海洋塑料垃圾污染国际治理进程与对策

安立会，李 欢，王菲菲，邓义祥，许秋瑾,2*

1. 中国环境科学研究院，国家环境基准与风险评估重点实验室，北京 100012

2. 南京医科大学全球环境健康中心，江苏 南京 211166

海洋塑料垃圾污染已引起全球的广泛关注，并被联合国环境大会和海洋大会相继列为亟待解决的重大环境问题之一. 早在1972 年，Carpenter 等在北大西洋马尾藻海域表层水体中发现了高达3 500 个/km2的塑料碎片[1]，而大西洋沉积物中塑料添加剂(紫外线吸收剂)水平更是在1960s 就呈急剧升高趋势[2]，这些证据表明早在60 年前由于塑料的生产和使用但缺少对塑料垃圾的合理回收和有效处置，进而导致大量陆源和海源塑料垃圾直接或间接进入海洋，造成海洋塑料垃圾污染日益严重. 直至25 年后，随海洋洋流形成的5 个巨型海洋塑料垃圾带在太平洋、大西洋和印度洋上被相继发现和证实[3-5]. 这些垃圾带主要由塑料瓶、塑料袋、废弃渔网渔具及各种塑料碎片等组成，由此引起全社会对塑料污染的关注和对塑料合理使用的思考[6-9]. 海洋塑料垃圾污染不仅会造成视觉污染影响旅游产业发展、堵塞船舶动力系统危害海洋航运安全，还会缠绕生物威胁海洋生物尤其濒危物种安全，并在环境中降解破碎后产生微塑料，进而对生物健康产生更持久的危害[10]. Gall 等[11]研究指出，现有证据表明海洋塑料垃圾与微塑料已影响了全球500 多种海洋物种安全. 另外，近年在人体组织、排泄物尤其新生儿体内相继检出的微塑料[12-14]，更是引起公众对塑料污染影响人体健康的广泛担忧.

为消除海洋塑料垃圾与微塑料污染及其带来的各种环境危害和健康风险，各国政府采取了多种措施从源头减少塑料垃圾的产生，各国际和区域组织也在积极推进全生命周期管理塑料，分享最佳经验，预防塑料垃圾进入环境并汇入海洋. 为此，该文系统分析了全球塑料生产和垃圾产生特征，介绍了塑料垃圾入海情况，梳理了海洋塑料垃圾的国际治理进程，并在此基础上提出了我国的应对建议，以期为推进我国海洋塑料垃圾污染防治和积极参与国际治理进程提供参考.

1 全球塑料垃圾产生量

全球塑料垃圾产生量随着全球塑料产量增加呈急剧增加趋势. 据欧洲塑料协会(https://plasticseurope.org)统计，全球塑料产量从1950 年的170×104t 激增至2020 年的3.67×108t，塑料累计产量高达96.00×108t(见图1)，并预测2050 年全球塑料制品产量将达到24×108t，是2020 年塑料产量的6 倍以上. 尽管我国从2012 年起是全球塑料生产量最多的国家，但在2000 年以前美国塑料产量一直位居世界第一，其中1950—2000 年美国累积塑料生产量占全球塑料生产总量的26.24%，支撑了20 世纪各国对塑料材料的大量需求.

图 1 1950—2020 年全球塑料年产量和累积产量Fig.1 Global plastic production and accumulative plastic production in 1950-2020

在所有塑料制品中，约有40%～45%的塑料制品使用周期较短，有效使用时间仅为几天甚至几分钟，如塑料包装，从而导致塑料垃圾产生量也呈快速增加趋势. Geyer 等[15]研究显示，2015 年用于包装的塑料制品生产量为1.46×108t，同年全球塑料包装产生的垃圾量达1.41×108t，即约有96.5%的塑料包装使用后就变成了垃圾而被丢弃，导致塑料垃圾总量的46.6%来源于塑料包装. 同样，据统计显示，2018 年塑料包装产生的垃圾占塑料垃圾总量的46%[16]，与2015 年的占比几乎没有发生变化，在一定程度上说明塑料包装是塑料垃圾主要来源的结论，因此塑料包装减量化也是未来塑料垃圾源头减量和资源化再生利用的重点领域. 另外，尽管建筑、工业和电子塑料制品因使用周期较长，目前仅占塑料垃圾成分的较小比例，但随着各种塑料材料使用寿命陆续到期，由此产生的塑料垃圾也将不容忽视.

