炎炎夏季，又到了碳酸飲料重出江湖的季節(jié)，其中，最好喝的莫過(guò)于玻璃瓶裝的了。當(dāng)你喝完隨手將空玻璃瓶扔掉時(shí)，心里或許還會(huì)默念：玻璃嘛，埋在土里慢慢就變成沙子了，很環(huán)保的……

你一定想不到，這些看似普通的玻璃瓶，竟是自然界里“超長(zhǎng)待機(jī)”的狠角色——它在自然環(huán)境中完全風(fēng)化需要4000~5000 年，要是扔進(jìn)填埋場(chǎng)，更是能“存活”百萬(wàn)年以上，堪稱“史上最難風(fēng)化的常見(jiàn)垃圾”。

圖源：圖蟲(chóng)創(chuàng)意

它憑什么這么能“活”？

提到難降解垃圾，我們首先想到的是塑料。可玻璃瓶的“壽命”，比普通塑料瓶還要長(zhǎng) 10 倍以上，它的“長(zhǎng)生秘訣”在于“身體結(jié)構(gòu)”太過(guò)堅(jiān)固，自然界里幾乎沒(méi)有能“分解”它的對(duì)手。

我們?nèi)粘Ｓ玫牟Ａ浚瑢W(xué)名叫鈉鈣玻璃，主要成分是二氧化硅（SiO2），制作過(guò)程為把石英砂、純堿等原料，在 1500℃ 的高溫里“熔成液體”，再快速冷卻定型，形成的一種通過(guò)橋氧（Si-O-Si）連接的三維致密結(jié)構(gòu)[1]。

圖片來(lái)源丨wikipedia

美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，玻璃瓶的“長(zhǎng)生”的秘密有 3 點(diǎn)[2]：

沒(méi)有微生物能“消化”它

紙張、果皮能腐爛，是因?yàn)橛形⑸锓纸馑鼈儯坏Ａ菬o(wú)機(jī)材料，目前沒(méi)有任何微生物能以二氧化硅為“食物”，它不會(huì)發(fā)霉、不會(huì)腐爛，只能被風(fēng)吹日曬慢慢磨損。

化學(xué)性質(zhì)“堅(jiān)不可摧”

它耐水、耐氧化，就算遇到日常的酸堿，也不會(huì)被腐蝕。我們看到玻璃“發(fā)白老化”，只是表面一層淺淺的水合反應(yīng)，根本不是真的分解。自然環(huán)境中，它每年被侵蝕的厚度只有納米到微米級(jí)別，想完全風(fēng)化，得等上數(shù)千年[3]。

結(jié)構(gòu)“密不透風(fēng)”

玻璃內(nèi)部是連續(xù)無(wú)孔的“防護(hù)網(wǎng)”，水分子、離子根本鉆不進(jìn)去發(fā)生反應(yīng)，它就像一塊人造巖石，甚至比很多天然巖石還“耐造”，能在土壤、近海環(huán)境中穩(wěn)穩(wěn)待上千年[4]。

更讓人震撼的是，要是把玻璃瓶扔進(jìn)填埋場(chǎng)，沒(méi)有光照、雨水的侵蝕，它幾乎不會(huì)發(fā)生任何變化，存留時(shí)間能達(dá)到百萬(wàn)年以上（相當(dāng)于從人類祖先直立行走，一直保存到現(xiàn)在）。

別被它“無(wú)害”的外表騙了！

很多人認(rèn)為，玻璃碎了會(huì)變成沙子或石頭粒，最后就能回歸自然，沒(méi)啥危害。這其實(shí)是我們對(duì)玻璃最大的誤解。

玻璃不會(huì)真正“融入土壤”，它只會(huì)被海浪、風(fēng)力、摩擦慢慢磨成玻璃碎屑、微玻璃顆粒，一直留在海岸、沙灘、土壤和水里，像一顆不會(huì)消失的“隱形垃圾”，甩都甩不掉。

