“塑战速决”，生物基塑料助力碳中和

今天是第50个世界环境日，今年的主题是“塑战速决”，呼吁全球为抗击塑料污染制定解决方案，将展现国家、企业和个人在怎样学习更加可持续地使用塑料，希望有一天塑料污染可以成为历史。

 

世界环境日自1973年以来，每年6月5日举办，是联合国环境规划署牵头举办的全球最大环保宣传、增强意识和开展行动的平台之一。

 

塑料是一种便捷、廉价、耐用的材料，经过100多年的生产实践，塑料制品早已深入人类生活的方方面面，广泛应用于各个领域。然而，塑料制品在生产、使用、处理过程中、不当抛弃后都会对大自然的生态环境造成严重的影响，从而对生物多样性产生负面影响。

 

不仅如此，从根本上来说，塑料是化石能源产业链上的相关产品，塑料的使用直接造成碳排放。

 

那么如何解决塑料污染的问题呢？现在，全世界都在探索可降解的生物基塑料，它不仅对环境友好，而且直接和碳中和有关。

 

为何要减塑

 

塑料是一种难以降解的材料，即使是在自然界中，塑料想要完全降解，都需要百年左右的时间。这对土壤微生物、植物和其他野生动物造成了危害，破坏了生物多样性的平衡和生态系统的功能。

 

塑料长期存在于土壤当中，可能会影响其生态系统中微生物的数量以及代谢活动，导致土壤质量下降，农作物无法从土壤中获取足够的营养，从而使作物的产量下降。

 

塑料影响植物生长的同时，也会影响陆生动物的存活，如以凋零植物为食的蚯蚓。在塑料分解的过程中，会有邻苯二甲酸盐、双酚A等有毒物质析出，这些物质具有的具有激素效应有可能影响生物的内分泌。微塑料纳米颗粒还会诱发生物的炎症甚至是基因变化。

 

其次，塑料制品还会对水质以及水中生态产生影响。塑料制品或者是塑料降解产物有可能会直接被排放入江河、海洋，使水中的塑料颗粒浓度升高。在水中生活的各种生物也会难以避免地误食塑料制品，每年都有众多的动物因为塑料而出现呼吸困难、窒息的情况，死亡数量居高不下。

 

塑料还会对人体健康产生影响，如塑料在土壤中分解，会使其中的苯乙烯阻聚剂（DNBP）进入农作物中，被人进食后容易引起肝脏损伤、基因突变等问题。水体以及空气中的微塑料颗粒难以被过滤，进食水生动物、饮水甚至是呼吸，都导致这些微塑料颗粒进入人体。

 

目前，地球表面几乎任何地方都能找到塑料的存在，哪怕在最深的大洋底部，甚至南极北极都不例外。

 

而塑料的回收处理能力却依然低下。联合国环境规划署2021年发布的报告显示，1950年至2017年期间，全球累计生产约92亿吨塑料，其中塑料回收利用率不足10%，约有70亿吨成为塑料垃圾。预计到2040年，全球每年将有约7.1亿吨塑料垃圾被遗弃到自然环境中。美国《科学进展》杂志警告，2050年，地球上将有超过130亿吨塑料垃圾，蓝色地球可能变成“塑料星球”。

 

联合国《生物多样性公约》代理执行秘书长戴维·库珀（David Cooper）近期表示，我们不能允许这种情况发生，因为塑料污染不仅对海洋生物有害，而且以惊人的速度破坏了水生态系统和其他我们依赖的生态系统。

 

减少塑料污染，迫在眉睫。国际社会相继出台相关禁限塑政策，提出禁塑限塑时间表：中国于2020年发布了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，鼓励减少塑料消费，推广生物可降解塑料的替代制品；欧盟于2021年启动实施全面禁塑法令；东盟发布了应对海洋塑料垃圾的区域行动计划。截至目前，已有140多个国家明确制定或发布相关禁塑限塑政策。此外，还有许多国际公约和国际组织等也在采取行动，支持国际社会减少和淘汰塑料制品，鼓励发展替代品，调整产业及贸易政策等来减少塑料污染。

 

