，这是专属于塑料垃圾的终极旅程。而在这个旅程里，它也留下了一些“技术化石”，作为记录人类文明的永恒纪念碑。

　　Plastiglomerate，一种当代形成的全新岩石 这个单词来源于塑料（plastic）和砾岩（conglomerate），用来描述在自然火场中融化的塑料将一些砂石、贝壳或其他生物硬体，及其他人造物质粘合起来的产物，也许可以翻译为“塑化砾岩”。它质地比较坚硬，也许可以作为“技术化石”，在自然界里存在很久。图源@文献[45]

　　从石油到塑料，人类的工业文明将自然造物转变为工业造物，创造出一种自然界不曾拥有的物质形态，创造出古人不曾享有的便捷材料和便利生活。这是塑料旅程的前半段，辉煌并且荣耀。

　　从塑料原材料到微塑料垃圾，人类的无序活动为世界加入了一种新的物质，却没有很好地处置它们，使之散布全球，成为“人类世地球”的一部分，保留在这个时代形成的地质记录里，默默记载下人类活动后果。它们就像一座座丰碑，定格下这个时代的剪影。这是塑料旅程的后半段，苍白并且沉默常见的塑料类型。

　　从微塑料到地层中的分散高分子有机质，再到未来将要形成的石油和天然气，自然的伟力终将接手一切，用漫长的时光来消弭人类无序活动引发的种种后果。这是塑料旅程的终点，波澜不惊，但却也有几分精彩的回味。

　　这样的旅程应该对人们有所启迪。增加可降解塑料的产能、增加塑料无害化分解途径的研究、增加废塑料制油的产能、增加塑料回收利用的力量，都是人们应该从中学到的东西。

　　但人改变自己的意识和行为同样需要一个过程。如果一定要在现在找出一个第一步，严格的垃圾分类措施，或许是改变未来的一个小小起点。

　　[1] 赵喜斌. 北京：靠“二次分拣”支撑的垃圾分类还能走多远？2016-12-30. 环卫科技网. （）

　　[2] 环卫科技网. 零距离看垃圾自动分拣——记者探访北京市首个机械化生活垃圾源头精细化分类和减量化处理项目. 2014-07-17. （）

　　[13] 消费日报网. 我国成世界塑料生产和消费第一大国 可降解塑料产量占世界产能25%. 2019-09-12. （）

　　[14] 中国产业信息网. 2018年中国可降解塑料行业发展背景、产能需求及相关政策分析. 2020-02-06. （）

　　[41] 刘塑边. 西安石油学院研制的废塑料炼油装置问世[J]. 工程塑料应用, 2003(07):27.

　　[43] 魏鑫嘉, 刘博洋, 王鸣,等. 废塑料裂解及塑料油精制研究进展[J]. 工业催化, 2019(2).

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