這些不起眼的玻璃碎片，對(duì)生態(tài)環(huán)境暗藏多重危害：

對(duì)動(dòng)物

水鳥(niǎo)易被碎屑劃傷感染，魚(yú)蝦、飛鳥(niǎo)等誤食玻璃微粒損傷消化道，蛤蜊、牡蠣等貝類濾食富集微玻璃，最終隨海鮮進(jìn)入人體。

對(duì)植物

玻璃碎屑埋入土壤，會(huì)阻礙根系生長(zhǎng)，造成長(zhǎng)期物理脅迫，影響植被正常發(fā)育。

對(duì)環(huán)境

玻璃殘片在濕地、海岸、近海不斷累積，難以自然降解清理，持續(xù)破壞水土與近海生態(tài)平衡。

對(duì)人類

玻璃中的有害成分會(huì)滲入土壤和地下水，富集在農(nóng)作物中，最終通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，威脅健康。

中國(guó)科學(xué)院海洋研究所的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，玻璃類垃圾在近海固體垃圾中占比穩(wěn)定，僅次于塑料，而且?guī)缀鯖](méi)法自然消減，會(huì)在生態(tài)系統(tǒng)里一直“賴著”[5]。

放錯(cuò)位置的資源

雖然玻璃瓶難降解，但它有一個(gè)被我們忽視的“閃光點(diǎn)”——它能無(wú)限次回收重熔，性能幾乎不下降，堪稱“循環(huán)小能手”。用廢玻璃再加工，比用原生礦石生產(chǎn)玻璃，好處多到超乎想象：

? 節(jié)約大量石英砂等礦產(chǎn)資源，減少對(duì)自然的開(kāi)采；

? 降低熔爐溫度，節(jié)能約 30%，超省能源；

? 顯著減少碳排放和空氣污染，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

來(lái)源：作者提供

而且，廢玻璃回收制成的再生玻璃（Recycled Glass）和原生材料外觀幾乎看不出差別。目前，再生玻璃已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于玻璃瓶生產(chǎn)、城市道路的透水磚、公園的景觀材料等[6]。

上海科技館共生星球展區(qū) 來(lái)源：作者提供

對(duì)付玻璃垃圾，我們每個(gè)人只要做好 3 件小事，就能減少它的環(huán)境負(fù)擔(dān)，讓它實(shí)現(xiàn)“永續(xù)循環(huán)”：

? 規(guī)范分類回收：把干凈的玻璃瓶，準(zhǔn)確投入可回收物桶，做到“洗凈、無(wú)殘留”，讓它順利進(jìn)入循環(huán)體系；

? 破碎玻璃妥善包裹：碎玻璃用紙張包好，避免傷到回收人員；

? 重復(fù)使用玻璃瓶：洗干凈的玻璃瓶，用來(lái)當(dāng)水杯、收納罐，減少一次性使用。

科技創(chuàng)造出能存在百萬(wàn)年的材料，而文明要求我們對(duì)它的一生負(fù)責(zé)。真正的環(huán)保，不是拒絕使用，而是學(xué)會(huì)讓每一件物品，都擁有可持續(xù)的一生。

參考文獻(xiàn)

[1]LE LOSQ C. Silicate glasses and glass-ceramics: from raw materials to advanced applications[M]//Springer Handbook of Materials Measurement Methods. Cham: Springer, 2023.

[2]NOAA. Marine debris decomposition rates[EB/OL]. (2024-01-10).

[3] Gin M, Fournier C, Rebiscoul D, et al. Aqueous alteration of silicate glass: state of knowledge and perspectives[J]. Environmental Science & Technology, 2021, 55(12): 8148-8168.

[4] 科普中國(guó). 玻璃在自然環(huán)境中能存在多久？[EB/OL]. (2022-08-29). https://www.kepuchina.cn/article/20220829/102667.shtml.

[5] 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所. 中國(guó)近海海洋垃圾監(jiān)測(cè)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告 [R]. 北京：科學(xué)出版社，2024.

[6]吳其勝，張長(zhǎng)森，劉學(xué)軍；廢玻璃再生骨料制備透水磚試驗(yàn)研究 [J]. 新型建筑材料，2024, 51 (8): 134-138.

作者：趙一航，上海科技館展教中心

策劃：一星期

編輯：rain、一星期

科學(xué)審核：馬汝廣 蘇州科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 教授

本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自上海科技館（ID：sstm01），如需二次轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者。歡迎轉(zhuǎn)發(fā)到朋友圈。

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