一次性塑料制品的替代管理策略研究

邓义祥，王燕萍,2，张承龙，王菁菁，安立会

1.中国环境科学研究院水生态环境研究所，北京 100012 2.上海第二工业大学电子废弃物研究中心，上海 201209 3.生态环境部宣传教育中心，北京 100029

1 一次性塑料制品的来源分析

一次性塑料是指生产和生活中使用一次或几乎不重复利用的塑料，是塑料制品的重要构成部分. 一次性塑料涵盖了社会生活的各个方面，如个人生活用品、电商业(外卖和快递)、餐饮业、农业、医疗服务业等. 传统的塑料生产高度依赖天然气和石油等化石原料，许多塑料都是为一次性使用而设计的，没有考虑重复利用[11].

1.1 生活中的一次性塑料

为满足人们对便利生活品质的需求，一次性塑料生活用品越来越普及. 塑料袋、塑料包装和餐具是使用最广泛的一次性塑料制品，占所有塑料制品产量的35%～45%，这些产品因回收价值较低而得不到回收市场的青睐[12]. 其他塑料制品如饮料瓶、塑料吸管的使用量也占了很大比例，据报道，仅英国每年就使用47×108根塑料吸管、3.16×108根塑料搅拌器和18×108根塑料棉签[13]；全球平均每分钟就有100×104个饮料瓶被使用[14]. 一根塑料吸管的平均使用时间约为20 min[15]，在自然环境中降解却需数百年，全球约有83×108根塑料吸管散布在海岸线上[16].

1.2 电商行业中的一次性塑料

据我国国家邮政局统计数据显示，2016年全国快递业务量高达312.8×108件，共消耗约32×108条编织袋、68×108个塑料袋和3.3×108卷胶带. 根据预测，到2020年，我国快递包装消耗量将达到快递运单 1 002.5×108份、编织袋146.6×108条、塑料袋400.0×108个、封套150.0×108个、包装箱480.0×108个、胶带820.0×108m、缓冲物144.0×108个[17]. 国内三大外卖平台“百度外卖”“美团外卖”“饿了吗”一年至少消耗73×108个塑料包装，其中只有不到10%的塑料包装得到有效回收[18].

1.3 农业中的一次性塑料

2016年我国地膜用量达160×104t，覆盖面积 2 000×104hm2，地膜覆盖技术已在全国范围内普及，尤其是北方地区由于低温其使用量更大，且呈稳步增长的态势[19-20]. 近年来地膜生产趋向薄型化，导致农用地膜强度低、易破碎，回收非常困难[21]，增加了我国土壤污染治理的难度.

1.4 其他领域的一次性塑料

由于病菌传染等问题，无菌的一次性医疗器具成为医疗行业必需品，而经改性的塑料材料因具有较好的热稳定性及生物安全性而成为医疗器械的理想材料，目前一次性设备占医疗设备的85%[22]. 酒店行业基本上都提供一次性用品，被称为“六小件”，主要包括一次性牙刷、牙膏、拖鞋、梳子、洗发水及沐浴乳等产品[23]. 总体来看，一次性塑料几乎渗透到各行各业.

2 一次性塑料制品替代的意义

2.1 一次性塑料进入环境危害生态系统健康

一次性塑料垃圾以回收价值低、质量轻为特点，在所有塑料制品中具有最高的弃置率和最低的回收率[24]，很容易被随意丢弃进入环境，并在水力和风力的作用下到达河流、海岸和海洋. 陆地、淡水和海洋生物(如鸟类、鱼类、鲸鱼、海豹等)受到塑料废弃物的缠绕或摄入塑料颗粒而受到生命威胁，塑料微粒及其附着的持续性有机污染物会危害摄食生物的健康，并可能通过食物链转移到人体.

