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被稱為「毒塑膠」的聚氯乙烯為什麼還在我們生活中?要怎麼避免它的危害?

活躍星系核_96
・2018/12/31 ・3714字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

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  • 撰文/陳衍達
圖/analogicus @Pixabay, CC0

2016 年八月,全台灣的中小學即將開學之際,不到百人的雲林麥寮橋頭國小許厝分校,因為台塑公司在六輕工業區的聚氯乙烯製程中排放的氯乙烯1,迫使政府決議遷校,學生們只能在陌生的環境裡開始新的學期。

然而聚氯乙烯和氯乙烯是何方神聖?為什麼讓政府做出這項破天荒的決定?站在外頭的我們耳聞各種消息,卻總是霧裡看花,不如就讓我們用科學的角度來揭開聚氯乙烯的面紗吧!

萬用的聚氯乙烯塑膠

聚氯乙烯 (Poly vinyl chloride, 簡稱 PVC) 屬於塑膠的一種,是由氯乙烯單體 (Vinyl chloride monomer, 簡稱 VC VCM) 聚合而成的塑膠,在臺灣的塑膠分類編號是三號。

PVC算是最早被發現的塑膠之一,在十九世紀分別被法國化學家 H. V. Reagnalt 和德國的 G. E. Baumann 意外合成,這個時期的 PVC 製程都是利用陽光將氯乙烯催化聚合,成品都是堅硬的高純度 PVC,應用價值不高;不過到了第一次世界大戰後,美國百路馳公司 (B. F. Goodrich) 的工程師 W. Semon 把塑化劑摻入聚氯乙烯中,讓它變得易於加工,開啟了 PVC 的商業量產之路2

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高純度的聚氯乙烯質地堅硬的特性,因此很常被用來製作水管。圖/FlickreviewR @Wikimedia, CC-BY-SA-2.0

純度較高的聚氯乙烯質地較堅硬,可以製作成水管、窗框以及信用卡和提款卡的本體等等;如果摻入一些塑化劑將其軟化,可以製成塑膠袋、人造皮、防水塗層、電線包材還有許多醫療耗材等等。

聚氯乙烯的回收標誌是三號,是由含有一個氯原子的氯乙烯分子聚合而成。 回收標誌圖/ dejavu-font @Wikimedia, CC0;化學式圖/@Wikimedia, CC0

在成份上,聚氯乙烯因為含有氯的成分,不像其他塑膠易燃,所以選用防火建材時如果需要使用到塑膠,也會優先考慮使用聚氯乙烯3PVC 的用途非常廣,基本上日常生活中的塑膠製品幾乎都可以用 PVC 製成。據世界衛生組織 WHO 1999 年的報告,聚氯乙烯佔了全世界 20% 的塑膠使用量4

聚氯乙烯,一生都是毒?

然而,當我們在網路上以聚氯乙烯為關鍵字下去搜尋時,會發現這麼萬用的材料負面資訊壓倒性佔多,甚至於在國際上有共識要逐步禁用 PVC

圖/截圖自google搜尋頁面

如果單就上述討論過的實用性來看,這是讓人相當難以理解的事。這一切的一切要回到1940年代開始的一系列研究,蘇聯的 S. R. Tribukh 等人 1949 年時在《衛生Гигиена и санитария*》期刊提出聚氯乙烯工廠勞工肝功能異常的狀況,同時期歐美各地也有類似的案例出現,便有許多研究團隊長期追蹤4,5。隨著致病證據越來越多,國際癌症研究署 IARC 1987 年將氯乙烯列為確定對人類有致癌性的物質第一級致癌物,並將聚氯乙烯列為尚不確定致癌性的物質第三級致癌物

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但是前述的致癌性,最主要影響的對象其實是工廠從業人員,對其它的平民老百姓好像也沒什麼太大的健康危害,那為什麼我們還要把聚氯乙烯稱做「毒塑膠」呢?

