本文来自微信公众号：原理（ID：principia1687），作者：Velis & Cook，题图来自：IC photo
一
我们点外卖的时候，可能会注意到一些饮料的吸管和以前不同了。最近，餐饮行业掀起了一股热潮，许多商家开始逐渐将塑料吸管淘汰出历史舞台。在此之前，不少国家早已开始实行“限塑”政策，努力限制进入环境的塑料量。
我们确实越来越多地意识到塑料产生的问题，每年，大量塑料垃圾进入海洋、土壤等，环境、野生动物，甚至人类自身都成了受害者，即使是地球上最偏远的地区也受到了影响（详见《塑料垃圾已经渗透进偏远南极的食物网》）。
但是，从全球角度而言，我们对塑料垃圾这个问题究竟了解多少？如果想想其他全球性的挑战，比如气候变化或者臭氧层消失，围绕那些问题的研究领域已经日渐成熟。科学家已经掌握多种手段和方法，可以确定导致气候问题的气体来自何处，以及每年有多少气体会进入大气中。但说到塑料污染，我们对塑料垃圾的生产、管理、处理及丢弃的方式和地点几乎一无所知，尤其在中低收入国家更是如此。
近日，发表在《科学》杂志上的一项新研究致力于揭开塑料污染问题的现状与未来。研究人员跟踪并模拟了塑料进入全球陆地和水体的过程。他们发现，到2040年，即使采取有效的行动，仍有约7.1亿吨塑料污染会进入环境中。研究通过确定塑料垃圾产生和分布，也提供了降低塑料泛滥的有效模式。
二
在这项研究中，科学家结合多年来积累的有关全球塑料流动的信息，开发了一个名为“Plastic-to-Ocean”（P2O）的模型。模型设置了5种不同的情景，分别对应着不同干预手段的组合。这些干预手段包括了塑料制品供应链和处理中不同环节的控制，比如降低塑料使用、寻找塑料的替代、对塑料进行回收和处理等。
这个模型能将我们目前的垃圾生产、使用和管理与未来的预测进行比较。模型显示，如果我们什么都不做，任由事态继续发展（BAU情景），到2040年，从全球范围内来看，每年从陆地进入水体的塑料量将会增加2.6倍，从约1100万吨增加到2900万吨。如果把这些塑料平摊在全世界的海岸线上，这相当于每米海岸线就产生50千克的塑料。由于塑料在海洋中并不会被降解，到2040年，海洋中的塑料累积量可能达到6亿吨。与此同时，留在陆地系统中的塑料污染也会增加2.8倍。
模型对5种不同情景的塑料污染量进行了模拟，其中BAU为不采取任何行动的情景，而SCS则对应最有效控制的情景。| 图片来源：[2]（图片略经简化，原图详见参考[2]。）
在模型测试的多种干预措施中，研究人员还发现，没有一种措施能单独解决问题，想要有效应对塑料污染，只有采取综合的办法。比如，根据现有估计，全球只有约55亿人口参与了垃圾收集，提高垃圾收集的普及率是关键手段之一。除此之外，可能还需要改进塑料回收方法，同时减少对一次性和不可回收塑料的需求等等。尤其对于那些遭受塑料污染最严重的国家来说，系统性地综合控制可以提供一条未来前进的道路。
但即使在最理想的情况下（SCS情景），也就是全世界都立即采取协调一致的行动进行有效控制，到2040年，仍会有累计约7.1亿吨的塑料垃圾进入环境中。这听起来确实仍然很多，但与未来20年不采取任何行动相比，这会让塑料污染的水平降低80%，同时处理不当（露天焚烧、陆地污染和海洋污染）的塑料垃圾比例也可以降至约10%。
2016-2040年，SCS情景中市政固体垃圾的最终“命运”。在有效的控制下，处理不当（包括露天焚烧、陆地污染和海洋污染）的比例可以降至约10%。| 图片来源：[1]
此外，这项研究还揭示出了在塑料污染斗争一线的一群“无名英雄”。参与研究的两位科学家Costas Velis和Ed Cook提到，在中低收入国家中，大约1100万名拾荒者正在默默为环境做出贡献。这些非正式的工人会收集回收垃圾来维持日常生计，其中就包括大量塑料。
模型估计，全球58%的塑料垃圾回收可能都是由这些中低收入国家的拾荒者负责的，比所有高收入国家正式的垃圾收集服务的总和还要多。如果没有这种非正式的垃圾收集，进入河流和海洋的塑料将大大增加，而这些人的贡献不应当被忽视。
三
事实上，对研究人员来说，通过建立塑料污染的来源和流通过程的全面估计，然后预测未来的发展，是一项非常艰巨的任务。因为对固体垃圾来说，许多数据在可用性、准确性和国际兼容性等方面都非常有限。
世界各地的塑料制品形状、尺寸和类型各异，各地对于垃圾的管理、塑料制品的消费，以及处理塑料垃圾的方式等方面都存在很大差异。新研究的模型简化并概括了这种复杂性。但无论如何，研究人员认为，这项研究能带来的最大启示就是让人们意识到，如果我们什么都不做，塑料污染问题将会变得不可控。
研究人员希望，这些强有力的证据基础能有助于制定全球性的战略，并促进采取干预行动。塑料污染的挑战或许可以在一代人的时间里得到实质性的控制。
参考来源：
[1]https://theconversation.com/how-earths-plastic-pollution-problem-could-look-by-2040-143220
[2]https://science.sciencemag.org/content/early/2020/07/22/science.aba9475
[3]https://phys.org/news/2020-07-global-plastic-threats-ocean.html
[4]https://us.cnn.com/2020/07/23/world/plastic-pollution-2040-study-intl-hnk/index.html
本文来自微信公众号：原理（ID：principia1687），作者：Velis & Cook