2.2 一次性塑料替代是当今世界潮流

随着人们对塑料以及由此引起的微塑料污染危害的认识不断提高，寻求塑料的绿色替代品已逐步引起国际社会的共同关注. 2018年11月，中加两国同意合作减少不必要一次性塑料制品的使用，同时全面考虑替代品对环境的影响[25]；同年12月，联合国环境规划署召开第二次海洋垃圾和微塑料会议，鼓励会员国加紧研发无害环境的替代材料. 欧盟也不断努力通过立法完善可完全降解的塑料替代品的流通标准，以解决堆积如山的塑料垃圾问题[26]. 一些著名跨国企业如麦当劳、星巴克、可口可乐、百事可乐、联合利华和欧莱雅等公司等，也纷纷加入减少一次性塑料制品使用的行列，向社会树立了良好的企业形象[27]. 2019年2月，我国海南省发布了《海南省全面禁止生产、销售和使用一次性不可降解塑料制品实施方案》，明确到2025年底前，全省全面禁止生产、销售和使用列入《海南省禁止生产销售使用一次性不可降解塑料制品名录(试行)》的塑料制品[28]. 2019年3月，欧盟委员会以560票对35票通过了禁止10种一次性塑料制品的法案，包括一次性塑料餐具、一次性塑料盘子、塑料吸管、塑料制的棉签、塑料气球棒、氧化可降解塑料和食品容器以及发泡聚苯乙烯杯等，到2021年正式实施[29]. 欧盟其他与塑料包装相关的法令见文献[30]. 随着传统一次性塑料制品相继被禁止，提出可行的替代产品方案，逐步淘汰非必要一次性塑料制品使用，成为国内外防止塑料垃圾污染的必然选择.

2.3 一次性塑料替代具有可行性

虽然目前世界上一些国家和地区不断出台一次性塑料的禁令，包括禁止生产和使用一次性塑料袋和塑料包装等，但将所有一次性塑料制品从社会上予以清除，既不可能也不可取，寻求易于管理且环境友好的塑料材料是更为可行的选择. 与禁止使用某些一次性塑料或增加税收相比，促进一次性塑料替代产品的应用以解决塑料污染问题，是一个缓慢的市场调节过程而非行政强制手段，从而避免了对市场短期剧烈的冲击，是一种有效减少一次性塑料制品的选择. 可替代产品应具有相同或更优的产品性能以满足消费者日常需求，具备了这些条件，减少一次性塑料使用量的目标是可以实现的. 近年来，欧美国家逐步使用生物可降解塑料替代一次性塑料制品，占全球生物可降解塑料的一半以上，是生物可降解塑料应用最广泛的区域[31]. 在当前节能减排的严峻形势下，发展生物可降解塑料具有战略意义. 生物基塑料多为碳中性的材料，除了制造过程释放少量二氧化碳外，其他生命周期环节不会增加碳排放[6]. 通过选择合理的替代品来减少塑料的使用，会遏制塑料垃圾污染的恶化趋势，为社会经济和环境保护带来更广泛的机会.

3 世界各国一次性塑料制品替代进展

随着各国政府和国际组织对一次性塑料制品的管理不断加强，社会对替代材料的需求也在不断增长，许多科学家正试图寻找有发展潜力的替代材料，以减少塑料污染，实现可持续发展目标(SDGs)，为建设“零碳社会”和循环经济做出贡献. 塑料替代品主要包括非塑料材料和可生物降解塑料.

3.1 非塑料材料替代

推广塑料制品的替代品将有可能大量减少海洋和陆地环境中的塑料垃圾. “欧洲零废弃”建议从10个项目开始(其中7个为一次性塑料制品，见表1)寻求替代方案. 有些物品(塑料、外卖容器)存在收集不当的问题，有些物品(卫生用品、烟头)往往很难从混合垃圾中分离出来.

