海洋塑料垃圾污染國際治理進程與對策

安立會，李 歡，王菲菲，鄧義祥，許秋瑾,2*

1. 中國環境科學研究院，國家環境基準與風險評估重點實驗室，北京 100012

2. 南京醫科大學全球環境健康中心，江蘇 南京 211166

海洋塑料垃圾污染已引起全球的廣泛關注，并被聯合國環境大會和海洋大會相繼列為亟待解決的重大環境問題之一. 早在1972 年，Carpenter 等在北大西洋馬尾藻海域表層水體中發現了高達3 500 個/km2的塑料碎片[1]，而大西洋沉積物中塑料添加劑(紫外線吸收劑)水平更是在1960s 就呈急劇升高趨勢[2]，這些證據表明早在60 年前由于塑料的生產和使用但缺少對塑料垃圾的合理回收和有效處置，進而導致大量陸源和海源塑料垃圾直接或間接進入海洋，造成海洋塑料垃圾污染日益嚴重. 直至25 年后，隨海洋洋流形成的5 個巨型海洋塑料垃圾帶在太平洋、大西洋和印度洋上被相繼發現和證實[3-5]. 這些垃圾帶主要由塑料瓶、塑料袋、廢棄漁網漁具及各種塑料碎片等組成，由此引起全社會對塑料污染的關注和對塑料合理使用的思考[6-9]. 海洋塑料垃圾污染不僅會造成視覺污染影響旅游產業發展、堵塞船舶動力系統危害海洋航運安全，還會纏繞生物威脅海洋生物尤其瀕危物種安全，并在環境中降解破碎后產生微塑料，進而對生物健康產生更持久的危害[10]. Gall 等[11]研究指出，現有證據表明海洋塑料垃圾與微塑料已影響了全球500 多種海洋物種安全. 另外，近年在人體組織、排泄物尤其新生兒體內相繼檢出的微塑料[12-14]，更是引起公眾對塑料污染影響人體健康的廣泛擔憂.

為消除海洋塑料垃圾與微塑料污染及其帶來的各種環境危害和健康風險，各國政府采取了多種措施從源頭減少塑料垃圾的產生，各國際和區域組織也在積極推進全生命周期管理塑料，分享最佳經驗，預防塑料垃圾進入環境并匯入海洋. 為此，該文系統分析了全球塑料生產和垃圾產生特征，介紹了塑料垃圾入海情況，梳理了海洋塑料垃圾的國際治理進程，并在此基礎上提出了我國的應對建議，以期為推進我國海洋塑料垃圾污染防治和積極參與國際治理進程提供參考.

1 全球塑料垃圾產生量

全球塑料垃圾產生量隨著全球塑料產量增加呈急劇增加趨勢. 據歐洲塑料協會(https://plasticseurope.org)統計，全球塑料產量從1950 年的170×104t 激增至2020 年的3.67×108t，塑料累計產量高達96.00×108t(見圖1)，并預測2050 年全球塑料制品產量將達到24×108t，是2020 年塑料產量的6 倍以上. 盡管我國從2012 年起是全球塑料生產量最多的國家，但在2000 年以前美國塑料產量一直位居世界第一，其中1950—2000 年美國累積塑料生產量占全球塑料生產總量的26.24%，支撐了20 世紀各國對塑料材料的大量需求.

圖 1 1950—2020 年全球塑料年產量和累積產量Fig.1 Global plastic production and accumulative plastic production in 1950-2020