全球塑料垃圾产生量还与各国经济发展水平有直接关系. 据统计，美国、英国、科威特、德国、荷兰和爱尔兰等经济发达国家人均塑料垃圾的产生量较高[17]，其中科威特是人均塑料垃圾产生量(0.69 kg/d)最多的国家，美国也以人均0.34 kg/d 的塑料垃圾产生量位于世界前列，而印度、莫桑比克等国家人均塑料垃圾产生量则仅为0.01 kg/d. 总体上，经济发达国家的人均塑料垃圾产生量远高于经济欠发达国家. 这是因为随着经济水平提高，消费者对生活品质(包括食品安全和个人卫生防护)的要求越来越高，尤其生活便利化驱动的快速消费模式更是加大了对一次性塑料包装的需求，导致用于包装的塑料占比一直处于较高比例，这也解释了塑料包装是塑料垃圾主要组成的产生原因. 然而，尽管全球人均塑料产生垃圾量存在明显差别，但各国严重滞后甚至缺失的固体废物有效管理导致大量塑料垃圾进入环境，如1980 年前各国产生的所有塑料垃圾几乎全部被丢弃进入环境，而循环利用和焚烧处置的塑料垃圾甚至可以忽略不计；随着各国对环境保护要求提高，在1980 年以后用于焚烧和1990 年以后被循环利用的塑料垃圾以平均每年0.7%的趋势逐年增加[15]. 尽管如此，该研究认为目前仍只有不到9%的塑料垃圾被回收，另有12%被焚烧，而绝大部分(79%)被填埋或随意丢弃进入环境.

对于回收利用的塑料垃圾，2017 年前中国一直是经济发达国家塑料垃圾的主要输出去向. 据统计显示，仅2016 年中国进口塑料垃圾就高达734.7×104t[18]，占当年全球塑料垃圾出口总量的65%，占我国当年再生利用塑料的近40%. 日本、美国、德国、比利时、澳大利亚和加拿大6 个经济发达国家每年向我国出口的塑料垃圾占我国塑料垃圾进口总量的76%以上，其中约有25%的塑料垃圾是通过中国香港的入境口岸进入我国内陆地区，因此在相当长的一个时期我国承担了全球塑料垃圾处理的额外责任，也对我国生态环境造成了严重影响. 随着我国在2017 年实施严格的“禁废令”，废塑料进口量从2017 年的583×104t骤降至5×104t，2019 年实现清零，结束了塑料垃圾的进口历史. 随着2019 年联合国环境规划署通过《巴塞尔公约》修正案，发达国家的塑料垃圾由出口被迫转向自行解决，进而也促使各国加大塑料垃圾源头减量和资源化再生利用，努力提高塑料的使用效率[19].

2 全球塑料垃圾入海量

海洋塑料垃圾的来源分为陆基来源和海基来源，有研究推测80%以上的海洋塑料垃圾是陆基来源[17].与内陆国家和地区相比，沿海和海岛国家的塑料垃圾还会因风暴潮、地震等自然灾害或通过河流更易进入海洋，如2011 年日本东北部地震引发的海啸导致大量垃圾包括塑料垃圾进入太平洋海域. 2015 年Jambeck等[17]研究指出，2010 年全球有480×104～1 200×104t塑料垃圾进入海洋，而沿海岸线50 km 范围内陆域是海洋塑料垃圾的主要来源，并简单地根据人口密度和固体废物管理水平等基本要素，利用模型估算并指出中国是全球海洋塑料垃圾输入大国. 2020 年，Borrelle等[20]根据塑料垃圾减少、废物管理和回收措施等多个要素，重新计算了全球173 个国家2016 年向环境排放塑料垃圾的总量(1 900×104～2 300×104t)，并基于科学数据计算得出中国人均塑料垃圾产生量仅是欧美等发达国家人均垃圾产生量的1/6，中国向环境排放塑料垃圾总量明显低于俄罗斯、印度和印度尼西亚等国家，由此认为中国并不是向环境排放塑料垃圾最多的国家；同年发表在Science Advances上的研究[21]也指出，美国2016 年人均塑料垃圾产生量高达130.1 kg，塑料垃圾年产生量达4 200×104t，占世界年产生塑料垃圾总量的17%，因此美国是全球塑料垃圾产生量最多的国家，并有超过50%的塑料垃圾出口到发展中国家. 另外，有研究预测，如不采取有力措施加强陆基塑料垃圾管理，每年流入海洋的塑料总量将从2016 年的1 100×104t 增至2040 年的2 900×104t，届时海洋塑料垃圾赋存量将会是目前的4 倍以上[22]，甚至有报告预测到2050 年海洋塑料垃圾重量将超过海洋鱼类资源量[23]. 尽管相关研究在发表之后得到了广泛关注并被大量引用，但不断有学者对其研究结果提出了质疑. Mai 等[24]以人类发展指数为主要预测因子估算了全球塑料河流入海通量，并通过模型计算2018 年全球约5.7×104～26.5×104t 塑料垃圾通过1 518条主要河流汇入海洋，并预测随着各国积极推进塑料垃圾治理，进入海洋的塑料垃圾量也将在2028 年达到峰值，但全球每年仍有6.24×104～2.9×104t 塑料垃圾进入海洋. 然而，有研究估算全球每年向海洋丢弃的废弃渔网就高达64×104t，进而导致太平洋垃圾带中约46%以上是各种渔业塑料垃圾[25]. Richardson 等[26]利用meta 分析估算得出，全球每年约有5.7%的渔网、8.6%的捕鱼器和29%的绳线被故意或意外遗失进入海洋，因此海基来源塑料垃圾甚至超过了陆基来源. 最近新冠肺炎疫情暴发后，一项研究[27]推测，全球193 个国家和地区产生了840×104t 与疫情防护有关的塑料垃圾，其中有2.59×104t 进入了海洋，增加了海洋塑料垃圾来源的不确定性. 因此，全面掌握海洋塑料垃圾主要来源和入海途径，科学估算塑料垃圾的入海通量，是当前亟待解决的科学难题之一，也是从根本上解决海洋塑料垃圾污染的科学基础.