表1 “欧洲零废弃”建议推广替代品的项目[19]

全球多数最具影响力的品牌纷纷采取行动，响应联合国环境规划署“塑战速决”的号召，积极改变现有供货局面以期改变终端消费习惯，以对抗一次性塑料污染问题. 纸是一次性塑料常见的替代品，2018年9月起，麦当劳餐厅开始使用纸质吸管替代塑料吸管[15]. 2018年10月，欧莱雅、可口可乐、百事可乐和联合利华等公司在巴厘岛举行的海洋会议上签署新的塑料经济全球承诺，共同消除有问题或不必要的塑料包装，旨在从一次性塑料包装转向可重复使用包装，以及使用一些替代材料(如玻璃吸管、纸质杯等)取代一次性塑料制品的使用[27]. 星巴克宣布将逐渐停用一次性塑料吸管，在全球约2.8×104家门店中普及无吸管杯盖以及纸类或其他替代产品，到2020年将全面停用塑料吸管，预计该项举措每年将减少10×108根塑料吸管[32]. 韩国企业采用大米和木薯研制出可以食用的吸管以替代塑料吸管[33].

3.2 可生物降解塑料

可生物降解塑料是现有塑料较有潜力的替代选择[34-35]，其主要种类有光降解塑料、生物降解塑料、光/生物双降解塑料和全降解塑料等[36]，生产材料有淀粉、蛋白质、纤维素等[9]. 淀粉塑料的淀粉部分分解后残余部分仍需较长时间才能彻底降解，没有从根本上解决塑料不可降解的问题；蛋白质的机械性能不理想，需经改造才可适用于可降解塑料的生产；纤维素热塑性较差，不溶于水及一般有机溶剂，一般只与淀粉共混制备可降解塑料[37].

20世纪末，可降解塑料在包装、塑料袋、一次性餐具、地膜及尿布等行业得到广泛应用[38]. 早期可生物降解塑料未能如预期那样完全降解，因此少数国家开始制定行业标准，以保证可生物降解塑料达到环保预期，这些标准主要描述了降解材料的术语、定义和测试指南，以保证可降解塑料材料在处理方面的一致性和可靠性[39]. 近年来，随着生物降解塑料产业的大力推广，各国关于生物降解塑料的标准也在不断完善[40]，美国、欧盟和日本等已采用内容不同但理念相似的方法，国际标准化组织(ISO)、欧洲标准化委员会(CEN)、美国生物降解制品研究所(BPI)、ASTM国际标准组织等标准制定组织在生物降解塑料标准的制定和推广方面开展了大量的工作[41-42]. 我国开展生物降解塑料标准化的研究相对较晚，相比于发达国家和地区尚有一定差距，但相关部门一直都在积极推进并努力完善我国生物降解塑料的标准体系[43].

3.3 问题和挑战

一次性塑料制品的替代品应从源头遵循可持续发展的策略. 简单的替代材料并不能从根本上解决碳排放与环境污染问题，如纸质替代材料作为初级替代方案，仅是将负面外部性从一种原材料(石油)转移到另一种原材料(木材)，同样导致资源消耗(水、木材)及水污染. 尽管一次性塑料替代品的研发已取得一定进展，但大规模使用替代材料仍面临着一系列的问题和挑战. 由于替代材料在经济成本和产品性能方面与普通塑料相比仍然有一定差距，影响了各类替代品的推广应用.

一次性塑料制品不可重复利用的原因是多方面的，综合起来主要包括材质、卫生健康及产品使用习惯等. 在允许的条件下，将一次性塑料制品进行改进加以重复利用可在一定程度上减少一次性塑料的使用量，达到减量化目的，但多次使用后依旧会扔弃成为废弃物，存在可能继续污染环境的风险. 减量化政策只有与资源化政策进行配合，才能最终消除环境中一次性塑料的污染.

可生物降解塑料目前仍然面临着一系列的难题. 高成本是目前可生物降解塑料产业化的一个重要限制因素；此外，可降解塑料与普通塑料外形相似，目前的分拣识别技术并不能确保准确分离生物降解塑料，导致可生物降解塑料与普通塑料的处理流程基本相似，因此可生物降解塑料更适合应用于不容易被收集的场合[44]. 另外生物降解塑料只有在特定的处理环境下才能被降解，并且需要一定的时间，在其存续期内仍然有可能对生态环境产生影响[45]. 国际上尚缺乏对可生物降解塑料统一的监测、分析和评估技术标准，仍需进一步探讨和完善. 由于成本和性能因素的原因，可降解塑料在塑料总产量中的占比还非常低. 但随着技术的发展，可生物降解塑料仍然具有较大的市场空间，2015年可生物降解塑料产值占全球塑料总产值的1%，到2020年该比例有望升至2.5%[45].

