1907年7月14日，美籍比利時(shí)人亨德里克·貝克蘭注冊(cè)了酚醛塑料專利。這位曾被《時(shí)代》周刊譽(yù)為“塑料之父”的科學(xué)家，可能未曾意識(shí)到他因此開啟了“塑料時(shí)代”的大門。
如今，各類通用塑料、工程塑料和特種塑料不僅與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)（如衣食住行、通訊和娛樂等），而且也被廣泛應(yīng)用于包裝、建筑、交通、電子、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、航空航天和國(guó)防等眾多領(lǐng)域，它改變了現(xiàn)代社會(huì)的面貌。難怪倫敦科學(xué)博物館館長(zhǎng)蘇珊·莫斯曼曾評(píng)論道：“塑料的故事是過去百年材料世界的核心線索之一。有了塑料，才有消費(fèi)革命，收音機(jī)、電視、計(jì)算機(jī)、合成纖維、一次性用具等才得以大量生產(chǎn)。”
據(jù)《每日科學(xué)》網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，致力于定量分析塑料制品對(duì)人類健康和環(huán)境影響的美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)生物設(shè)計(jì)研究所的羅爾弗·哈爾登，在《環(huán)境健康評(píng)論》雜志發(fā)表了其最新研究報(bào)告，在詳盡考察了塑料的構(gòu)成、用途和處置方法等諸多方面的基礎(chǔ)上，提出了降低塑料負(fù)面影響的相關(guān)措施。
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人類需要第二次塑料革命
哈爾登指出：“我們需要第二次塑料革命。第一次塑料革命使人類進(jìn)入塑料時(shí)代，整個(gè)社會(huì)為之改觀，并導(dǎo)致了多個(gè)產(chǎn)業(yè)的誕生和爆炸性增長(zhǎng)。但我們沒有審慎地選擇制造塑料的原材，從而不可避免地帶來一些副作用大面積的環(huán)境污染和人類不必要地接觸有害化學(xué)物質(zhì)。未來的智能塑料（smart plastics）將同樣具有多樣性，但卻具備無毒性、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，并且是利用可再生能源來源作為生產(chǎn)原料。”
塑料是一種以高分子量有機(jī)物天然或合成樹脂為主要成分的材料，大約占其總重量的40%—100%。單成分塑料僅含有合成樹脂（如有機(jī)玻璃），而大多數(shù)塑料則為多成分塑料，它們含有填料、增塑劑等。目前大約有超過20種主要類型的塑料。塑料具有輕巧和生物相容性等特點(diǎn)，除了日常生活中的各種用途之外，它在公眾健康領(lǐng)域也大顯身手，比如可用于整形修復(fù)、可吸收性傷口縫合和工程化組織等。
此外，人們能夠利用較少的能源和其具有適應(yīng)性的成分，以較低的成本生產(chǎn)具有松軟、透明和柔性等特點(diǎn)的塑料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。一次性塑料醫(yī)療用品的顯著優(yōu)點(diǎn)是能夠減少血液傳播途徑的感染（包括乙肝和HIV）。制藥業(yè)用塑料生產(chǎn)先進(jìn)的藥物輸送系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱DDS)、髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)用的骨骼膠合材料也是由有機(jī)玻璃制成，高分子材料支架使組織工程實(shí)踐發(fā)生了革命性變革。然而，正是由于塑料制品便于處置的特點(diǎn)（如醫(yī)用手套、滲析管、塑料注射器等都不需要反復(fù)消毒），導(dǎo)致其使用代價(jià)高昂和效率低下。
塑料制品的負(fù)作用越來越受關(guān)注
科學(xué)研究表明，塑料的廣泛應(yīng)用確實(shí)給人類帶來不少益處，但從人類健康和環(huán)境兩個(gè)角度來看其代價(jià)也很高昂。從呱呱墜地的嬰兒開始人們就接觸塑料制品（如奶嘴和奶瓶等），這個(gè)過程一直延續(xù)到生命終結(jié)。長(zhǎng)期持續(xù)性接觸塑料制品，增加了某些人體內(nèi)累積的一些化學(xué)成分濃度，且無法消除，而這些化學(xué)成分則潛在危害人體健康。
近年來，科學(xué)家已經(jīng)篩選出兩類與塑料有關(guān)的化合物雙酚A（即BPA）和鄰苯二甲酸二乙基己基酯（即DEHP)，并對(duì)它們進(jìn)行特別調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)BPA和DEHP能夠造成人體的內(nèi)分泌紊亂。
