詳細(xì)信息如下:來(lái)源：星球科學(xué)評(píng)論今年5月1日開始，最新制定的《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》正式啟用，嚴(yán)格的垃圾分類舉措將重新定義這座城市的街頭巷尾。也許，類似去年上海市垃圾分類時(shí)的全網(wǎng)狂歡場(chǎng)面將再度出現(xiàn)，不知又有多少類似于“你是什么垃圾”的段子被網(wǎng)友們制造出來(lái)。

　　垃圾是“被放錯(cuò)位置的資源”。廚余垃圾和剩飯剩菜等有機(jī)垃圾可以用來(lái)生產(chǎn)肥料或者沼氣，金屬、玻璃、塑料、廢紙、布料、大木材、廢輪胎等垃圾可以回收，重新加工成產(chǎn)品。即便是看似無(wú)用的建筑垃圾，人們也可以用填海造陸的方式讓它發(fā)揮一些余溫。

　　在所有的垃圾中，有一大類垃圾非常特殊：合成高分子化合物，簡(jiǎn)稱高聚物。它們是一大類相對(duì)純粹的人類造物，是現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)將許多簡(jiǎn)單有機(jī)物組合而成的物質(zhì)。人們根據(jù)彈性、塑性等性能差異，又將這類物質(zhì)劃分為三種用途不同的材料：塑料、橡膠和合成纖維。

　　塑料制品，橡膠制品（如膠皮管等）和合成纖維制品（如漁網(wǎng)、纜繩）等是當(dāng)代海洋“塑料污染”的主要來(lái)源。這里的“塑料污染”與“廢塑料回收”，在對(duì)“塑料”的定義上有區(qū)別，后者不包括廢橡膠。

　　盡管在自然界也有許多天然的高分子有機(jī)物，如松香等由樹木分泌的天然樹脂，但它們的分子更輕、結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，通常作為工業(yè)合成塑料、橡膠和合成纖維的原料。換言之，經(jīng)過人類有機(jī)合成工業(yè)制造的高聚物，在自然界中幾乎沒有類似物質(zhì)。

　　正是憑借在自然界中的獨(dú)特性和在人類生活中廣泛的應(yīng)用，高聚物制品具有十分特別的地位：一方面是在20世紀(jì)之前的世界里幾乎不存在，另一方面則是在20世紀(jì)50年代后出現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，充斥在每個(gè)現(xiàn)代人的周圍，這給了它們轉(zhuǎn)變?yōu)?strong>人類文明紀(jì)念碑的機(jī)會(huì)。

　　它們將占領(lǐng)全球的每個(gè)角落，在地質(zhì)歷史中留下自己的印記，并最終轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N出人意料的物質(zhì)。

　　但就像所有偉大的故事都有一個(gè)平凡的開頭一樣，這趟專屬于塑料/橡膠/合成纖維的華麗變身之旅，也始于那輛早已默默消失在巷口的垃圾車。

　　Part.1

　　踏上旅程：塑料去哪兒？

　　由于近年來(lái)國(guó)內(nèi)的垃圾分類實(shí)在不理想，塑料垃圾（本節(jié)所指的塑料垃圾不包括廢舊輪胎）在離開我們的視野后，通常仍與其他垃圾混合在一起，即便是北京也不例外。人們必須用機(jī)械和人工的方式進(jìn)行分揀后，才能分別送往垃圾填埋場(chǎng)、焚燒站或回收企業(yè)[1-2]。大城市尚且如此，欠發(fā)達(dá)地區(qū)的情況可想而知。

　　2009至2013年，我國(guó)廢塑料垃圾的回收率為23%-29%（發(fā)改委算法，為廢塑料回收量/塑料總消費(fèi)量）[3-4]。如果考慮到一些塑料制品的使用年限長(zhǎng)，不會(huì)在短期內(nèi)被人們丟棄，那么按照國(guó)際通行算法，這一數(shù)據(jù)將變成41%-47%（國(guó)際通行算法，為廢塑料回收量/廢塑料產(chǎn)生量）[4]。