在洋流、风力及生物的作用下，海洋塑料垃圾会在水体、沉积物及生物体中分配和累积，并逐渐发生老化破碎生成塑料碎片、微纳米塑料等，最终会被矿化和降解. Lebreton 等[28]利用全球1950—2015 年塑料产量、排放到海洋中的塑料材质类型、传输路径和降解速率等参数，建立了一个海洋塑料垃圾分布模型，预测在全球海滩、近海(水深小于200 m)和外海(水深大于200 m)累积的大块塑料垃圾量(＞5 mm)分别达8 200×104、15×104和100×104t，而微塑料(＜5 mm)也分别达4 000×104、8×104和50×104t. 尽管该模型受技术和数据局限性存在很大不确定性，但在一定程度上仍可说明近岸海域尤其海滩是海洋塑料垃圾累积的主要区域.

3 海洋塑料垃圾国际治理进程

尽管早在1972 年就有研究发现大西洋西北马尾藻海域出现大量的塑料碎片[1]，并预测随着美国等国家塑料生产量的快速增加，将会导致更多的塑料垃圾进入海洋并危害海洋生态系统健康，但直到1995 年海洋废弃物才被纳入《华盛顿宣言》，并逐渐引起全球社会各界的关注. 国际海洋环境保护科学问题联合专家组(GESAMP)在2001 年提出了海洋废弃物问题，进一步推动了联合国对海洋塑料垃圾的重视. 随后，作为联合国系统内负责全球环境事务的牵头部门，联合国环境规划署(UNEP)也于2003 年发起“海洋垃圾全球倡议”，并在2011 年首次公开提出全球海洋塑料垃圾污染问题，随后在2012 年推出了《海洋垃圾全球伙伴协议》，而同年召开的联合国可持续发展大会也在《我们想要的未来》中特别提及了海洋废弃物问题. 2014 年，第一届联合国环境大会首次通过了“海洋塑料废弃物和微塑料”决议(UNEP/EA.1/6)[29]，联合国环境规划署(UNEP)也借此将海洋塑料污染列为近10 年最值得关注的十大紧迫环境问题之一，并呼吁各国应在塑料和微塑料管理方面采取预防性措施. 2016 年，第二届联合国环境大会通过了“海洋塑料垃圾和微塑料”决议(UNEP/EA.2/Res.11)[30]，要求对海洋塑料垃圾和微塑料的相关国际、区域和次区域治理战略和办法的有效性开展评估，查明可能的差距和备选办法，进一步从国际法和政策层面推动海洋塑料垃圾和微塑料的管理和控制. 根据大会决议，联合国环境规划署组成咨询专家小组负责盘点全球海洋塑料垃圾与微塑料的治理措施和面临的障碍，评估各种措施的治理效力以及可利用的财务和技术资源等，最终形成3 个备选方案提交至第三届联合国环境大会秘书处，一是充分利用现有治理和管理框架机制；二是审查和修改现有治理框架机制，并引入和增加行业管理规定；三是分两个阶段建立一个新的全球治理框架，最终目标是建立具有法律约束力的全球协议[31]. 在随后的第三届和第四届联合国环境大会上相继通过了“海洋垃圾和微塑料(UNEP/EA.3/Res.7)”[32]、“海洋塑料垃圾和微塑料(UNEP/EA.4/L.7)”和“治理一次性塑料制品污染(UNEP/EA.4/L.10)”[33]决议 (见图2)，并成立由国际组织和非政府组织、各国科学家、企业代表等组成的海洋塑料垃圾与微塑料不限名额专家组努力推进相关工作，包括探索治理海洋垃圾和微塑料的所有障碍、确定国际、区域、次区域和国家等多个层面上的应对方案、评估不同应对方案对环境、社会和经济等多方面的影响，并审查不同应对方案的可行性和有效性.