2022年3月2日，在第五届联合国环境大会续会上，联合国各成员国一致通过决议，要建立一个政府间谈判委员会，到2024年达成一项具有国际法律约束力的协议，涉及塑料制品的整个生命周期，包括其生产、设计、回收和处理等，这将是继《巴黎协定》后，最重要的国际多边环境协定。

 

今年的世界环境日，再次吹响了战胜塑料污染的号角，作为消费者，我们的选择将决定塑料进入自然环境的增加或减少。

 

生物质替代前景广阔

 

除了减少使用一次性塑料制品，寻找塑料替代品，减少化石原料使用，是从源头解决问题的有效途径。

 

我国限塑令实施后，实际上很多塑料制品正在被生物质塑料所代替。如今走进奶茶店、咖啡馆，塑料吸管已经很少了，取而代之的是“PLA”材质吸管。PLA是什么？它的中文名是聚乳酸，也就是乳酸聚合形成的产物。生产它的原料，来自我们平时吃的玉米、木薯等粮食作物。

 

吸管只是聚乳酸应用的很小一部分，它还可以被做成包装材料、纺织面料，或者被加工为组织工程支架、骨折内固定材料、手术缝合线等医疗用品。聚乳酸纺成的衣物，不仅抑菌、除螨，还具备阻燃功能，从原材料到成品，附加值能够提升10倍以上。

 

这就是生物基塑料。生物基塑料是指生产原料是来源于玉米、甘蔗、竹子或其他植物纤维素的类塑料产品。当生物基材料废弃时，大部分可经由燃烧或堆肥等生物降解法，转变为水和二氧化碳等无毒小分子，重新进入自然循环中，维护整个生态平衡，无需担心增加碳排放。

 

目前，竹子在替代塑料上的热度比较高。与其他生物质材料相比，竹材具有高度的弹性与韧性、很好的顺纹抗压力与抗拉力等独特的物理力学特性。竹材从竹叶到竹根都可以利用，即便是竹废料也可用做活性炭，使用后的竹制品完全自然降解，对环境不会产生有害影响。

 

尤其值得一提的是，竹子的减碳固碳能力也远超普通林木。最新的一项研究表明，一公顷竹林及其竹制品，在60年内可以固定300吨的碳，在相同条件下，杉木林固定不到200吨的碳。

 

强中还有强中手，我国科技工作者已经研发出一种比竹子固碳能力更强、也可以替代塑料的植物，那就是武汉兰多生物有限公司培育的超级芦竹。

 

中国林业产业联合会常务副会长、国家林草局原总工程师封加平此前在接受中国经济时报记者采访时表示，超级芦竹是一种高产高效的能源植物，大规模种植超级芦竹可助力国家快速实现碳中和。根据兰多生物2021年-2022年测产报告，超级芦竹生长过程中每年产生的干生物量约5吨/亩—10吨/亩，据此测算出其吸收的二氧化碳量8.5吨/亩—17吨/亩、释放的氧气量6吨/亩—12吨/亩，约为热带森林的5倍、玉米秸秆的7倍、水稻秸秆的15倍。

 

北京航空航天大学教授、中国航空发动机低排放燃烧联合创新中心首席科学家林宇震在接受媒体采访时介绍，“超级芦竹可以直接替代燃煤，也可以通过先进的生物发酵、热化学转化等技术，生产氢气、天然气、一氧化碳、生物油、乙醇、生物炭、聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等，并且能进一步深加工生产几乎所有的高端能源与高端化学品，如甲醇、乙醇、汽柴油、航空煤油（SAF）、液氨、乙二醇、烯烃、芳烃等，从而全面替代煤炭、石油、天然气及其下游产品。

 

其中的聚乳酸（PLA），就是生产生物基塑料的主要原材料。

 

目前，生物可降解塑料处于发展初期，仍有巨大的发展潜力和改进空间。据统计，2021年，全球生物降解塑料年产能为155.30万吨，同比增加26.57%。包装行业仍然是生物塑料的最大应用领域，随着不断的发展，生物可降解塑料在其他领域所占的市场份额也在逐渐提升。

 

生物可降解塑料的革命性意义已经初见端倪，不过，到目前为止，大部分塑料依然是由石油经催化工艺生产制得，全球解决“白色污染”之路任重而道远。