　　以2013年為例，當(dāng)年我國(guó)消費(fèi)塑料5879萬(wàn)噸，產(chǎn)生廢塑料3292萬(wàn)噸，通過垃圾分類回收了1366萬(wàn)噸廢塑料，按照兩種算法得到的廢塑料回收率，分別為1366/5879≈42%（國(guó)際通行），或1366/3292≈23%（發(fā)改委算法）。

　　但考慮到垃圾分類在中國(guó)還是一個(gè)新鮮事物，發(fā)達(dá)國(guó)家是否就做的更好呢？

　　在德國(guó)，2013年產(chǎn)生廢塑料共計(jì)568萬(wàn)噸，其中有57%被焚燒，42%被分類回收。乍一看，這個(gè)比例似乎與中國(guó)在一個(gè)水平（按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算），但這里面也有一半以上作為“廢塑料資源”出口到其他國(guó)家（如中國(guó)），真正自行處理加工的廢塑料，只占到19%，其中僅有1%作為原料進(jìn)行再利用[4]。

　　在美國(guó)，2013年廢塑料產(chǎn)生量為2300萬(wàn)噸，分類回收了270萬(wàn)噸，毛回收率占到10%左右。而根據(jù)2012年數(shù)據(jù)，有215萬(wàn)噸分類好的廢塑料出口到其他國(guó)家（其中出口中國(guó)169萬(wàn)噸，為歷史峰值，占79%），本土加工利用廢塑料的比例僅為2%[4]。

　　如果要給“廢塑料去哪兒了”找一個(gè)國(guó)家作答案，那便是中國(guó)。2018年“洋垃圾”進(jìn)口禁令之前，中國(guó)每年進(jìn)口超過700萬(wàn)噸塑料垃圾[5-6]。其中，絕大多數(shù)來(lái)源于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。根據(jù)聯(lián)合國(guó)商品貿(mào)易統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，自1992年以來(lái)，中國(guó)一共回收處理了1.06億噸廢塑料，占全球同期回收廢塑料總量的45.1%以上[7-8]，為世界做出不可磨滅的貢獻(xiàn)。

　　由于多年為全世界處理廢塑料，中國(guó)早已培養(yǎng)出一個(gè)胃口驚人的廢塑料處理行業(yè)，對(duì)廢塑料的實(shí)際回收利用水平明顯高于美國(guó)和歐盟[4]。2018年1月1日“洋垃圾”進(jìn)口禁令生效之后，這個(gè)全球最大規(guī)模的廢塑料處理行業(yè)竟出現(xiàn)供不應(yīng)求——2019年全年處理廢塑料僅為1890萬(wàn)噸，分類回收工作遇到的瓶頸，直接制約了廢塑料處理的能力。

　　塑料回收利用率在全球范圍內(nèi)偏低的另一面，自然是居高不下的焚燒率、填埋率和遺棄率。2019年，中國(guó)產(chǎn)生廢塑料6300萬(wàn)噸，其中有7%遭到遺棄，32%被填埋在垃圾場(chǎng)——這意味著，有39%進(jìn)入了自然界[9]。

　　有學(xué)者做過估算，從1950年至2015年，人類已經(jīng)生產(chǎn)出共計(jì)83億噸的塑料，其中有25億噸仍然在人們的生活中發(fā)揮作用（比如每個(gè)人家里都會(huì)有的一些“祖?zhèn)骼想娖鳌保?strong>7億噸被扔進(jìn)焚化爐燒成一縷黑煙，通過回收的方式重新進(jìn)入人們生活的廢塑料僅有5億噸，剩下的46億噸則以填埋和遺棄的方式，流失在自然界的各個(gè)角落[11]。

　　5億噸被回收的塑料經(jīng)過二次利用后，又會(huì)有相當(dāng)一部分被遺棄或焚燒。于是，最終被焚燒的廢塑料達(dá)到8億噸，而遺棄或填埋的廢塑料達(dá)到49億噸——這意味著，人類生產(chǎn)的所有塑料制品，有近59%留在了自然界。