4 我国一次性塑料制品替代的政策建议

4.1 完善相关立法及标准

在立法和标准制订上，我国应朝着尽可能减少和替代一次性塑料的方向发展. 通过完善相关立法和标准，一方面提高原有一次性塑料的强度，将一次性塑料转变为多次反复使用的塑料，从而提高塑料的使用效率，减少一次性塑料的使用量；另一方面，针对替代品也需制订明确的标准，以确保替代品在卫生健康和性能等方面满足规定的要求. 要明确工信部门、卫生监督部门和企业等在一次性塑料替代中的职责，并加强替代产品的监管执法. 例如，针对纸质吸管，要确保其能够满足人体健康的基本需求；针对可生物降解塑料，要完善相关标准和认定程序，并向消费者提供清晰、易懂和准确的可降解塑料信息.

4.2 制定差别化的产业政策

差别化的产业政策包括激励政策和抑制政策. 针对环境友好的一次性塑料制品的替代，国家应给予政策上的激励，包括减免税、提供研发基金、提供技术孵化等，提高一次性塑料替代新产品的市场竞争力. 要细化税收、补贴等经济标准，促进更环保的替代材料及产品研发. 另一方面，对于环境不友好的一次性塑料制品，除了禁止和限制性相关措施以外，也可以通过经济政策抑制其发展，例如，目前我国一次性塑料产品的价格并没有包括其收集和处理的环境治理成本，其环境外部性由全社会承担，可考虑增加其税收额度，并将增加的税收用于一次性塑料垃圾的收集和处理，从而减少一次性塑料垃圾的环境危害.

4.3 鼓励科技创新

一次性塑料产品的替代与科技的发展息息相关. 科技部门要针对一次性塑料替代的瓶颈问题，在材料学、生态环境学、农学等领域，通过设置重点研发计划、科技专项等，加大对一次性塑料制品替代的新材料、新技术、新产品的研发，从而为研发替代产品、制订相关标准和技术规范等创造良好的条件.

4.4 扩大公众参与

一次性塑料制品从生产、流通、使用到回收，涉及到生产者、消费者和政府管理人员等多个环节，特别是一次性塑料的使用者大都为社会公众，具有广泛的社会性，全社会应共同努力探索减少和替代一次性塑料制品的方法. 通过网络、电视、广播等手段，广泛宣传塑料垃圾对环境的危害，提高公众对一次性塑料垃圾污染的关注，了解一次性塑料替代的方法，从而主动选择替代材料并减少一次性塑料制品的使用.

5 结论

a) 随着社会经济特别是近年来电商的迅速发展，一次性塑料制品呈爆炸式增长，由此产生的塑料垃圾进入环境，危害生态系统的健康，并最终影响人类的可持续发展. 加大一次性塑料的管理，减少一次性塑料的使用，是当今国际社会的发展潮流.

b) 一次性塑料制品替代策略为减少一次性塑料制品的使用并尽可能维持人们原有的生活习惯提供了多样化的选择. 世界各国和地区的经验表明，一次性塑料替代具有可行性. 目前一次性塑料制品替代策略包括非塑料材料和可生物降解塑料两种选择，两种替代策略具有各自的优点，同时也面临着一系列问题和挑战.

c) 我国对一次性塑料替代品的研究起步较晚，管理机制还不完善，建议尽快完善相关立法和标准，鼓励一次性塑料制品替代并加强替代产品的质量监管；为一次性塑料制品替代提供差别化的产业政策，提高环境友好替代产品的市场竞争力，同时还应将一次性塑料制品的环境治理成本纳入其价格成本；鼓励科技创新，研发更具市场竞争力的替代材料和产品；最后，还要唤起社会公众的共同参与，主动选择替代产品并减少一次性塑料制品的使用，才能从源头上解决塑料垃圾的污染问题.