此外，G20、G7、APEC 等区域和次区域组织也在积极推进海洋塑料垃圾污染，如2017 年G20 首次通过《G20 海洋垃圾行动计划》，提出了应对海洋塑料垃圾的7 个优先关注领域；2019 年G20 发布的《大阪宣言》承诺“到2050 年海洋塑料垃圾新增为零”的蓝色海洋愿景[34]，并在随后2020 年的G20 会议上再次重申了该目标，而2021 年G20《环境部长公告》提议以全生命周期管理塑料并减少非必要一次性塑料制品的使用(见图2).

在国家层面上，美国于2015 年和2018 年相继签署《无微珠水法案》和《拯救海洋行动2018》，德国要求自2019 年开始重新分配塑料制品配额并要求减少塑料包装，英国政府承诺在2042 年前消除所有可避免的塑料垃圾污染，意大利政府则通过“123/2017”法案要求必须使用符合“NI EN 13432”国际标准的可降解塑料袋. 2018 年，欧盟委员会正式发布“基于循环经济理念的塑料战略”(the EU strategy for plastics in a circular economy)作为应对塑料污染的纲领性文件，计划投资3.5 亿欧元加快塑料产业研发进程，实现塑料生产和回收现代化，并于2021 年发布《一次性塑料制品指南》推动从源头减少塑料垃圾产生. 同时，欧盟还启动了“塑料再思考—循环经济应对海洋垃圾”项目，旨在通过循环包装减少快递行业产生的塑料包装垃圾. 我国始终高度重视塑料垃圾污染问题，并采取了一系列有效措施持续推进治理. 2001 年，原国家经济贸易委员会首次印发《关于立即停止生产一次性发泡塑料餐具的紧急通知》(国经贸产业〔2001〕382 号)，国务院于2007 年印发了《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》(国办发〔2007〕72 号)；2020 年，国家发展和改革委员会、生态环境部相继联合印发了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(发改环资〔2020〕80 号)和《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》(发改环资〔2020〕1146号)，随后再次联合印发《“十四五”塑料污染治理行动方案》，要求从塑料垃圾源头减量、科学合理发展替代产品、促进塑料废弃物回收、减少塑料垃圾填埋和泄漏、加大塑料垃圾专项清理等塑料污染全链条开展治理，持续有效推进塑料垃圾污染防治. 同时，我国近年相继启动了国家重点研发计划“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究”“微塑料复合污染传输机理及阻断新技术”以及中国科学院学部咨询评议项目“我国塑料污染防治存在的问题与对策”等塑料与微塑料污染治理专项，有力推动了我国塑料垃圾污染防治. 据UNEP 统计，截止到2018 年全球已有至少82 个国家和地区完全或部分禁用塑料袋、43个国家和地区采取收费政策减少使用塑料袋、7 个国家和地区采取禁用和收费相结合方式控制塑料袋的使用，一次性塑料袋使用量和塑料垃圾产生量均呈显著下降.

目前，各国政府、国际组织、非政府组织和社会公众一致认为保持现状将无法解决海洋塑料垃圾污染问题，也是最不可接受的做法，并有以欧盟、挪威等为代表的区域组织和国家提议建立一个具有法律约束性新的全球公约应对海洋塑料垃圾污染. 尽管有部分国家对此明确表示反对，以及部分国家至今尚未表明立场，但仍有越来越多的国家表示支持. 2021 年9 月，德国、加纳、越南和厄瓜多尔共同组织召开了四国部长级会议(见图2)，随后向第五届联合国环境大会秘书处提交了会议成果《部长声明》. 该《部长声明》中明确提议成立政府间谈判委员会以推进塑料污染全球公约的制定，并希望能够在第六届联合国环境大会前对此达成一致意见，并得到了全球50%以上国家、地区政府和国际组织代表的签名支持. 另外，挪威等北欧五国环境与气候部长于2019 年联合发布了《关于防止海洋塑料垃圾的新全球公约的必要性的北欧部长声明》，并于2020 年10 月由北欧部长理事会发布《防止塑料污染的新全球公约的可行要素》[35]，也首次提出海洋塑料垃圾治理全球新公约要点，内容包括消除有问题和可避免的塑料产品、可持续塑料产品管理、可持续塑料废弃物管理和减少化学品危害的4 个战略目标，以及制定塑料价值链上中下游的国际标准、国家承诺和支持性措施的3 个核心机制. 可以预见，在未来建立一个新的并具有法律约束力的国际公约应对全球海洋塑料垃圾污染将成为可能.