通過對(duì)有毒化學(xué)物質(zhì)在生物體內(nèi)積累情況的研究發(fā)現(xiàn)，全美95%的成年人尿液中BPA含量達(dá)到可檢測(cè)水平。流行病學(xué)和動(dòng)物研究也表明，BPA和DEHP對(duì)人體健康以及生殖能力具有負(fù)面作用，主要癥狀表現(xiàn)為性早熟、男性生育能力降低和具有攻擊性行為等。
由于擔(dān)心人們尤其是最易受到此種化學(xué)物質(zhì)傷害的人群接觸BPA，美國(guó)食品與藥品管理局已經(jīng)禁止在嬰兒奶瓶、防溢杯和其他主要供嬰兒及孩童使用的產(chǎn)品中采用BPA。DEHP也存在同樣的問題，它作為增塑劑被大量應(yīng)用于各種PVC塑料制品工業(yè)。塑料中潛在的DEHP進(jìn)入人體后對(duì)健康也會(huì)產(chǎn)生有害作用。動(dòng)物和人體實(shí)驗(yàn)都表明，DEHP所造成的負(fù)作用主要包括抗胰島素性、增加腰圍、改變男性和女性的生殖系統(tǒng)等等。
目前哈爾登研究小組正在評(píng)估與塑料相關(guān)的其他多種化合物對(duì)健康和環(huán)境的負(fù)作用。這些化合物包括：多鹵化物阻燃劑、聚全氟化合物、含有塑料添加劑的殺菌劑等。盡管目前研究人員對(duì)塑料的應(yīng)用對(duì)健康和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估依然處于早期階段，但多年來科學(xué)家已越來越擔(dān)憂其對(duì)環(huán)境的負(fù)面作用。全世界每年生產(chǎn)的各類塑料制品超過3億立方噸，其中大約50%是在人們購(gòu)買一年之內(nèi)被廢棄掉。
需要采取多種應(yīng)對(duì)措施
目前塑料制品占全美醫(yī)院垃圾的15%到25%。除了一些新型生物可降解塑料之外，其余的必須被運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行焚燒處理或者再循環(huán)利用。哈爾登的最新研究認(rèn)為，上述方法都有其缺點(diǎn)，并同時(shí)能對(duì)環(huán)境帶來風(fēng)險(xiǎn)。
可生物降解塑料在環(huán)境中分解后變成更小的聚合物成分，這些成分可能依然會(huì)對(duì)環(huán)境帶來風(fēng)險(xiǎn)；焚燒塑料則會(huì)釋放大量溫室氣體；由于土地資源的短缺，利用垃圾塑料填埋場(chǎng)處理大量廢棄塑料制品可能不太現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也可能會(huì)導(dǎo)致塑料成分污染地下水。最后，塑料制品的再循環(huán)利用則要求審慎地儲(chǔ)存各種塑料材料，而這樣做很困難。采用再循環(huán)利用方法生產(chǎn)的塑料制品質(zhì)量偏低，無法用于醫(yī)療保健等用途。
哈爾登指出，需要從多個(gè)方面綜合應(yīng)對(duì)塑料應(yīng)用所引起的各種問題，目前研究工作的進(jìn)展為改善人類健康和環(huán)境提供了希望?？茖W(xué)家正在利用二氧化碳和一氧化碳化合物，并采用金屬化合物催化劑開發(fā)更好的可生物降級(jí)塑料。該技術(shù)提供了雙重益處既限制了溫室氣體排放，又避免了與人類爭(zhēng)奪食物供應(yīng)（傳統(tǒng)的生物塑料是由農(nóng)作物資源如玉米和糖漿制成）。含有BPA的環(huán)氧樹脂常被添加到金屬罐頭的內(nèi)襯中，如果用可生物降級(jí)塑料替代之，既可以大大減少人們接觸BPA的機(jī)會(huì)，又能減少1.8億立方噸二氧化碳排放。此外，科研人員也正在致力于從對(duì)環(huán)境潛在危害的角度，再次評(píng)估一次性塑料產(chǎn)品的使用情況。一些研究認(rèn)為塑料制品再利用的前景看好，估計(jì)可以使醫(yī)療設(shè)備成本下降大約50%。目前美國(guó)大約有25%的醫(yī)院正在使用再加工工藝來減少一次性塑料醫(yī)療垃圾。
然而，塑料制品對(duì)環(huán)境造成危害最大的根源則是過度地使用那些雖然從短期來看可能會(huì)帶來一些益處，但其長(zhǎng)期危害卻更甚的塑料制品。尤其是，這些產(chǎn)品能給消費(fèi)者帶來很大方便，使用周期也很短，通常會(huì)被人們很快丟棄。這些制品包括塑料水瓶、食品雜貨袋、聚苯乙烯泡沫塑料杯子、特氟龍牙線等。哈爾登建議對(duì)各種塑料制品的整個(gè)使用壽命周期進(jìn)行評(píng)估，以確定更加安全、更具有可持續(xù)性的替代材料，從而減少使用塑料對(duì)健康和環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)作用。
哈爾登說：“目前很多類型的塑料制品和其消費(fèi)模式是不可持續(xù)的。未來對(duì)塑料的繼續(xù)使用要求我們重新設(shè)計(jì)這些日常生活中不可或缺的材料，以使它們與人類健康和所賴以生存的生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。”