其實從生產、應用到廢棄,聚氯乙烯製品都會釋出許多健康危害物質。生產的部分,主要原料氯乙烯是氣體,在製造過程中很容易洩漏,像一開始提到的許厝分校,就是 PVC 製程的受害者;除此之外,製程中還有許多副產物及廢水,例如台塑仁武廠的汙染事件,而氯乙烯的原料-─氯氣是從更上游的鹼氯工業而來,二十年前的柬埔寨汞污泥事件以及引發公害訴訟的台鹼安順廠汙染事件都是相關的污染案例。

PVC 製品中也含有許多為了改良產品性質而加入的塑化劑或者安定劑,這些物質遇到高溫環境很容易釋出到周遭環境中7,儘管有些廠商會聲明 PVC 無毒無害,但已有國內研究在保鮮膜瓶裝水等生活用品中驗出塑化劑。

而廢棄的 PVC 製品大多會進到焚化爐,但因為本身含有氯的成分,它在燃燒的過程中會產生同樣屬於第一級致癌物的多氯聯苯8。簡而言之,聚氯乙烯的一生中,有毒物質總是如影隨形。

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該如何避免可能的危害?

而身為消費鏈最末端的我們又要如何避免自己受到聚氯乙烯的傷害呢?儘管各國政府已經逐步減用 PVC,根據歐洲塑膠生產商協會 PlasticsEurope 的報告,2016 年歐盟國家的塑膠生產量中,PVC 仍有百分之十的佔比,高居第三位,僅次於聚乙烯及聚丙烯9

圖/ArkkrapolA @Pixabay, CC0

消費者如果想進一步自保,得先了解塑膠製品除了聚丙烯 PP 以外基本上都不太耐熱,所以中心原則就是:不管有沒有標示,只要沒辦法確定是 PP,就不要讓塑膠製品接觸到超過五十度的高溫耐熱程度最差的寶特瓶 PET、聚氯乙烯 PVC 和聚乳酸 PLA 攝氏六十度時就會部分熱分解10,並減少包裝和油脂接觸油脂會加速添加劑溶出11

再來就是少用聚氯乙烯製品,只要看到用三號 PVC 回收標誌包裝的食物就少買,購買塑膠製品時也盡量避免成份是「PVC」、「聚氯乙烯」或是「聚氯乙烯樹脂」的商品。

至於工廠排放的污染如何解決?我們仍舊可以利用公民參與的方式影響政府的決策,讓相關的管控更透明有效,有興趣的人可以進一步瀏覽下面列出的網站,持續關注並將這些想法傳達給周遭的人,不要再讓更多人受害。

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* Гигиена и санитария的發音是Gigiena i sanitariya,英文意思是Hygiene and Sanitation,兩個字在中文都是衛生的意思。

參考資料:

  1.     蘋果日報-【六輕污染悲歌】許厝國小遷校 許厝人:居民能遷去哪?
  2.     PVC.orgHistory
  3.     維基百科-聚氯乙烯
  4.     世界衛生組織-Environmental Health Criteria 215: Vinyl Chloride
  5.     Environmental Health PerspectivesJ. K. WagonerToxicity of Vinyl Chloride and Poly(vinyl chloride): A Critical Review
  6.     國際癌症研究署-致癌物質列表
  7.     泛科學-搞懂七大類塑膠使用法,才不會餐餐吃「塑」
  8.     Reviews of Environmental Contamination and ToxicologyT. Shibamoto等人〈Dioxin Formation from Waste Incineration
  9.     PlasticsEuropePlastics – the Facts 2017
  10. 衛福部食藥署-塑膠食品容器宣導網站
  11. 泛科學-用塑膠容器會吃到塑化劑?都是擴散作用搞的鬼!
文章難易度
活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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是誰發現了橡膠?被遺忘的工程師弗雷諾——《植物遷徙的非凡冒險》
時報出版_96
・2023/09/02 ・1716字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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橡膠對現代人的重要性

