塑料因其廣泛的污染和化學(xué)成分而受到眾多批評(píng)，甚至被認(rèn)為是20世紀(jì)最糟糕的發(fā)明。在向綠色、低碳和循環(huán)社會(huì)邁進(jìn)的過(guò)程中，塑料材料的優(yōu)勢(shì)逐漸被其他材料所取代。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)塑料替代材料的呼聲不斷上升。在這種背景下，包裝行業(yè)也在嘗試用紙材料替代塑料材料，以減少污染和碳排放。然而，我們目前對(duì)塑料的理解仍無(wú)法遏制對(duì)塑料產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求。在過(guò)去20年中，全球塑料生產(chǎn)量翻了一番，自2004年以來(lái)生產(chǎn)的塑料超過(guò)一半。這也間接反映了塑料的廣泛用途。塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用是否必然會(huì)帶來(lái)污染？還是說(shuō)開(kāi)發(fā)替代材料使用塑料必然會(huì)減少污染和碳排放？答案是否定的。我們認(rèn)為，塑料不僅在日常生活中發(fā)揮著重要作用，包括幫助減少食物浪費(fèi)和保持食品質(zhì)量，而且在提高資源效率、減少污染和溫室氣體排放方面也具有巨大的潛力。塑料污染問(wèn)題的根本原因在于不完善的回收系統(tǒng)，包括回收和利用的經(jīng)濟(jì)效率低下。這要求我們采取措施增加塑料的回收和再生，避免或減少塑料的環(huán)境泄漏，并不斷改善塑料產(chǎn)品的環(huán)境性能。

包裝行業(yè)是塑料的主要應(yīng)用領(lǐng)域

塑料的應(yīng)用主要集中在包裝行業(yè)，這也是塑料造成最大環(huán)境影響的領(lǐng)域。

從國(guó)際視角來(lái)看，塑料包裝材料來(lái)自樹(shù)脂，主要包括五種主要樹(shù)脂：PP、PE、PVC、ABS和PS，占總塑料生產(chǎn)的約67-75%。近年來(lái)，主要用于塑料包裝生產(chǎn)的PE和PP樹(shù)脂占總樹(shù)脂的40%-45%。PE主要分為HDPE、LDPE和LLDPE。PET是一種主要用于紡織行業(yè)合成纖維生產(chǎn)的聚酯，其第二大應(yīng)用是塑料包裝。

自1950年代以來(lái)，全球有兩個(gè)行業(yè)占塑料制造和使用的60%以上：包裝行業(yè)和建筑行業(yè)（如下圖所示），其中塑料包裝單獨(dú)占總塑料消費(fèi)的44.8%。在塑料包裝的消費(fèi)中，食品是最大的領(lǐng)域，占柔性包裝的約70%，其次是用于軟飲料和醫(yī)療領(lǐng)域的設(shè)備包裝和藥品包裝。

在中國(guó)，包裝薄膜幾乎占所有塑料包裝的50%，在塑料包裝薄膜中，PE包裝薄膜是最大的，占65.2%（見(jiàn)表1）。

盡管塑料的主要應(yīng)用領(lǐng)域在包裝行業(yè)，但紙包裝仍主導(dǎo)整個(gè)包裝行業(yè)。包裝產(chǎn)品根據(jù)材料分為五類：紙、塑料、金屬、玻璃和軟木包裝。目前，紙包裝是包裝行業(yè)中最大的類別，由于其易加工、成本低、適合印刷、輕便可折疊、無(wú)毒、無(wú)味和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，已成為市場(chǎng)上使用最廣泛的包裝材料。塑料包裝材料是第二大使用材料。

紙包裝材料不一定比塑料包裝材料更低碳和更環(huán)保

塑料污染已成為一個(gè)日益嚴(yán)重的全球環(huán)境問(wèn)題和威脅。塑料污染在全球范圍內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，從沙漠到農(nóng)田，從山頂?shù)缴詈?，從熱帶垃圾填埋?chǎng)到北極雪和南極降雪，甚至在世界上最偏遠(yuǎn)的地區(qū)。塑料也是溫室氣體排放的來(lái)源之一。2015年，塑料的溫室氣體排放估計(jì)為17億噸二氧化碳當(dāng)量（CO2e），到2050年將占全球碳排放的17%。