　　在當(dāng)代，廢塑料的處置情況僅比歷史總體情況好一點(diǎn)：有55%的廢塑料被遺棄或填埋，25%被焚燒，20%得到回收利用[12]。盡管回收和焚燒占比越來(lái)越大，但填埋和遺棄仍是當(dāng)代最主要的廢塑料處置方式。

　　就這樣，因?yàn)槿祟愖约旱穆唤?jīng)心和亂扔垃圾，性質(zhì)穩(wěn)定的塑料垃圾正在以一種出人意料的方式“占領(lǐng)”地球，將自己變成這顆星球歷史的一部分。

　　在時(shí)光的輕撫下，這些被人們拋棄在自然界的塑料垃圾將存在多久？

　　Part.2

　　旅程中：塑料有多難分解？

　　全球海洋和陸地上的塑料污染早已不是新聞，至少49億噸的塑料已經(jīng)成為這顆星球的一部分，參與到地球所有的生態(tài)系統(tǒng)里。其中可降解塑料的比例能夠忽略不計(jì)——因?yàn)榧幢闶强山到馑芰险既虍a(chǎn)能25%的中國(guó)，2018年的生物降解塑料產(chǎn)量?jī)H有65萬(wàn)噸，還不到中國(guó)當(dāng)年塑料產(chǎn)量的1%[13-14]。而其中可以完全降解的塑料，僅有不足10萬(wàn)噸。

　　對(duì)于已經(jīng)廣泛分布在自然界中的難降解塑料，它們大多被人類工程師有意設(shè)計(jì)成經(jīng)久耐用的結(jié)構(gòu)，分解速度慢到令人發(fā)指。在海洋等環(huán)境中，塑料可以在紫外線、溫度、水流、砂石和微生物的共同作用下，逐漸遭受物理破壞、化學(xué)分解和生物降解作用。

　　注： “微塑料”是直徑小于4.75mm的塑料顆粒，“納米塑料”是直徑小于0.1微米的塑料顆粒。

　　物理破壞，能將塑料破碎成大小不一的碎塊，從大塊塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樾K塑料、微塑料甚至納米塑料；化學(xué)分解可以將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，有助于它們破碎甚至消失；生物降解對(duì)于塑料的最終消失至關(guān)重要，總有一些奇怪的微生物以塑料為食物，它們或許是未來(lái)幫助人們處理塑料垃圾問題的關(guān)鍵之一。

　　塑料分解所需要的時(shí)間也很重要。如果你關(guān)注環(huán)境話題，相信一定通過不同途徑了解到許多關(guān)于塑料分解的時(shí)間數(shù)據(jù)，它們通常是數(shù)年到數(shù)百年不等，如下圖所示。

　　但實(shí)際情況卻是，塑料對(duì)于自然來(lái)說還是一種非常年輕的物質(zhì)，類似上圖的數(shù)據(jù)其實(shí)并不具有很大的參考價(jià)值，人們對(duì)于塑料在真實(shí)環(huán)境里的分解速率還缺乏明確的認(rèn)識(shí)。在僅有的一些研究中，人們只是將塑料樣品表面厚度、直徑的減少作為“分解”的參考指標(biāo)，強(qiáng)調(diào)一大塊塑料的體積損失和質(zhì)量損失，并未深究它到底變成什么[16-18]。

　　從廢塑料殘留質(zhì)量的角度，有研究者效仿放射性物質(zhì)的半衰期，建立起一個(gè)“質(zhì)量半衰期”的塑料分解速率概念，如下表所示[17]。使用計(jì)算機(jī)模擬得出，其中地表和海面具有紫外線和較大熱量等有利于分解的因素。“超過2500年”表示在計(jì)算中未觀測(cè)到明顯的降解，需要的時(shí)間可能很長(zhǎng)。

　　由此可見，不同塑料在不同的環(huán)境中有截然不同的保存時(shí)間。一個(gè)漂在海面的PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）礦泉水瓶，可能兩年半后就能在紫外線、微生物和海浪的共同作用下?lián)p失一半的質(zhì)量。