如果沒了這種物質,世界會是什麼樣子?試想沒有輪胎的汽車、沒有奶嘴的奶瓶、沒有腳蹼和潛水服的潛水器材、沒有橡皮擦的鉛筆、沒有黃色小鴨的童年⋯⋯

如果沒了這種物質,我們可能就會度過一個沒有黃色小鴨的童年。圖/wikipedia

這種質地特殊的材質便是橡膠。橡膠來自原生於亞馬遜叢林、名為「巴西橡膠樹」的樹木(Hevea brasiliensis,命名來源就是因為這種植物生長於巴西)。

不過,歐洲人首次注意到的橡膠樹其實是圭亞那橡膠樹(Hevea guianensis)。樹如其名,這種橡膠樹生長於圭亞那

在歐洲人「發現」橡膠樹的時代(印第安人當然很早就認識了這種植物),圭亞那是個鮮為人知的蠻荒之地,沒有火箭發射場也沒有淘金客。

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當時也不流行生態旅遊、T 潘趣酒(ti-punch,一種蘭姆酒的調酒)或卡宴辣椒。當時的人也從未想到,這種看似平凡的熱帶樹木即將引發高潮迭起的植物和經濟熱潮⋯⋯偶爾還有些悲壯

這種看似平凡的熱帶樹木即將引發高潮迭起的植物和經濟熱潮圖/wikipedia

有位巧手的工程師正在尋找會哭泣的樹木

第一位對橡膠產生興趣的人,是胥修德里領主、加陶迪耶的弗朗索瓦.弗雷諾(François Fresneau de la Gataudière, 1703–1770),他在 1703 年生於牡蠣的原鄉、法國西南部的馬雷訥。他的全名看起來充滿上流社會的氣息,我們在這本書中稱呼他為弗雷諾就好。

弗雷諾本人似乎遭到歷史遺忘,但他的發現和成就改變了世界。就如同法國歌曲〈塑膠超讚〉的歌詞:「塑膠超讚,橡膠超柔軟」!今日的人類已經可以羅列出超過 25,000 種不同的橡膠用途。

路易十五的海軍大臣莫爾帕伯爵菲利波(Jean-Frédéric Phélypeaux de Maurepas, 1701–1781)任命弗雷諾為圭亞那首府開雲的皇家工程師。弗雷諾當年29歲,而且熱情滿滿。

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弗朗索瓦.弗雷諾。圖/wikipedia

弗雷諾的第一份工作便是研究新堡壘如何搭建。他也需要採收植物,以便充實皇家花園。他對當時圭亞那的可可園十分感興趣。工程師弗雷諾的得意作品中,最令他得意的發明作品是⋯⋯蟻巢毀滅器!果真是自由奔放的年輕人。

發明蟻巢毀滅器的天才:弗雷諾

當時,可可園遭受紅螞蟻入侵,而充滿創意與膽識、彷彿十八世紀馬蓋先(譯註 美國冒險影集《百戰天龍》主角)一般的弗雷諾便發明了可以將硫磺吹進蟻巢的機器。

螞蟻因此蒙受苦難。他持續搭建非常實用的引擎:將溝渠斜坡上的泥土提起並移走的起重機、磨碎木薯或小米的手磨機、從木薯根部榨出水分的壓縮機。他還策畫了奧亞波克河新哨所的防禦工事。

弗雷諾被自己的成功沖昏了頭,希望加官晉祿,要求升任上尉。當時的圭亞那監察專員也認為弗雷諾「熱情澎湃,宛如英雄」。

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然而,他卻受到其他殖民地老長官和開雲教士社群的忌妒,升官之路受阻。於是,弗雷諾前往鄉間,僱用 八名「黑人」(請記得,當時的法國人仍使用「黑人」、「野蠻人」、「生番」等稱謂來稱呼和殖民者長相不相似的族群⋯⋯),並種植甘蔗、木藍等植物。

他也持續發展自己的防禦工事專長,發明了一種可以用來製磚的泥沙混和物。真是位天賦異稟的工程師啊!

