1907年7月14日，美籍比利時人亨德里克·貝克蘭注冊了酚醛塑料專利。這位曾被《時代》周刊譽為“塑料之父”的科學家，可能未曾意識到他因此開啟了“塑料時代”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日常生活息息相關（如衣食住行、通訊和娛樂等），而且也被廣泛應用于包裝、建筑、交通、電子、農業、醫療、航空航天和國防等眾多領域，它改變了現代社會的面貌。難怪倫敦科學博物館館長蘇珊·莫斯曼曾評論道：“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，才有消費革命，收音機、電視、計算機、合成纖維、一次性用具等才得以大量生產。”
據《每日科學》網站近日報道，致力于定量分析塑料制品對人類健康和環境影響的美國亞利桑那州立大學生物設計研究所的羅爾弗·哈爾登，在《環境健康評論》雜志發表了其最新研究報告，在詳盡考察了塑料的構成、用途和處置方法等諸多方面的基礎上，提出了降低塑料負面影響的相關措施。
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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入塑料時代，整個社會為之改觀，并導致了多個產業的誕生和爆炸性增長。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境污染和人類不必要地接觸有害化學物質。未來的智能塑料（smart plastics）將同樣具有多樣性，但卻具備無毒性、可生物降解等優點，并且是利用可再生能源來源作為生產原料。”
塑料是一種以高分子量有機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（如有機玻璃），而大多數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，除了日常生活中的各種用途之外，它在公眾健康領域也大顯身手，比如可用于整形修復、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性的成分，以較低的成本生產具有松軟、透明和柔性等特點的塑料，廣泛應用于醫療領域。一次性塑料醫療用品的顯著優點是能夠減少血液傳播途徑的感染（包括乙肝和HIV）。制藥業用塑料生產先進的藥物輸送系統(簡稱DDS)、髖關節置換手術用的骨骼膠合材料也是由有機玻璃制成，高分子材料支架使組織工程實踐發生了革命性變革。然而，正是由于塑料制品便于處置的特點（如醫用手套、滲析管、塑料注射器等都不需要反復消毒），導致其使用代價高昂和效率低下。
塑料制品的負作用越來越受關注
科學研究表明，塑料的廣泛應用確實給人類帶來不少益處，但從人類健康和環境兩個角度來看其代價也很高昂。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），這個過程一直延續到生命終結。長期持續性接觸塑料制品，增加了某些人體內累積的一些化學成分濃度，且無法消除，而這些化學成分則潛在危害人體健康。
近年來，科學家已經篩選出兩類與塑料有關的化合物雙酚A（即BPA）和鄰苯二甲酸二乙基己基酯（即DEHP)，并對它們進行特別調查，結果發現BPA和DEHP能夠造成人體的內分泌紊亂。
通過對有毒化學物質在生物體內積累情況的研究發現，全美95%的成年人尿液中BPA含量達到可檢測水平。流行病學和動物研究也表明，BPA和DEHP對人體健康以及生殖能力具有負面作用，主要癥狀表現為性早熟、男性生育能力降低和具有攻擊性行為等。
由于擔心人們尤其是最易受到此種化學物質傷害的人群接觸BPA，美國食品與藥品管理局已經禁止在嬰兒奶瓶、防溢杯和其他主要供嬰兒及孩童使用的產品中采用BPA。DEHP也存在同樣的問題，它作為增塑劑被大量應用于各種PVC塑料制品工業。塑料中潛在的DEHP進入人體后對健康也會產生有害作用。動物和人體實驗都表明，DEHP所造成的負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等等。
目前哈爾登研究小組正在評估與塑料相關的其他多種化合物對健康和環境的負作用。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塑料的應用對健康和環境的風險評估依然處于早期階段，但多年來科學家已越來越擔憂其對環境的負面作用。全世界每年生產的各類塑料制品超過3億立方噸，其中大約50%是在人們購買一年之內被廢棄掉。
需要采取多種應對措施
目前塑料制品占全美醫院垃圾的15%到25%。除了一些新型生物可降解塑料之外，其余的必須被運至垃圾填埋場進行焚燒處理或者再循環利用。哈爾登的最新研究認為，上述方法都有其缺點，并同時能對環境帶來風險。
可生物降解塑料在環境中分解后變成更小的聚合物成分，這些成分可能依然會對環境帶來風險；焚燒塑料則會釋放大量溫室氣體；由于土地資源的短缺，利用垃圾塑料填埋場處理大量廢棄塑料制品可能不太現實，同時也可能會導致塑料成分污染地下水。最后，塑料制品的再循環利用則要求審慎地儲存各種塑料材料，而這樣做很困難。采用再循環利用方法生產的塑料制品質量偏低，無法用于醫療保健等用途。
哈爾登指出，需要從多個方面綜合應對塑料應用所引起的各種問題，目前研究工作的進展為改善人類健康和環境提供了希望。科學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更好的可生物降級塑料。該技術提供了雙重益處既限制了溫室氣體排放，又避免了與人類爭奪食物供應（傳統的生物塑料是由農作物資源如玉米和糖漿制成）。含有BPA的環氧樹脂常被添加到金屬罐頭的內襯中，如果用可生物降級塑料替代之，既可以大大減少人們接觸BPA的機會，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環境潛在危害的角度，再次評估一次性塑料產品的使用情況。一些研究認為塑料制品再利用的前景看好，估計可以使醫療設備成本下降大約50%。目前美國大約有25%的醫院正在使用再加工工藝來減少一次性塑料醫療垃圾。
然而，塑料制品對環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帶來一些益處，但其長期危害卻更甚的塑料制品。尤其是，這些產品能給消費者帶來很大方便，使用周期也很短，通常會被人們很快丟棄。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。哈爾登建議對各種塑料制品的整個使用壽命周期進行評估，以確定更加安全、更具有可持續性的替代材料，從而減少使用塑料對健康和環境產生的負作用。
哈爾登說：“目前很多類型的塑料制品和其消費模式是不可持續的。未來對塑料的繼續使用要求我們重新設計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環境相協調。”