石炭紀煤層的形成對治理塑料污染的啓示_風聞

石炭紀煤層的形成對治理塑料污染的啓示

塑料是人類在材料學上的一個巨大進步，解決了很多天然材料和金屬材料無法應付的難題。但越來越多的塑料遺留在生物圈中形成了塑料污染。廢棄的塑料進入了海洋、河流、土壤，在太平洋中廢棄的塑料和其它垃圾寫成了巨大的垃圾島。

中國和很多國家、地區都採取了垃圾分類的辦法，一些飲料瓶等廢塑料製品被回收利用；一些企業推出了可降解的塑料製品。我們自己在超市買東西時拿到的購物袋就是可降解塑料袋。但可降解塑料袋的強度和耐久性比傳統塑料袋差很多。因此可降解塑料的使用受到很大限制，在很多場合無法使用可降解塑料。

海洋中漂浮的塑料垃圾

殘留在土地的塑料地膜

現在認為進入人體的微塑料帶來很多健康風險。2024年發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的一項研究表示，微塑料和納米塑料已經侵入頸動脈組織中，與心臟病、中風和死亡的風險增加有關。與那些動脈中沒有檢測到微塑料和納米塑料的人相比，檢測到這些塑料的人在未來34個月的隨訪中，發生心臟病、中風或全因死亡的風險高出4.53倍。2025年1月，發表在《科學進展》上的一項研究證實，微塑料顆粒會被免疫細胞吞噬，然後隨着血液流動，最終停留在大腦的血管中，可能會導致血管堵塞、腦血栓，並導致神經行為異常。

各國政府也注意到了微塑料的危害。中國中國已出台《限制一次性塑料製品污染的指導意見》，並持續推進微塑料檢測研究和生態風險評估，為後續立法奠定基礎。2019年10月30日，國家發改委發佈的《產業結構調整指導目錄（2019年本）》於2020年1月1日正式實施，其中第三類淘汰類中規定：“含塑料微珠的日化用品，到2020年12月31日禁止生產，到2022年12月31日禁止銷售。”。2020年7月，國家發改委發佈的《關於紮實推進塑料污染治理工作的通知》（發改環資〔2020〕1146號），附件《相關塑料製品禁限管理細化標準（2020年版）》中細化了“含塑料微珠的日化產品”的標準，具體包括為起到磨砂、去角質、清潔等作用，有意添加粒徑小於5毫米的固體塑料顆粒的淋洗類化妝品（如沐浴劑、潔面乳、磨砂膏、洗 發水等）和牙膏、牙粉。

2015年美國通過《無微珠水域法案》（Microbead-Free Waters Act），該項法案禁止生產和營銷人為添加塑料微珠的沖洗型化妝品。從2017年7月1日起，個人護理品廠商不得再生產含有塑料微珠的洗面奶、洗髮水和牙膏等，2018年7月1日起全面禁止銷售。

2023年，歐盟委員會條例 (EU) 2023/2055發佈，用於修訂REACH法規附件XVII，添加第78條，以限制單獨使用或有意添加到混合物中的合成聚合物微粒（俗稱“微塑料限制”）。該法規於2023 年 10 月 17 日開始實施。要求供應鏈中的參與方提供產品中微塑料的數據。另外，2025年10月17日起，食品添加劑中含有合成聚合物微粒的供應商需要提供相關微粒的使用和處置説明；2026年10月17日起，體外診斷設備中含有合成聚合物微粒的供應商需要提供相關微粒的使用和處置説明；自2031年10月17日至2035年10月16日，相關化妝品中含有合成聚合物微粒的供應商應聲明：“本產品含有微塑料。” 但是，2031年10月17日之前投放市場的產品無需在2031年12月17日之前提供該聲明。

上述措施對減少塑料污染的危害有不小的作用。但是我們的生活離不開塑料，從臉盆到手機、電腦、醫療器械都離不開塑料。任何東西用到最後總歸是要壞的。限制了產品中的微塑料，但無法讓塑料製品停止老化。老化的塑料會破碎、變成粉末。大家看下陽台上的塑料花盆的結局就知道了。這些塑料碎片自然進入環境中。塑料碎片無論如何變成微粒，分子結構沒有變化。聚乙烯還是聚乙烯，沒有變成乙烯。只有設法讓聚乙烯分解成乙烯甚至二氧化碳才是最終從環境中清除了。很多人以為乙烯來自石化工業，實際上幾乎所有的植物都能產生乙烯，不過在水果成熟階段，乙烯的分泌量會大幅增加。它就像是水果成熟的 “啓動開關”，當水果中的乙烯含量達到一定濃度時，便會觸發一系列複雜的化學反應，推動水果從青澀走向成熟。

我認為石炭紀煤層的形成對處理塑料污染有啓示作用。地球上的煤層絕大部分形成於石炭紀，後面的地質年代雖然還有植物很繁茂的時期，但形成的煤層就少了很多。主要的原因是石炭紀的時候樹木生成了木質素。木質素是一種天然高分子物質。當時的微生物還沒有進化出分解木質素的酶。對於當時的微生物面對木質素就像我們現在面對塑料。石炭紀的樹木在死後，其木質部得以保存下來，經過漫長的地質時期，最終演變成了我們今天所見的煤炭。某些煤層厚度甚至超過了120米，這相當於2440米原始植物堆積的厚度。到了二疊紀，微生物進化出可以消化木質素的酶類，這使得大部分樹木在死後都被迅速分解。因此，與石炭紀相比，二疊紀形成的煤炭數量相對較少。

木質素結構式

石炭紀和二疊紀差了5000萬年，説明微生物進化出分解木質素需要漫長的時間。對於我們來講太久了。但我們畢竟進入了工業化時代，有了比較強的運輸手段。人類對地球上的礦產進行了上千年的開發，一些礦區在資源枯竭後會留下很多廢棄礦井。可以把這些廢棄礦井利用起來。在垃圾收集階段把塑料儘量分離出來，集中後投到廢棄的礦井中。地下礦井中由於地熱，温度會比較高。加上幾百米或上千米塑料自重的壓力，就像石炭紀植物堆積物的效果，這些塑料可能變成新的煤層。一些採空的廢礦井還會帶來地面塌陷的問題，填入廢塑料後説不定還可以減少塌陷。説不定幾十萬年後的人類可以在這些煤層中挖出有着飲料瓶印痕的煤塊，作為標本放在博物館中。

含塑料瓶“化石”的煤炭（AI生成）

能收集的塑料可以填到廢礦井，一些進入土壤、水環境的塑料碎片和微粒就比較難搞。這就希望微生物學家能不能用轉基因或其他辦法培養出能分解塑料的微生物。把這種微生物放到環境中去分解塑料，從分子水平上分解塑料。不知道這樣會不會出去旅遊一段時間，回家發現塑料水杯已經被微生物分解了一半。