　　但是，一個(gè)埋在地下的HDPE（高密度聚乙烯）水管，可能需要5000年以上才能損失一半的質(zhì)量。還有一些PS（聚苯乙烯）塑料制品，不排除要數(shù)千甚至數(shù)萬(wàn)年后才能損失一半的質(zhì)量。

　　上圖最早的塑料是在30年前埋下的，但仍然保存完好，毫無(wú)分解跡象，這是因?yàn)楦艚^了陽(yáng)光和高溫，也沒有海洋的波浪拍打和鹽分作用，分解速率很慢。

　　籠統(tǒng)地說，塑料可以在海面留存成百上千年，在土地里留存成千上萬(wàn)年，也不排除數(shù)萬(wàn)年之久，這是現(xiàn)階段人們對(duì)塑料留存時(shí)間的初步認(rèn)識(shí)。更多的細(xì)節(jié)，比如沉積到深海沉積物中的微塑料會(huì)存續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間，目前還是未知數(shù)。而且質(zhì)量的損失不等于化學(xué)意義上的完全分解——它們也有可能只是碎成了微塑料，并且人們對(duì)微塑料留存在自然界時(shí)間更不了解。

　　雖然不是永恒，但對(duì)于人的壽命、國(guó)家的興亡、王朝的更迭來(lái)說，勝似永恒。

　　但有沒有一種可能，讓塑料存續(xù)得更久？

　　還記得前文里的琥珀嗎？目前已知最古老的琥珀，形成于3.2億年的石炭紀(jì)[20]。琥珀由樹木分泌的天然樹脂形成，其有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比塑料簡(jiǎn)單。但是，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中，固態(tài)樹脂卻能在地層里保存數(shù)億年，在經(jīng)過一系列化學(xué)改造后，轉(zhuǎn)變?yōu)殓?，為人們打開一扇通往古代的大門。

　　塑料垃圾，在某種意義上會(huì)有著與天然樹脂類似的命運(yùn)，它們不會(huì)一直停留在海面或者地表一動(dòng)不動(dòng)，而是會(huì)逐漸停止運(yùn)動(dòng)，沉到泥沙中去，最后轉(zhuǎn)變?yōu)榈貙又械奈镔|(zhì)。

　　這就為塑料轉(zhuǎn)變成人類文明的紀(jì)念碑，提供了可能性。

　　Part.3

　　永恒的塑料：人類文明的紀(jì)念碑

　　塑料碎片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了字面意義的“無(wú)處不在”：從天上的云中水滴到地下的石油鉆井，從數(shù)千米高的高山之巔到幾千米深的大海之淵，從赤道地區(qū)的偏遠(yuǎn)島嶼到兩極和高原的冰層，從馬里亞納海溝的深海動(dòng)物到夏夜路邊攤上的小海鮮，大大小小的塑料碎片分布在你我不曾注意的地方，甚至也分布在你我體內(nèi)，為人類世地球送上最獨(dú)特的點(diǎn)綴[21-30]。

　　如前文所述，在不同的環(huán)境中，受塑料材質(zhì)、紫外線強(qiáng)弱、溫度高低、微生物種類多寡及活動(dòng)是否活躍等因素影響，塑料在自然界的存續(xù)時(shí)間大為不同，短則數(shù)年數(shù)十年，長(zhǎng)則數(shù)千數(shù)萬(wàn)年。但在一些地質(zhì)過程的幫助下，塑料可能在地球上保存更久。

　　飄散到極地或者高山的微塑料，可能會(huì)比其他環(huán)境的微塑料保存得更好。當(dāng)微塑料隨著雨雪落到冰面上以后[30]，它們會(huì)被逐漸凍結(jié)在冰里。冰層會(huì)遏制大多數(shù)微生物的生命活動(dòng)，也能漸漸隔絕氧氣和紫外線，有利于塑料的保存。如果轉(zhuǎn)變?yōu)楸▋?nèi)的塑料，則能夠在冰川的生命周期里一直保存——它可能是數(shù)十萬(wàn)至數(shù)千萬(wàn)年。