——本文摘自《植物遷徙的非凡冒險》,2023 年 6 月,時報出版,未經同意請勿轉載。

時報出版_96
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出版品包括文學、人文社科、商業、生活、科普、漫畫、趨勢、心理勵志等,活躍於書市中,累積出版品五千多種,獲得國內外專家讀者、各種獎項的肯定,打造出無數的暢銷傳奇及和重量級作者,在台灣引爆一波波的閱讀議題及風潮。

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為什麼要禁用生物可分解塑膠?受法規與民眾影響的循環經濟難題——《科學月刊》
科學月刊_96
・2023/05/14 ・4050字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 作者/王潔、許惠晴
  • 作者簡介
    • 王潔/麻省理工學院材料工程學系博士,任教於清華大學化工系,研究領域為生物可降解高分子的開發與應用。
    • 許惠晴/清華大學化工碩士班畢業,現為塑膠生物分解相關領域研究助理。
  • Take Home Message
    • 聚乳酸(PLA)為生物可分解塑膠,在高溫與高濕度的堆肥環境下 PLA 能被微生物分解並轉換成二氧化碳。
    • 目前臺灣並未將 PLA 的回收和堆肥機制立法,即使業者能回收、製作堆肥,也不能合法販售,無法使金錢流與物質流一同循環。
    • PLA 屬於塑膠回收分類的第七類,但臺灣民眾認識不足、政策與回收物末端處理也未做好準備,因此自今(2023)年8月起將禁用 PLA 免洗餐具。

在日常生活中購買商品時,常會看到商品標榜使用生物可分解塑膠(biodegradable plastics)作為盛裝容器,而聚乳酸(polylactide,PLA)則是許多人耳熟能詳的種類之一。自臺灣 2002 年實施限塑政策以來,PLA 逐漸被業者所採用,但在今(2023)年8月卻又將被政府修法禁用。

為什麼 PLA 過去能在塑膠市場中嶄露頭角?如今又為何被禁用?

來自可再生資源的PLA

雖然 PLA 的耐受溫度受限在 50℃ 以下,但它的外觀或材料強度,與日常可見的傳統塑膠如聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)聚丙烯(polypropylene,PP)等十分相近。如果我們在生活中特別留意,可以發現生鮮托盤、雞蛋盒、冷飲杯、餐具等都可能是 PLA 製品。因此在拋棄時需要特別注意,將它與傳統塑膠區分開來,歸在塑膠回收分類的第七類(即其他類)。相較於傳統塑膠,PLA 除了號稱生物可分解之外,原料與製程也與傳統塑膠大有不同——PLA 的原料來自植物澱粉,例如玉米、馬鈴薯等,也就是所謂的生物基(biobased)

澱粉經加熱或酵素分解成葡萄糖後,再藉由特定菌種的糖解(glycolysis)發酵(fermentation)作用,成為聚合前的乳酸(lactic acid)單體,隨後再經由一連串加熱、脫水、聚合成為最終的高分子成品—— PLA。由於 PLA 的原料來自於可再生的植物資源,並非不可再生的石油,且植物在種植過程會吸收大氣中的二氧化碳,也能對溫室氣體的減量做出貢獻。因此在世界各國強調減碳的趨勢之下,PLA 確實是十分優秀的替代物。

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可堆肥塑膠的生物分解過程

既然被稱為生物可分解塑膠,PLA 究竟如何被生物分解呢?PLA 屬於聚酯類(polyester),聚酯中的酯鍵較能被環境中的水分生物水解酵素分解,可說是生物可分解塑膠類別裡的大宗。此外,在學術期刊中也能找到 PLA 藉由生物酵素、菌種或堆肥分解的資料。

