20世纪初，化学家们发现了塑料。在工业革命之前，化学家的研究只涉及简单元素和简单化合物，例如铁元素和水分子。当时，任何复杂的物质似乎都来自生物器官，合成复杂物质的过程被称为“有机化学”。但是，人们对原子结构和原子之间如何结合取得突破性的理解，提供了进一步理解分子结构的可能。除了棉、羊毛、皮革、牛角等生活材料外，人们慢慢地认识到可以用无生命的化学物质制造其他有用的材料。

  第二次世界大战后，西方世界经历了塑料的黄金时代。人类能制造出在当时看起来“奇形怪状”的家用物品，比如电话和刀柄。在理论和实践的结合下，化学作为一门科学，开启前所未有的领域，开发出专业的、功能精细的塑料产品，例如螺旋桨、玩具、衣物和电线绝缘层。

  塑料为人们的生活带来了便利。塑料雨衣可以防雨，塑料凉鞋可保护亿万贫困人口的脚。请想一下塑料在您生活中的用途。塑料容器内部的东西不会漏出来。常见的例子很多，比如救生衣里的空气、气球里的氦气。塑料袋还可以盛装液体，盛放盐、糖、苹果等固体。塑料防止容器外的东西进入，例如，防止空气氧化苹果，防止水分破坏食盐，防止细菌破坏食物。这都说明，塑料是一个很好的屏障，可用于分隔物品，维持秩序。

  塑料之所以具备这个优点，是因为原子按照一个方向紧密而牢固地结合成长链。使用毛皮制作衣物或使用动物原料制造工具时，人们就已经从自然界的宏观尺度观察到这一特点。直到1930年左右，化学家才破解了碳原子核外6个电子的结构密码，这一六角形结构可以构建二维平面和线性纤维。由此开始，化学界开始做大量实验和分子设计活动。

  2018年全球塑料产量为3.59亿吨。过去20年生产的塑料垃圾中，有三分之一是一次性的瓶子、袋子和包装袋。因此，一个巨大的讽刺和困境产生：塑料给我们的生活带来了整洁——鲜明的色彩、清洁的卫生、坚固而轻巧的物体容器。然而，塑料也带来非常大的麻烦——很多塑料垃圾导致河流和海洋污染，大量的垃圾填埋场温室气体带来危害。正如乔治·罗根（Georgescu-Roegen）在其著作《 熵的定律和经济过程》中所暗示的，应用塑料的道路，是从有序到无序的。

  科学家们花了数十年的时间才将碳、氢和氧原子的排列设计成各种样式，从而赋予了各种塑料独特的功能。他们可能还需要数十年的时间进行逆向工程，并弄清楚如何将原子分解为更简单的粒子，以便回收或无害处理。当前用于管理垃圾废物的一系列方法，都没办法真正保护我们的家园。

  从全球范围来看，大部分一次性塑料都被轻率地处理了。这些物品无处不在，而且看起来无关紧要，无需费力即可丢弃。当引起宏观后果时，某些政府可能反应过度。在一个极端例子中，一个贫穷国家的士兵拿着冲锋枪威胁没有严格遵守塑料袋禁令的市场销售商。即使是对一次性塑料的温和反对，也可能招致意外的批评。

  在许多发达国家，超市购物袋的收费可能会引起意外的后果。悉尼大学的研究人员追踪了在塑料袋禁令颁布之前和之后城市塑料垃圾袋购买的零售数据。他们发现，虽然塑料购物袋的用量减少了2000万公斤，但是垃圾袋的购买量增加了600万公斤——其中小型、中型和大型垃圾袋的销售额分别增长120％，64％和6％。在实施禁令之前，有12%-22％的塑料袋被当作垃圾袋重复使用，但禁令颁布后，消费者转向使用较小但较重的塑料袋。很大一部分消费者确实有重复使用购物袋的习惯，研究人员也指出可重复使用的购物袋对人体健康的危害。

  消费者行为方面的研究者已获得有用的信息，以帮助制定控制塑料袋需求的政策。首先，对零售商而言，所有商店都必须为购物袋收取10至20美分的费用。其次，任何变化都需要一个过程，提前给顾客通知能够在一定程度上帮助他们改变习惯。第三，销售塑料袋的钱可用于慈善事业或某些特殊产品的打折等。

  塑料垃圾的两个常规处置方法已经走到尽头。世界上大部分城市的垃圾填埋场已被填满，中国城市也感受到了这种束缚。同样，焚烧也不是一种理想途径。露天燃烧塑料会产生有毒烟雾，而专门化熔炉的购买和操作又需要很高的成本。况且，此类处理，仍然会使塑料中的碳原子与两个氧原子结合，最终排出二氧化碳。

  除了教育公民养成负责任地使用或减少使用塑料袋的习惯外，未来的最大希望是将计算化学与实验结合起来，探索如何解开复杂的C-H-O模式中的化学键。也许在未来，相应模式将被发现并大量商业化。目前，只有不到10％的塑料能回收利用。

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