鑒于塑料污染的全球性和臭名昭著的性質(zhì)，行業(yè)內(nèi)有一種趨勢(shì)是用紙包裝替代塑料包裝，以減少污染和碳排放。一個(gè)潛在的前提是紙包裝材料的環(huán)境影響低于塑料包裝。事實(shí)上，傳統(tǒng)紙包裝并不像人們想象的那樣低碳和環(huán)保，它也是一種高能耗和高污染的產(chǎn)品。

主要原因如下：

首先，造紙行業(yè)屬于高能耗、高污染和高排放行業(yè)。化石燃料占所用燃料的80%以上，其碳排放占中國(guó)總碳排放的近2%（2015年為1.67%），僅次于電力、石油化工、化工、建筑材料、鋼鐵和有色金屬等高能耗行業(yè)。因此，它們已成為中國(guó)首批八個(gè)納入碳交易的行業(yè)之一。此外，造紙行業(yè)還產(chǎn)生和排放大量污染物，污染水體和空氣。

其次，紙包裝容易加劇資源的供需壓力和矛盾。紙來(lái)自自然資源，特別是森林資源。中國(guó)是一個(gè)森林資源有限的國(guó)家。隨著對(duì)紙制品需求的增加，資源的供給壓力不斷增加。2020年，全國(guó)紙和紙板的生產(chǎn)達(dá)到1.13億噸，消費(fèi)達(dá)到1.18億噸。預(yù)計(jì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，紙和紙板的生產(chǎn)和消費(fèi)將繼續(xù)增長(zhǎng)。同時(shí)，中國(guó)的紙制品生產(chǎn)和消費(fèi)越來(lái)越依賴國(guó)際市場(chǎng)。自2003年以來(lái)，中國(guó)的紙漿進(jìn)口量一直位居世界第一，需求不斷增加。其中，2020年木漿進(jìn)口量達(dá)到3064萬(wàn)噸，占中國(guó)木漿總消費(fèi)的72.8%，這也導(dǎo)致整個(gè)市場(chǎng)的供需矛盾顯著加劇。通過(guò)提高廢紙的回收利用率和開(kāi)發(fā)利用快速生長(zhǎng)植物（如秸稈和竹子）生產(chǎn)紙漿的替代方式，有助于緩解市場(chǎng)的供需失衡。然而，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著廢物禁令的實(shí)施和廢紙回收市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，造紙行業(yè)面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在雙碳目標(biāo)下，造紙行業(yè)對(duì)節(jié)能減碳的需求日益增加。這不僅加速了造紙行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，也使紙企越來(lái)越重視節(jié)能低碳技術(shù)的研發(fā)以及在紙漿生產(chǎn)、化學(xué)回收、漂白、余熱回收、廢紙利用、熱電聯(lián)產(chǎn)等生產(chǎn)過(guò)程中的低碳清潔材料的使用。

紙包裝材料和塑料包裝材料在環(huán)境影響方面哪個(gè)更高或更低？

由于紙和塑料包裝材料都可能帶來(lái)資源和環(huán)境問(wèn)題，哪個(gè)的環(huán)境影響更高或更低？答案不能局限于某個(gè)特定階段或環(huán)節(jié)，也不能一概而論。相反，應(yīng)該從整個(gè)生命周期（LCA）的角度進(jìn)行審視和處理。

美國(guó)環(huán)境保護(hù)局使用WARM模型，也稱為L(zhǎng)CA，來(lái)評(píng)估材料的環(huán)境影響。不同材料的排放因子是生產(chǎn)一噸材料所排放的CO量，如表2所示。具體公式為：

凈排放=指制造本身的排放-（增加的碳儲(chǔ)量+避免設(shè)施的排放）。

例如，如果在源頭減少塑料材料PET的使用，每噸可以減少2.39噸的二氧化碳當(dāng)量排放。如果進(jìn)行回收和再利用，二氧化碳當(dāng)量排放可以減少1.15噸。