在所有塑料制品中，約有40%～45%的塑料制品使用周期較短，有效使用時間僅為幾天甚至幾分鐘，如塑料包裝，從而導致塑料垃圾產生量也呈快速增加趨勢. Geyer 等[15]研究顯示，2015 年用于包裝的塑料制品生產量為1.46×108t，同年全球塑料包裝產生的垃圾量達1.41×108t，即約有96.5%的塑料包裝使用后就變成了垃圾而被丟棄，導致塑料垃圾總量的46.6%來源于塑料包裝. 同樣，據統計顯示，2018 年塑料包裝產生的垃圾占塑料垃圾總量的46%[16]，與2015 年的占比幾乎沒有發生變化，在一定程度上說明塑料包裝是塑料垃圾主要來源的結論，因此塑料包裝減量化也是未來塑料垃圾源頭減量和資源化再生利用的重點領域. 另外，盡管建筑、工業和電子塑料制品因使用周期較長，目前僅占塑料垃圾成分的較小比例，但隨著各種塑料材料使用壽命陸續到期，由此產生的塑料垃圾也將不容忽視.

全球塑料垃圾產生量還與各國經濟發展水平有直接關系. 據統計，美國、英國、科威特、德國、荷蘭和愛爾蘭等經濟發達國家人均塑料垃圾的產生量較高[17]，其中科威特是人均塑料垃圾產生量(0.69 kg/d)最多的國家，美國也以人均0.34 kg/d 的塑料垃圾產生量位于世界前列，而印度、莫桑比克等國家人均塑料垃圾產生量則僅為0.01 kg/d. 總體上，經濟發達國家的人均塑料垃圾產生量遠高于經濟欠發達國家. 這是因為隨著經濟水平提高，消費者對生活品質(包括食品安全和個人衛生防護)的要求越來越高，尤其生活便利化驅動的快速消費模式更是加大了對一次性塑料包裝的需求，導致用于包裝的塑料占比一直處于較高比例，這也解釋了塑料包裝是塑料垃圾主要組成的產生原因. 然而，盡管全球人均塑料產生垃圾量存在明顯差別，但各國嚴重滯后甚至缺失的固體廢物有效管理導致大量塑料垃圾進入環境，如1980 年前各國產生的所有塑料垃圾幾乎全部被丟棄進入環境，而循環利用和焚燒處置的塑料垃圾甚至可以忽略不計；隨著各國對環境保護要求提高，在1980 年以后用于焚燒和1990 年以后被循環利用的塑料垃圾以平均每年0.7%的趨勢逐年增加[15]. 盡管如此，該研究認為目前仍只有不到9%的塑料垃圾被回收，另有12%被焚燒，而絕大部分(79%)被填埋或隨意丟棄進入環境.

對于回收利用的塑料垃圾，2017 年前中國一直是經濟發達國家塑料垃圾的主要輸出去向. 據統計顯示，僅2016 年中國進口塑料垃圾就高達734.7×104t[18]，占當年全球塑料垃圾出口總量的65%，占我國當年再生利用塑料的近40%. 日本、美國、德國、比利時、澳大利亞和加拿大6 個經濟發達國家每年向我國出口的塑料垃圾占我國塑料垃圾進口總量的76%以上，其中約有25%的塑料垃圾是通過中國香港的入境口岸進入我國內陸地區，因此在相當長的一個時期我國承擔了全球塑料垃圾處理的額外責任，也對我國生態環境造成了嚴重影響. 隨著我國在2017 年實施嚴格的“禁廢令”，廢塑料進口量從2017 年的583×104t驟降至5×104t，2019 年實現清零，結束了塑料垃圾的進口歷史. 隨著2019 年聯合國環境規劃署通過《巴塞爾公約》修正案，發達國家的塑料垃圾由出口被迫轉向自行解決，進而也促使各國加大塑料垃圾源頭減量和資源化再生利用，努力提高塑料的使用效率[19].