不過在現實生活裡,處於「生物分解」過程中的塑膠會是什麼模樣呢?若以歐洲的可堆肥塑膠認證標準(EN 13432)為例,通過重金屬檢測的塑膠材料在「控制環境條件的堆肥」中存放三個月後,必須有90% 崩解成小於兩毫米(mm)的碎塊;塑膠中 90% 的有機質在六個月內能被轉換成二氧化碳;最後則是將此堆肥用於生物毒性測試,確認植物是否能於其中生長良好。

筆者團隊參考生物分解性試驗(ISO 14855-1 / ASTM D5338)的國際標準,透過控制環境條件的小型堆肥,實證 PLA 塑膠片的生物分解性(圖一)。在實驗中僅使用一般市售腐植質培養土作為資材,其中的菌類活躍程度應不如發酵中的堆肥,但依然能在兩個月內看見塑膠片碎裂、消失(圖二)。此外,含有PLA 塑膠片的堆肥相較於無添加 PLA 的堆肥,也被偵測到有較多的二氧化碳產出,透過計算可得出約有60% 的 PLA 已被轉換成二氧化碳。然而,這些堆肥的「控制環境條件」特殊,溫度除了必須設定在50℃ 以上之外,還需要維持在高濕度。

圖一|PLA的生物可分解性實驗。國際間認證的生物可分解塑膠標準,通常以由塑膠材料轉換成二氧化碳的程度計算生物分解率。經多次測試後(PLA 1、PLA 2、PLA 3)可發現 PLA 在高溫高濕的實驗室堆肥中,呈現與天然纖維素一樣的生物可分解性。(資料來源:王潔實驗室)
圖二|將 PLA 剪裁成方形碎片並放置於實驗室的小型堆肥中測試,在 20 天後可看見 PLA 逐漸碎化並消失。(王潔實驗室提供)

PLA 堆肥實況與臺灣現況

如果在實驗室外、變動因素較多的環境下,PLA 塑膠也能如此順利地被分解嗎?對於這點,臺灣其實已有業者實做出 PLA 塑膠袋的回收與大型堆肥(圖三),並將熟成後的肥料實際用在自家農園中。然而這些堆肥其實也不僅是混合植物資材、動物糞便等有機質及 PLA 而已,堆肥中的各個資材種類需有特殊配比,才能讓堆肥在發酵至腐熟的過程中可以發熱至一定的高溫。此外,溫控設備需要將堆肥的溫度穩定控制在 60℃;還需要定期灑水與自動曝氣,幫助維持堆肥中微生物的生存條件。雖然號稱為生物可分解塑膠,但要讓 PLA 回歸大自然似乎不是件輕而易舉的事。

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圖三|PLA 即使進入堆肥系統,仍需嚴謹的環境條件控制才得以被分解。(a)PLA的戶外一般農業堆肥,可能因堆肥中心溫度不足或不持久導致塑膠在堆肥六個月後仍維持原形無法被分解;(b)福業國際股份有限公司示範性實作的大型PLA堆肥。在嚴謹控制溫濕度的環境下,一個月即可明顯看見PLA塑膠袋被分解為絲狀,三個月後PLA塑膠袋於堆肥中已完全不可見。(許惠晴提供;福業國際股份有限公司營運管理課提供)

透過堆肥的方式使生物分解後繼續作為農用肥料,或是回收再製成二次塑膠,其實都是讓 PLA 留在物質循環裡的方式,也切中了近年來許多單位提倡的「循環經濟」(circular economy)以現今的堆肥技術而言,PLA 堆肥已能夠穩定熟成並有所產出,在塑膠回收再製方面也有一定程度的技術,因此「效益」便是選擇做與不做的關鍵。

至今為止,臺灣對於制定可堆肥塑膠的相關政策仍未臻完善,並未立法建立回收機制讓 PLA 廢棄物能進入堆肥中。即使業者自行將塑膠獨立回收進行後續的堆肥處理,完成後的肥料也不能合法販售,無法形成完整的金錢流與物質流一同循環。

最後,PLA 在臺灣的普及度相較於傳統塑膠來說本來就不高,回收率又十分低迷:根據 2021 年環保署回收基管會的統計數據,PLA 在臺灣的回收率僅有5~6%。除了市場流通量小,再加上因為制度與民眾教育不足所導致的低回收率,使得 PLA 廢棄物的處理缺乏效益。沒有經濟誘因,何來循環?