3. 參考美國(guó)環(huán)境保護(hù)局的數(shù)據(jù)。采用的電網(wǎng)排放因子不同。

從表中可以看出，盡管紙張具有良好的可回收性，但它可能成為塑料包裝的替代品。然而，考慮到紙張與塑料的密度比，由于紙張比塑料重，對(duì)于相同產(chǎn)品的包裝，紙張的環(huán)境足跡（EF）排放高于塑料。在回收階段，盡管紙張的排放減少較高，但其EF值仍然較高，凈排放仍高于塑料。在焚燒階段，其排放相對(duì)較低。因此，在后端處置過(guò)程中使用紙張具有更多優(yōu)勢(shì)，而在上游生產(chǎn)和回收過(guò)程中，排放超過(guò)塑料。

如果使用聚乳酸（PLA）代替塑料，PLA在相同包裝重量因素下的生產(chǎn)階段排放高于塑料，而PLA在填埋處置中的碳排放低于塑料。

在飲料行業(yè)，鋁罐也被用作包裝，其生產(chǎn)階段的排放高于塑料。但在再生階段，鋁罐的排放減少顯著。玻璃回收階段的排放減少低于塑料。

麥肯錫2022年報(bào)告《塑料的氣候影響》選擇了200多種不同的包裝材料產(chǎn)品進(jìn)行全面生命周期比較。發(fā)現(xiàn)典型紙袋的承重能力增加了約25%，但其重量約為典型HDPE袋的6倍（55克對(duì)8克）。因此，由于原材料使用和運(yùn)輸排放較高，紙質(zhì)購(gòu)物袋的生產(chǎn)排放是HDPE袋的兩倍。如果考慮到后處置和使用的影響（例如使用“雙層袋”），HDPE袋和紙袋之間的溫室氣體影響差異進(jìn)一步擴(kuò)大到五倍。

該報(bào)告還評(píng)估了三種類型塑料杯（EPS、PET和PP）的溫室氣體影響，并與紙杯和可重復(fù)使用的玻璃杯進(jìn)行了比較（如表3所示）。結(jié)果表明，EPS杯由于其輕量特性，溫室氣體排放最低。紙杯的溫室氣體排放與EPS杯相似，因?yàn)槠渖a(chǎn)排放較低。紙杯的涂層含有約5%的LDPE，這被視為塑料混合材料。例如，紙盒房屋中的牛奶盒和LDPE襯里可以使紙杯能夠盛放液體?？芍貜?fù)使用的玻璃杯的排放對(duì)清洗過(guò)程非常敏感，尤其是在選擇高溫水和常溫水時(shí)。假設(shè)一個(gè)玻璃杯可以重復(fù)使用500次，可以在商業(yè)洗碗機(jī)中每批清洗50個(gè)杯子。與使用常溫水相比，使用熱水的溫室氣體排放高出五倍。與EPS和紙杯相比，使用環(huán)保水清洗的可重復(fù)使用玻璃杯的溫室氣體影響較小。

PET瓶由于其輕量特性，排放最低，包括比鋁罐和玻璃更輕。但與這兩種材料相比，PET的回收率較低，并且在焚燒過(guò)程中會(huì)排放碳，而鋁和玻璃則不會(huì)。由于生產(chǎn)過(guò)程中的排放影響更大，PET的排放最低。

減少塑料包裝材料排放的途徑在哪里？

基于上述分析，識(shí)別塑料的環(huán)境和氣候影響需要全面的生命周期分析，不能局限于特定階段或環(huán)節(jié)。要解決塑料的環(huán)境影響，根本上需要增強(qiáng)塑料的回收努力，提高塑料的回收率，而不僅僅是用紙材料替代它們。由于90.5%的塑料尚未被回收，潛力巨大。另一方面，我們需要推動(dòng)塑料生產(chǎn)過(guò)程向清潔能源的轉(zhuǎn)型。如果在塑料生產(chǎn)過(guò)程中使用100%可再生能源，排放可以減少51%。