2 全球塑料垃圾入海量

海洋塑料垃圾的來源分為陸基來源和海基來源，有研究推測80%以上的海洋塑料垃圾是陸基來源[17].與內陸國家和地區相比，沿海和海島國家的塑料垃圾還會因風暴潮、地震等自然災害或通過河流更易進入海洋，如2011 年日本東北部地震引發的海嘯導致大量垃圾包括塑料垃圾進入太平洋海域. 2015 年Jambeck等[17]研究指出，2010 年全球有480×104～1 200×104t塑料垃圾進入海洋，而沿海岸線50 km 范圍內陸域是海洋塑料垃圾的主要來源，并簡單地根據人口密度和固體廢物管理水平等基本要素，利用模型估算并指出中國是全球海洋塑料垃圾輸入大國. 2020 年，Borrelle等[20]根據塑料垃圾減少、廢物管理和回收措施等多個要素，重新計算了全球173 個國家2016 年向環境排放塑料垃圾的總量(1 900×104～2 300×104t)，并基于科學數據計算得出中國人均塑料垃圾產生量僅是歐美等發達國家人均垃圾產生量的1/6，中國向環境排放塑料垃圾總量明顯低于俄羅斯、印度和印度尼西亞等國家，由此認為中國并不是向環境排放塑料垃圾最多的國家；同年發表在Science Advances上的研究[21]也指出，美國2016 年人均塑料垃圾產生量高達130.1 kg，塑料垃圾年產生量達4 200×104t，占世界年產生塑料垃圾總量的17%，因此美國是全球塑料垃圾產生量最多的國家，并有超過50%的塑料垃圾出口到發展中國家. 另外，有研究預測，如不采取有力措施加強陸基塑料垃圾管理，每年流入海洋的塑料總量將從2016 年的1 100×104t 增至2040 年的2 900×104t，屆時海洋塑料垃圾賦存量將會是目前的4 倍以上[22]，甚至有報告預測到2050 年海洋塑料垃圾重量將超過海洋魚類資源量[23]. 盡管相關研究在發表之后得到了廣泛關注并被大量引用，但不斷有學者對其研究結果提出了質疑. Mai 等[24]以人類發展指數為主要預測因子估算了全球塑料河流入海通量，并通過模型計算2018 年全球約5.7×104～26.5×104t 塑料垃圾通過1 518條主要河流匯入海洋，并預測隨著各國積極推進塑料垃圾治理，進入海洋的塑料垃圾量也將在2028 年達到峰值，但全球每年仍有6.24×104～2.9×104t 塑料垃圾進入海洋. 然而，有研究估算全球每年向海洋丟棄的廢棄漁網就高達64×104t，進而導致太平洋垃圾帶中約46%以上是各種漁業塑料垃圾[25]. Richardson 等[26]利用meta 分析估算得出，全球每年約有5.7%的漁網、8.6%的捕魚器和29%的繩線被故意或意外遺失進入海洋，因此海基來源塑料垃圾甚至超過了陸基來源. 最近新冠肺炎疫情暴發后，一項研究[27]推測，全球193 個國家和地區產生了840×104t 與疫情防護有關的塑料垃圾，其中有2.59×104t 進入了海洋，增加了海洋塑料垃圾來源的不確定性. 因此，全面掌握海洋塑料垃圾主要來源和入海途徑，科學估算塑料垃圾的入海通量，是當前亟待解決的科學難題之一，也是從根本上解決海洋塑料垃圾污染的科學基礎.

在洋流、風力及生物的作用下，海洋塑料垃圾會在水體、沉積物及生物體中分配和累積，并逐漸發生老化破碎生成塑料碎片、微納米塑料等，最終會被礦化和降解. Lebreton 等[28]利用全球1950—2015 年塑料產量、排放到海洋中的塑料材質類型、傳輸路徑和降解速率等參數，建立了一個海洋塑料垃圾分布模型，預測在全球海灘、近海(水深小于200 m)和外海(水深大于200 m)累積的大塊塑料垃圾量(＞5 mm)分別達8 200×104、15×104和100×104t，而微塑料(＜5 mm)也分別達4 000×104、8×104和50×104t. 盡管該模型受技術和數據局限性存在很大不確定性，但在一定程度上仍可說明近岸海域尤其海灘是海洋塑料垃圾累積的主要區域.