歐盟政策推動塑膠永續的做法

歐洲對於塑膠永續的推動,在國際上可說是領先的角色。歐盟(European Union,EU)更是持續支持生物可分解塑膠可堆肥塑膠的發展,並在去(2022)年11月底提出了《生物基、生物可分解與可堆肥塑膠政策框架》(EU policy framework on biobased, biodegradable and compostable plastics,聲明生物基生物可分解可堆肥塑膠在汙染議題中的目標、應用價值及適當的使用方式,進而引導往後的立法,以及永續的塑膠市場。

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首先,以 PLA 的材料本質來說,它的原料來自於玉米、馬鈴薯等植物,雖然能夠減少消耗石油資源,但仍應當兼顧生態多樣性、土地與水源利用。畢竟種植經濟作物的同時,勢必得開發自然土地、占用部分水源,甚至不可避免地需要使用化學肥料或農藥,進而危害到原始生態系。另外,為了生產塑膠影響到糧食供應也可能是個隱憂,若能優先使用回收塑膠、有機廢棄物或副產物作為塑膠原料,將能夠降低為了生產 PLA 對生態系與糧食的影響。

歐盟的政策框架對於「生物可分解」塑膠的性質,則認為「廢棄物管理不周」的問題不應該以生物可分解塑膠作為解方。生物可分解塑膠常被應用在消耗快、難以資源循環、生命週期短的產品上,雖然容易被丟棄但仍有它的特定分解環境與分解時間需求。像是需要在高溫、高濕環境才能分解的 PLA 就是很貼切的實例,它需要搭配消費者正確的認知、使用與回收習慣,才不會和傳統塑膠一樣累積在環境中造成汙染。

總結來說,歐盟對於生物基、生物可分解與可堆肥塑膠的運用,希望以減量、再利用及回收,也就是「3R」(reduce、reuse、recycle)為優先原則,並達成資源循環、資源利用效率、氣候中和、零汙染、生態多樣性維持等永續目標。

PLA 的未來

雖然本意是為改善傳統塑膠汙染問題並因應限塑政策,但臺灣卻在立法、回收機制、廢棄物後端處理,以及民眾教育均尚未準備好的情況下就讓 PLA 進入市場。傳統塑膠回收分類中的六大類已經夠讓人眼花撩亂,再多一項 PLA 加入第七類,更會增加人們拋棄塑膠時的困擾。

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也由於民眾尚未建立完整的回收概念、後端堆肥處理機制也未完善,導致 PLA 被使用後的去處如同沒被回收的傳統塑膠般,變成了垃圾;即使 PLA 被正確回收,也沒有廠商能二次使用或再製成堆肥。這兩項原因最終都可能讓 PLA 進入到焚化爐、掩埋場或流向大自然。

還有一種情形是民眾落實了塑膠回收,但卻將 PLA 與傳統塑膠歸在同一類,使 PLA 混入傳統塑膠的再製過程,影響了它二次塑膠的性質。美國知名速食業者在臺灣也曾以含有開口的 PLA 杯蓋取代傳統塑膠吸管的使用、冷飲杯與沙拉碗同樣使用 PLA 材質,但也因為察覺到消費者回收上的不便,以及質疑 PLA 的最終流向,令他們在 2020 年停用了 PLA 材質包裝。臺灣也終於要修法,即將於今年8月禁止使用生物可分解塑膠免洗餐具。