　　在陸地上，數(shù)十億噸計(jì)的塑料被埋在地下的垃圾坑里，可以保存至少成千上萬(wàn)年。但地下垃圾場(chǎng)并非一成不變，它們可能被后世的人們意外挖出，可能發(fā)生滑坡，也可能被河流侵蝕。最后，一部分填埋塑料可能在一段時(shí)間后，重新歸于江河湖海。

　　上圖美國(guó)加州的玻璃海灘是垃圾填埋場(chǎng)遭受破壞的結(jié)果，這里曾經(jīng)有過一個(gè)垃圾填埋場(chǎng)，后來(lái)填埋場(chǎng)受到破壞，許多玻璃流落海邊，被海水打磨成圓潤(rùn)的玻璃塊，在俄羅斯也有一處類似的玻璃海灘景觀。

　　如果埋藏地點(diǎn)未遭破壞，配合上地表一直緩緩下沉，最終讓含有塑料的砂土深埋地下轉(zhuǎn)變?yōu)閹r石，那么天然樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)殓甑倪^程也有可能出現(xiàn)。這個(gè)過程可短可長(zhǎng)，短則幾十上百年，長(zhǎng)則超過數(shù)十萬(wàn)年。

　　在一些地質(zhì)過程活躍的地區(qū)，一些塑料經(jīng)過幾十年已經(jīng)與周圍的砂粒粘為一體，成為學(xué)術(shù)意義上成立、但超過人們平常認(rèn)識(shí)的巖石，只不過此類巖石并不穩(wěn)定，隨后還會(huì)發(fā)生其他變化[37-38]。

　　就像天然樹脂一樣，即使一些塑料已經(jīng)保存在巖石中，它們也會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化，形成我們無(wú)法預(yù)知的模樣。也許它們會(huì)保留一點(diǎn)塑料的外觀，也許會(huì)變成碳化的顆粒，就像這片遠(yuǎn)古的樹葉，曾經(jīng)復(fù)雜的生命物質(zhì)如今僅剩黑色的碳膜。

　　即便巖石里的塑料消失，但它的形狀可以繼續(xù)存在，會(huì)有其他的礦物充填這個(gè)空間，變成一個(gè)“帶有形狀信息的化石”，例如下圖就是菊石的生物遺骸消失后，黃鐵礦充填在遺骸存在過的空間里，長(zhǎng)出菊石的形狀和精細(xì)結(jié)構(gòu)。換言之，后世的某處砂巖地層里，或許可以發(fā)現(xiàn)一串（塑料）珍珠耳墜形狀的“黃鐵礦充填物”，也許可以將它命名為“黃鐵礦化耳墜化石”，作為人類世的一種“技術(shù)化石”，成為人類文明的紀(jì)念碑。菊石是一種生活在海洋的古生物，主要生存在中生代（距今2.5億年~0.66億年前）。這類金光閃閃的菊石化石很受收藏家的歡迎。

　　海底則是這顆星球上規(guī)模最大的微塑料埋藏地——垃圾填埋場(chǎng)里埋著的，主要是大塊塑料。雖然海水里也漂浮著許多塑料，但微塑料最終會(huì)大部分沉到在幽深的海底（及湖底），與淤泥混合在一起[22，31]。

　　即便是地球上最深的馬里亞納海溝，也早在1998年就發(fā)現(xiàn)了塑料垃圾。近年來(lái)研究也進(jìn)一步表明，此處的淤泥中存在數(shù)量驚人的微塑料[33-34]。

　　總有一天，這些海底或湖底的淤泥，將會(huì)一如億萬(wàn)年前的淤泥，變成富含有機(jī)物的泥巖。微塑料也會(huì)借此機(jī)會(huì)混進(jìn)深海/深湖泥巖里，將旅途進(jìn)行到底。它們的終極命運(yùn)并不會(huì)與周圍的生物殘?jiān)嬖谑裁床煌紩?huì)遭受微生物降解、都會(huì)遭受氧化破壞、都會(huì)在高溫高壓的作用下釋放出一些物質(zhì)、都會(huì)殘留下一些東西。這些釋放出來(lái)的物質(zhì)，被我們叫作石油和天然氣[35]。