3 海洋塑料垃圾國際治理進程

盡管早在1972 年就有研究發現大西洋西北馬尾藻海域出現大量的塑料碎片[1]，并預測隨著美國等國家塑料生產量的快速增加，將會導致更多的塑料垃圾進入海洋并危害海洋生態系統健康，但直到1995 年海洋廢棄物才被納入《華盛頓宣言》，并逐漸引起全球社會各界的關注. 國際海洋環境保護科學問題聯合專家組(GESAMP)在2001 年提出了海洋廢棄物問題，進一步推動了聯合國對海洋塑料垃圾的重視. 隨后，作為聯合國系統內負責全球環境事務的牽頭部門，聯合國環境規劃署(UNEP)也于2003 年發起“海洋垃圾全球倡議”，并在2011 年首次公開提出全球海洋塑料垃圾污染問題，隨后在2012 年推出了《海洋垃圾全球伙伴協議》，而同年召開的聯合國可持續發展大會也在《我們想要的未來》中特別提及了海洋廢棄物問題. 2014 年，第一屆聯合國環境大會首次通過了“海洋塑料廢棄物和微塑料”決議(UNEP/EA.1/6)[29]，聯合國環境規劃署(UNEP)也借此將海洋塑料污染列為近10 年最值得關注的十大緊迫環境問題之一，并呼吁各國應在塑料和微塑料管理方面采取預防性措施. 2016 年，第二屆聯合國環境大會通過了“海洋塑料垃圾和微塑料”決議(UNEP/EA.2/Res.11)[30]，要求對海洋塑料垃圾和微塑料的相關國際、區域和次區域治理戰略和辦法的有效性開展評估，查明可能的差距和備選辦法，進一步從國際法和政策層面推動海洋塑料垃圾和微塑料的管理和控制. 根據大會決議，聯合國環境規劃署組成咨詢專家小組負責盤點全球海洋塑料垃圾與微塑料的治理措施和面臨的障礙，評估各種措施的治理效力以及可利用的財務和技術資源等，最終形成3 個備選方案提交至第三屆聯合國環境大會秘書處，一是充分利用現有治理和管理框架機制；二是審查和修改現有治理框架機制，并引入和增加行業管理規定；三是分兩個階段建立一個新的全球治理框架，最終目標是建立具有法律約束力的全球協議[31]. 在隨后的第三屆和第四屆聯合國環境大會上相繼通過了“海洋垃圾和微塑料(UNEP/EA.3/Res.7)”[32]、“海洋塑料垃圾和微塑料(UNEP/EA.4/L.7)”和“治理一次性塑料制品污染(UNEP/EA.4/L.10)”[33]決議 (見圖2)，并成立由國際組織和非政府組織、各國科學家、企業代表等組成的海洋塑料垃圾與微塑料不限名額專家組努力推進相關工作，包括探索治理海洋垃圾和微塑料的所有障礙、確定國際、區域、次區域和國家等多個層面上的應對方案、評估不同應對方案對環境、社會和經濟等多方面的影響，并審查不同應對方案的可行性和有效性.

此外，G20、G7、APEC 等區域和次區域組織也在積極推進海洋塑料垃圾污染，如2017 年G20 首次通過《G20 海洋垃圾行動計劃》，提出了應對海洋塑料垃圾的7 個優先關注領域；2019 年G20 發布的《大阪宣言》承諾“到2050 年海洋塑料垃圾新增為零”的藍色海洋愿景[34]，并在隨后2020 年的G20 會議上再次重申了該目標，而2021 年G20《環境部長公告》提議以全生命周期管理塑料并減少非必要一次性塑料制品的使用(見圖2).