面對塑膠汙染議題,其實從來就不只是「塑膠材質是否為環境友善」單方面的責任。PLA 在來源以及生物可分解方面確實相較於傳統塑膠有它的優勢,但卻也需要使用者正確的觀念配合及政策支持才能完整達到環保的目的。最後,「塑膠減量與再利用」也是緩解塑膠汙染重要的一環。透過綠色塑膠材質與減量雙管齊下,才能讓塑膠發展平衡地邁向永續。

  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 5 月號〉
  • 科學月刊/在一個資訊不值錢的時代中,試圖緊握那知識餘溫外,也不忘科學事實和自由價值至上的科普雜誌。
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科學月刊_96
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非營利性質的《科學月刊》創刊於1970年,自創刊以來始終致力於科學普及工作;我們相信,提供一份正確而完整的科學知識,就是回饋給讀者最好的品質保證。

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塑膠汙染不能只靠回收解決!「全面減少塑膠生產」為何如此重要?——《科學月刊》
科學月刊_96
・2023/05/13 ・2615字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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  • 作者/張凱婷

作者簡介
綠色和平減塑專案負責人。都市與社區規劃背景,從事環境倡議工作六年,致力支持全球與在地的永續與環境保護行動。

  • Take Home Message
    • 塑膠廢棄物的汙染愈加嚴重,特別是一次性塑膠包裝。據統計,2040 年全球塑膠廢棄物將會累積至6.46 億公噸。
    • 分析報告指出「源頭控制、減量」比「回收」或「替代材質」更適合作為塑膠汙染的解決方案。
    • 正進行談判協商的全球塑膠公約須以零廢棄為原則限制生產與使用,優先淘汰一次性塑膠,以終結塑膠汙染世代。

自人類開始使用各種形態、材質的塑膠,只花了不到一個世紀的時間,就讓塑膠汙染成為全球性、最緊急的環境挑戰之一,影響著我們的健康、自然生態及氣候。

即使全球統一的回收標誌已運行了 40 年之久,但所有被產生出來的塑膠垃圾只有 9% 進入回收利用。塑膠廢棄物的末端處理成效令人沮喪,但塑膠用量仍年年升高。根據統計,全球自 1950 年代至今已累積製造了 83 億噸的塑膠,2021 年的塑膠產量更已達到 3.9 億公噸,與半個世紀前 1964 年的 1500 萬噸相比,相差了 20 倍。

根據世界經濟論壇(World Economic Forum,WEF)估計,一次性塑膠包裝占所有塑膠產量的 40%,為塑膠產業的最大宗,相當於每年有 1.61 億噸的塑膠包裝在市面上僅用一次就被丟棄。塑膠包裝也因此成為海洋及全球淨灘統計中最大量的垃圾。

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塑膠演變成環境汙染的原因在於它幾乎無法完全被分解,而且會隨著陽光長期照射,脆化、分解、破碎成更小的碎片或顆粒,形成塑膠微粒。由於塑膠微粒的尺寸小、重量輕,透過大氣可以使它的傳播距離更遙遠,不僅漂浮在我們呼吸的空氣中,甚至可以進入並積聚在我們的器官、組織、血液中。

單靠回收無法解決問題 「減量、控制」才是最具吸引力的解決方案

皮尤慈善信托基金會(The Pew Charitable Trusts)2020 年出版的海洋塑膠分析報告書——《打破塑膠浪潮》(Breaking the Plastic Wave)指出,全球塑膠汙染的情形會愈來愈嚴重,若沒有系統性的轉變,到了 2040 年全球每年產生的塑膠廢棄物將會倍增,累積在海洋中的塑膠垃圾會比現在多出四倍,來到6.46 億公噸(圖一)。

圖一|未來20年塑膠汙染影響推估
如果一切情況都跟現在一樣,預估2040年全球每年產生的塑膠廢棄物將會倍增。
(資料來源:The Pew Charitable Trusts/Breaking the Plastic Wave

不過,這份報告也提出相關解決方案,包括:

