生物塑料替代传统塑料，对实现“碳中和”有帮助吗？
在国际社会上，人们对塑料污染危机尤为关切。塑料污染之严重已经不容逃避，各国纷纷出台了对一次性不易回收、易污染塑料制品的禁限政策，也推动了生物降解材料的应用。然而，相对而言，媒体和公众甚少关注塑料对气候变化的影响。塑料的泛滥为何威胁着全球气候？生物降解塑料的“入局”是否能在某种程度上帮助应对气候变化？
1975年-2018年莫纳罗亚天文台检测的大气二氧化碳浓度（单位：ppm）
01
加剧气候危机，“塑料星球”的隐藏成本
应对气候变化是当今全球首要议题。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的《全球升温 1.5℃ 特别报告》：全球升温幅度必须控制在 1.5℃ 内，否则地球在 2030 年之后会迎来毁灭性的气候，届时人类社会和生态系统都将受到严重影响。
对此，国际社会在 2015 年 12 月达成了气候变化《巴黎协定》。协定确立了一个雄心勃勃的目标，要在本世纪内将全球温度升幅与前工业化时期相比控制在 2℃ 以内，并力争控制在 1.5℃ 之内。
塑料增长和排放增长将加剧气候变化
但是，塑料在全生命周期的温室气体排放正威胁着我们全球气候目标的实现：
一、化石燃料的燃烧释放大量 CO₂。应对气候变化，国际社会必须迅速减少使用化石燃料，然而几乎所有塑料都源自化石燃料。
二、塑料制造是能源密集型和排放密集型的，通过将烷烃裂解成烯烃，将烯烃聚合和塑化成塑料树脂，以及其它化学精炼工艺，将产生极大的温室气体排放量，这与我们的全球气候目标是相悖的。
三、塑料生命周期的每个阶段都会排放温室气体：1) 化石燃料的开采和运输，2) 塑料的精炼和生产制造，3) 塑料废弃物的管理，4) 塑料进入海洋、水体和陆地环境后产生的持续影响。[1]
塑料全生命周期产生的排放量
按照目前的趋势，到 2050 年，塑料产生的温室气体累计排放量可能超过 560 亿吨，占剩余碳预算总量的 10 至 13%。气候变化作为潜伏在塑料垃圾背后的更大威胁，昭然若揭。[1]
将升温幅度控制在 1.5℃ 以内并非不可能，但需立刻对塑料的温室气体排放采取前所未有的行动。
02
生物降解塑料恐难以实现气候目标
应对气候变化，2020 年，我国提出力争 2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。
同年，为积极应对塑料污染，国家发展改革委、生态环境部印发了《关于进一步加强塑料污染治理的意见》，提出有序禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用，积极推广可循环易回收可降解替代产品等一系列政策措施。生物降解塑料因其可堆肥生化处理得到了重视。
生物降解塑料根据其原料来源，可分为生物基生物降解塑料及石化基生物降解塑料两类。通常认为，相对于普通塑料（即石化基不可降解塑料），生物基生物降解塑料全生命周期排放的温室气体总量通常较低。另外在废弃物管理阶段，相比普通塑料的焚烧处理，生物降解塑料作堆肥生化处理有利于温室气体减排[2]。
然而，对于生物降解塑料是否有助于减少塑料碳足迹，也存在一些悲观论调。植物在其整个生命周期中进行光合作用，吸收 CO₂，而生物基生物降解塑料的生产却消耗植物。在这个层面上，生物基生物降解塑料可能不利于减少塑料碳足迹[3]。
在废弃物管理阶段，生物降解塑料可能会影响沿海生态系统的碳固存并损害其对气候变化的缓解能力。研究发现，生物降解塑料可能促进海底厌氧沉积物的代谢途径，导致海洋埋藏的有机碳分解。因此，如果生物降解塑料代替普通塑料，成为海洋塑料污染的主要成分，它有可能影响沿海生态系统的碳固存并损害其对气候变化的缓解能力[4]。
生物降解塑料可能促进海洋埋藏的有机碳分解
还要注意生物基塑料的生产对土地的使用。目前全球生物基塑料的土地使用约占全球可耕地面积的 0.02%，假设塑料生产完全转向生物质资源，则将需要多达 5%的可耕地[2]。
综合上述，使用生物降解塑料将如何影响全球塑料碳足迹，还有疑点存在。然而，以我国为例，从现在开始，到 2030 年前实现二氧化碳排放达到峰值，时间已不满 10 年。由此，如何减少塑料碳足迹？这个问题尤为急切。
03
“四项并举”，减少塑料碳足迹
根据《自然气候变化》（Nature Climate Change）杂志刊登的一项研究：塑料树脂生产阶段的温室气体排放量占全生命周期排放量的 61%，塑料加工阶段占 30%，塑料废弃物管理阶段占 9%。在此基础上，该研究评估了四种措施在减少塑料温室气体排放方面的潜力：
1) 需求管理（即减少生产塑料）
2) 能源脱碳（用可再生能源替代化石能源）
3) 回收利用
4) 生物基塑料（即利用生物质资源）
该项研究显示，生物基塑料在整个生命周期内产生的温室气体排放量低于石化基塑料。但是，相比于在生产阶段利用生物质资源生产塑料，在废物管理阶段对塑料进行回收利用可以带来更低的温室气体排放，也就是说使用回收再生塑料，比使用原生生物质塑料将产生更少温室气体[2]。
该研究发现，最终可以使全球塑料生命周期的温室气体排放降至最低的是：100%生物基塑料，100%能源脱碳，100%回收利用，需求增长减少。以到 2050 年的全球塑料温室气体排放量计算，与目前的趋势相比，采取这一措施组合（需求增长减少假设全球塑料需求的年增长率降至 2%）有望使排放量减少 93%[2]。
四项措施需要协调一致，若只单独采取其中任何一项措施，并不能实现亟需的温室气体减排力度。这表明，从技术意义上讲，大幅减少全球塑料生命周期的温室气体排放量是可能的，但这需要以前所未有的规模和速度推动所有四项措施的实行。
参考文献
[1]Plastic & Health: The Hidden Costs of a Plastic Planet.(n.d.). Retrieved March 29, 2021, from http://www.toxicsfree.org.cn/images/file/20190822143595269526.pdf
[2]Zheng,J.,&Suh,S.(2019).Strategies to reduce the global carbon footprint of plastics.Nature Climate Change,9,374-378.
[3]Zhu,J.,&Wang,C.(2020).Biodegradable plastics: Green hope or greenwashing?.Marine Pollution Bulletin,161(B),1-6.
[4]Sanz-Lázaro,C.,Casado-Coy,N.,&Beltrán-Sanahuja,A.(2021).Biodegradable plastics can alter carbon and nitrogen cycles to a greater extent than conventional plastics in marine sediment.Science of The Total Environment,756,1-7.
-End-
编辑：吴林晓，摆脱塑缚
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