在國家層面上，美國于2015 年和2018 年相繼簽署《無微珠水法案》和《拯救海洋行動2018》，德國要求自2019 年開始重新分配塑料制品配額并要求減少塑料包裝，英國政府承諾在2042 年前消除所有可避免的塑料垃圾污染，意大利政府則通過“123/2017”法案要求必須使用符合“NI EN 13432”國際標準的可降解塑料袋. 2018 年，歐盟委員會正式發布“基于循環經濟理念的塑料戰略”(the EU strategy for plastics in a circular economy)作為應對塑料污染的綱領性文件，計劃投資3.5 億歐元加快塑料產業研發進程，實現塑料生產和回收現代化，并于2021 年發布《一次性塑料制品指南》推動從源頭減少塑料垃圾產生. 同時，歐盟還啟動了“塑料再思考—循環經濟應對海洋垃圾”項目，旨在通過循環包裝減少快遞行業產生的塑料包裝垃圾. 我國始終高度重視塑料垃圾污染問題，并采取了一系列有效措施持續推進治理. 2001 年，原國家經濟貿易委員會首次印發《關于立即停止生產一次性發泡塑料餐具的緊急通知》(國經貿產業〔2001〕382 號)，國務院于2007 年印發了《國務院辦公廳關于限制生產銷售使用塑料購物袋的通知》(國辦發〔2007〕72 號)；2020 年，國家發展和改革委員會、生態環境部相繼聯合印發了《關于進一步加強塑料污染治理的意見》(發改環資〔2020〕80 號)和《關于扎實推進塑料污染治理工作的通知》(發改環資〔2020〕1146號)，隨后再次聯合印發《“十四五”塑料污染治理行動方案》，要求從塑料垃圾源頭減量、科學合理發展替代產品、促進塑料廢棄物回收、減少塑料垃圾填埋和泄漏、加大塑料垃圾專項清理等塑料污染全鏈條開展治理，持續有效推進塑料垃圾污染防治. 同時，我國近年相繼啟動了國家重點研發計劃“海洋微塑料監測和生態環境效應評估技術研究”“微塑料復合污染傳輸機理及阻斷新技術”以及中國科學院學部咨詢評議項目“我國塑料污染防治存在的問題與對策”等塑料與微塑料污染治理專項，有力推動了我國塑料垃圾污染防治. 據UNEP 統計，截止到2018 年全球已有至少82 個國家和地區完全或部分禁用塑料袋、43個國家和地區采取收費政策減少使用塑料袋、7 個國家和地區采取禁用和收費相結合方式控制塑料袋的使用，一次性塑料袋使用量和塑料垃圾產生量均呈顯著下降.

目前，各國政府、國際組織、非政府組織和社會公眾一致認為保持現狀將無法解決海洋塑料垃圾污染問題，也是最不可接受的做法，并有以歐盟、挪威等為代表的區域組織和國家提議建立一個具有法律約束性新的全球公約應對海洋塑料垃圾污染. 盡管有部分國家對此明確表示反對，以及部分國家至今尚未表明立場，但仍有越來越多的國家表示支持. 2021 年9 月，德國、加納、越南和厄瓜多爾共同組織召開了四國部長級會議(見圖2)，隨后向第五屆聯合國環境大會秘書處提交了會議成果《部長聲明》. 該《部長聲明》中明確提議成立政府間談判委員會以推進塑料污染全球公約的制定，并希望能夠在第六屆聯合國環境大會前對此達成一致意見，并得到了全球50%以上國家、地區政府和國際組織代表的簽名支持. 另外，挪威等北歐五國環境與氣候部長于2019 年聯合發布了《關于防止海洋塑料垃圾的新全球公約的必要性的北歐部長聲明》，并于2020 年10 月由北歐部長理事會發布《防止塑料污染的新全球公約的可行要素》[35]，也首次提出海洋塑料垃圾治理全球新公約要點，內容包括消除有問題和可避免的塑料產品、可持續塑料產品管理、可持續塑料廢棄物管理和減少化學品危害的4 個戰略目標，以及制定塑料價值鏈上中下游的國際標準、國家承諾和支持性措施的3 個核心機制. 可以預見，在未來建立一個新的并具有法律約束力的國際公約應對全球海洋塑料垃圾污染將成為可能.