  • 源頭控制、減量:直接淘汰塑膠、擴大消費者重複使用方案、推出新的包裝商業模式
  • 替代材質:紙、紙+淋膜、可分解材質
  • 回收:機械回收、化學回收
  • 終端處理:廢棄物燃料化、焚燒、掩埋

報告指出,若要解決塑膠汙染,無法靠單一的解決方案,且每一個解決方案可以帶來的減量效果都有所不同。其中,「源頭控制、減量」——透過直接淘汰包裝、擴大消費者重複使用的選項、新興的商業模式,在綜合環境、經濟和社會角度成為最具吸引力的減量方案,可以最大程度減少塑膠汙染,還能帶來經濟效益並緩解溫室氣體排放(圖二)。

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我們必須要以前所未有的速度和規模創建新的商業模式、產品設計、材料、技術和回收系統,以加速朝向循環經濟發展。

圖二|不同解決方案可帶來的塑膠減量效益
(資料來源:The Pew Charitable Trusts/Breaking the Plastic Wave

企業自願性承諾減塑緩不濟急

2018年,艾倫麥克阿瑟基金會(Ellen MacArthur Foundation)邀請眾多企業及政府簽署自願性的「新塑膠經濟全球承諾」,包含使用大量一次性塑膠包裝的零售商、觀光業、食品業及包裝製造商要在 2025 年達到以下減塑目標:

  • 剔除不必要或有問題的塑膠包裝。
  • 達成可重複使用塑膠的商業模式,以替代一次性的塑膠使用。
  • 全面使用 100% 可重複利用、可回收或可堆肥的塑膠包裝。
  • 對所有使用中的塑膠包裝設定採用可回收塑膠比例的目標。

然而,艾倫麥克阿瑟基金會去(2022)年度的追蹤報告卻顯示,以目前企業落實的程度看來,2025 年幾乎不可能達成此目標。值得一提的是,重複使用的商業模式雖然每年都有成長,但是成長幅度並不高,企業以及政府相對投注更多資源在「回收」或「替代材質」。

這突顯大品牌空洞的自願性承諾,需要更強而有力的導正,大幅減少塑膠的生產和使用,並且應大力加速轉型往「重複使用包裝」的經濟模式。

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進行中的全球塑膠公約

好消息是,要阻止塑膠汙染持續惡化的呼聲也來到高峰。去年 3 月的聯合國環境大會(United Nations Environment Assembly,UNEA 5.2),各國家及地區代表均認同解決塑膠汙染的迫切性,決議確立公約。為了立法處理塑膠汙染問題,全球規劃透過「政府間談判委員會」(Intergovernment Negotiating Committee)商議條文細節,目標明(2024)年底前完成協商程序。

依照目前的規畫,從去年底到明年將進行五輪的談判協商,第一輪已經於去年 11 月於肯亞奈洛比落幕。

第一輪的會議重點有以下:

  • 各國家及地區均認同解決塑膠汙染的迫切性
  • 許多政府及企業都有共識此條約需具法律約束力,並涵蓋整個塑膠生命週期
  • 各國家及地區須制訂「國家/地區級行動計畫」

源頭減量,終結塑膠汙染時代

聯合國在 2017 年時宣布了塑膠汙染為全球危機(planetary crisis):塑膠汙染不可逆轉,不僅會導致生物多樣性喪失,對依賴海洋生態系統健康的人類生計造成毀滅性影響,科學證據也證實當前的塑膠汙染已超出了地球可負荷的極限,再加上塑膠汙染的跨區域特性強、生命週期對全球造成汙染並衝擊自然環境與人類健康。

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我們亟需導入能與問題規模相匹配的解決方案,全球塑膠公約必須以「預防放任塑膠無上限生產」及「零廢棄」為原則,限制塑膠的生產與使用,設定塑膠生產限制的歷史基線,作為不得再產生新原生塑膠的禁令,並且優先從源頭逐步淘汰一次性塑膠,以終結汙染世代。

  • 〈本文選自《科學月刊》2023 年 5 月號〉
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