　　殊途終將同歸。

　　千百萬(wàn)年前乃至更古老時(shí)代的生物殘骸，將石油和天然氣饋贈(zèng)給當(dāng)代地球，人們將它們加工成塑料；千百萬(wàn)年以后，保存在地層里的塑料將有可能重新轉(zhuǎn)變?yōu)槭突蛱烊粴猓?strong>完成一個(gè)精彩的超級(jí)輪回[19，37-38]。

　　在實(shí)驗(yàn)室里，人們?cè)缫芽梢岳锰囟ǖ拇呋瘎?，在高溫高壓條件下，使塑料分解成簡(jiǎn)單的烴類，生產(chǎn)出柴油、汽油甚至更簡(jiǎn)單的甲烷、乙烯[39-43]。類似的過程一樣可以在自然環(huán)境中出現(xiàn)，只是需要的時(shí)間十分漫長(zhǎng)。

　　也許，數(shù)百萬(wàn)年或數(shù)千萬(wàn)年后，這顆星球上的石油資源里，會(huì)有一部分來(lái)源于今日人類排放到大自然里的數(shù)十億噸塑料，和未來(lái)將會(huì)繼續(xù)排放的N億噸塑料。

　　而只有到了那時(shí)，塑料的旅程才算真正結(jié)束。

　　源于石油，歸于石油，這是專屬于塑料垃圾的終極旅程。而在這個(gè)旅程里，它也留下了一些“技術(shù)化石”，作為記錄人類文明的永恒紀(jì)念碑。

　　Plastiglomerate，這個(gè)單詞來(lái)源于塑料（plastic）和礫巖（conglomerate），用來(lái)描述在自然火場(chǎng)中融化的塑料將一些砂石、貝殼或其他生物硬體，及其他人造物質(zhì)粘合起來(lái)的產(chǎn)物，也許可以翻譯為“塑化礫巖”。它質(zhì)地比較堅(jiān)硬，也許可以作為“技術(shù)化石”，在自然界里存在很久。

　　該如何評(píng)價(jià)塑料的終極旅程，和它給人們留下的文明豐碑？

　　從石油到塑料，人類的工業(yè)文明將自然造物轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)造物，創(chuàng)造出一種自然界不曾擁有的物質(zhì)形態(tài)，創(chuàng)造出古人不曾享有的便捷材料和便利生活。這是塑料旅程的前半段，輝煌并且榮耀。

　　從塑料原材料到微塑料垃圾，人類的無(wú)序活動(dòng)為世界加入了一種新的物質(zhì)，卻沒有很好地處置它們，使之散布全球，成為“人類世地球”的一部分，保留在這個(gè)時(shí)代形成的地質(zhì)記錄里，默默記載下人類活動(dòng)后果。它們就像一座座豐碑，定格下這個(gè)時(shí)代的剪影。這是塑料旅程的后半段，蒼白并且沉默。

　　從微塑料到地層中的分散高分子有機(jī)質(zhì)，再到未來(lái)將要形成的石油和天然氣，自然的偉力終將接手一切，用漫長(zhǎng)的時(shí)光來(lái)消弭人類無(wú)序活動(dòng)引發(fā)的種種后果。這是塑料旅程的終點(diǎn)，波瀾不驚，但卻也有幾分精彩的回味。

　　這樣的旅程應(yīng)該對(duì)人們有所啟迪。增加可降解塑料的產(chǎn)能、增加塑料無(wú)害化分解途徑的研究、增加廢塑料制油的產(chǎn)能、增加塑料回收利用的力量，都是人們應(yīng)該從中學(xué)到的東西。

　　但人改變自己的意識(shí)和行為同樣需要一個(gè)過程。如果一定要在現(xiàn)在找出一個(gè)第一步，嚴(yán)格的垃圾分類措施，或許是改變未來(lái)的一個(gè)小小起點(diǎn)。

　　末了，是時(shí)候問自己一聲了：

　　嚴(yán)格的垃圾分類要來(lái)了，家里的分類垃圾桶，都準(zhǔn)備好了嗎？