圖 2 海洋塑料垃圾國際治理進程Fig.2 Milestones of the international progress on combating marine plastic litter

4 對策建議

為加強塑料污染防治，我國國家發展和改革委員會、生態環境部等部門相繼聯合印發了《關于進一步加強塑料污染治理的意見》《關于扎實推進塑料污染治理工作的通知》和《“十四五”塑料污染治理行動方案》，積極推動塑料生產和使用源頭減量，大力開展重點區域清理整治，有序推進環境友好型塑料替代材料的研發和使用，加強塑料全生命周期管理. 與此同時，我國更需積極參與海洋塑料垃圾全球治理進程，始終堅持預防原則、三方共治原則、共同但有區別的責任原則以及各自能力原則，分享中國最佳實踐[36-37]，努力踐行全球海洋生命共同體的可持續發展理念，為實現2030 年可持續發展議程目標貢獻中國智慧.

4.1 堅持預防原則

與海洋塑料垃圾末端清理相比，源頭預防才是解決海洋塑料污染的根本途徑，即通過經濟手段和行政干涉相結合的措施，減少對塑料的過度消費和不必要使用，從而避免塑料垃圾過量產生，并通過完善固體廢物管理體系和法律法規避免塑料垃圾泄漏進入環境. 在循環經濟“3R”原則〔減少使用(Reduce)，重復利用(Reuse)，回收利用(Recycle)〕基礎上，聯合國環境規劃署[38]提出塑料垃圾源頭預防還需引入更多“再思考(Rethink)”理念，并增加了“重新設計(Redesign)，拒絕使用(Refuse)和恢復使用(Recover)”，即“Reduce、Redesign、Refuse、Reuse、Recycle、Recover”，由“3R”原則擴展變為“6R”原則，并將“6R”原則用于塑料全生命周期管理，延伸塑料材料和制品的產業鏈和價值鏈，進而全部覆蓋塑料生產、消費和廢物回收處置的上中下游，同時加強關鍵環節管理，預防塑料垃圾進入環境和匯入海洋.

4.2 堅持三方共治原則

塑料材料為社會發展帶來極大便利，顯著提高了生活質量，極大節約了對木材和鋼鐵等自然資源的開發，有效保護了生態環境. 但與此同時，塑料產品設計不完善、消費者的過度消費和政府不健全的塑料廢棄物管理體系，最終導致大量塑料垃圾進入環境并長久存在，進而造成了嚴重的塑料污染，對生態系統和人體健康產生潛在風險. 因此，社會各界應理性認識到環境塑料污染主要是使用后不完善管理的問題，而不是塑料材料本身的問題. 為此，塑料污染治理應堅持政府、生產企業和消費者三方共治原則，落實各方責任，突出各方義務. 其中，政府應不斷完善塑料廢棄物的回收和再生利用的管理體系，提高塑料廢棄物的管理水平，加強協調和引導責任；企業應不斷提升塑料制品的設計和透明度，提升產品質量和附加值，轉線性消費為閉合循環模式，突出生產者責任；消費者應減少對塑料制品的過度消費和非必要使用，尤其減少一次性塑料制品的使用，增強生態環境保護意識，突出消費者的社會責任[39].

4.3 堅持共同但有區別的責任原則

從海洋塑料垃圾國際治理進程來看，制定一項新的具有法律約束性的塑料污染國際公約已成為可能.這就要求我國在參與海洋塑料垃圾全球治理進程中，堅持社會發展的理念，厘清各國塑料生產消費歷史和海洋塑料垃圾污染的發生發展過程，堅持共同但有區別責任的原則以及各自能力原則，督促各國基于國情實際履行各自職責和歷史責任，在源頭預防的基礎上積極采取有效措施清理早期排放并在海洋中存在的各種塑料垃圾，避免塑料垃圾破碎對海洋生態系統造成更大危害；同時，鼓勵發達國家加大對發展中國家在經濟和技術方面的援助，共同推進全球海洋塑料垃圾治理和塑料污染防治.