图 2 海洋塑料垃圾国际治理进程Fig.2 Milestones of the international progress on combating marine plastic litter

4 对策建议

为加强塑料污染防治，我国国家发展和改革委员会、生态环境部等部门相继联合印发了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》《关于扎实推进塑料污染治理工作的通知》和《“十四五”塑料污染治理行动方案》，积极推动塑料生产和使用源头减量，大力开展重点区域清理整治，有序推进环境友好型塑料替代材料的研发和使用，加强塑料全生命周期管理. 与此同时，我国更需积极参与海洋塑料垃圾全球治理进程，始终坚持预防原则、三方共治原则、共同但有区别的责任原则以及各自能力原则，分享中国最佳实践[36-37]，努力践行全球海洋生命共同体的可持续发展理念，为实现2030 年可持续发展议程目标贡献中国智慧.

4.1 坚持预防原则

与海洋塑料垃圾末端清理相比，源头预防才是解决海洋塑料污染的根本途径，即通过经济手段和行政干涉相结合的措施，减少对塑料的过度消费和不必要使用，从而避免塑料垃圾过量产生，并通过完善固体废物管理体系和法律法规避免塑料垃圾泄漏进入环境. 在循环经济“3R”原则〔减少使用(Reduce)，重复利用(Reuse)，回收利用(Recycle)〕基础上，联合国环境规划署[38]提出塑料垃圾源头预防还需引入更多“再思考(Rethink)”理念，并增加了“重新设计(Redesign)，拒绝使用(Refuse)和恢复使用(Recover)”，即“Reduce、Redesign、Refuse、Reuse、Recycle、Recover”，由“3R”原则扩展变为“6R”原则，并将“6R”原则用于塑料全生命周期管理，延伸塑料材料和制品的产业链和价值链，进而全部覆盖塑料生产、消费和废物回收处置的上中下游，同时加强关键环节管理，预防塑料垃圾进入环境和汇入海洋.

4.2 坚持三方共治原则

塑料材料为社会发展带来极大便利，显著提高了生活质量，极大节约了对木材和钢铁等自然资源的开发，有效保护了生态环境. 但与此同时，塑料产品设计不完善、消费者的过度消费和政府不健全的塑料废弃物管理体系，最终导致大量塑料垃圾进入环境并长久存在，进而造成了严重的塑料污染，对生态系统和人体健康产生潜在风险. 因此，社会各界应理性认识到环境塑料污染主要是使用后不完善管理的问题，而不是塑料材料本身的问题. 为此，塑料污染治理应坚持政府、生产企业和消费者三方共治原则，落实各方责任，突出各方义务. 其中，政府应不断完善塑料废弃物的回收和再生利用的管理体系，提高塑料废弃物的管理水平，加强协调和引导责任；企业应不断提升塑料制品的设计和透明度，提升产品质量和附加值，转线性消费为闭合循环模式，突出生产者责任；消费者应减少对塑料制品的过度消费和非必要使用，尤其减少一次性塑料制品的使用，增强生态环境保护意识，突出消费者的社会责任[39].

4.3 坚持共同但有区别的责任原则

从海洋塑料垃圾国际治理进程来看，制定一项新的具有法律约束性的塑料污染国际公约已成为可能.这就要求我国在参与海洋塑料垃圾全球治理进程中，坚持社会发展的理念，厘清各国塑料生产消费历史和海洋塑料垃圾污染的发生发展过程，坚持共同但有区别责任的原则以及各自能力原则，督促各国基于国情实际履行各自职责和历史责任，在源头预防的基础上积极采取有效措施清理早期排放并在海洋中存在的各种塑料垃圾，避免塑料垃圾破碎对海洋生态系统造成更大危害；同时，鼓励发达国家加大对发展中国家在经济和技术方面的援助，共同推进全球海洋塑料垃圾治理和塑料污染防治.