耶鲁大学研究：到2050年，生物降解塑料有望将生态毒性降低34％

耶鲁环境学院的研究人员发现，到2050年，可生物降解塑料最多可将生态毒性降低 34%，不过，长期解决方案应着重于从源头防止微塑料的产生。

生物塑料研究院报道，耶鲁环境学院的一项研究表明，若各城市和企业投入建设合适的废弃物处理系统，改用可生物降解塑料能在本世纪中叶将有毒污染减少逾三分之一，并大幅降低全球废弃物总量；但如果没有完善的堆肥设施，可生物降解塑料或会使温室气体排放量翻倍。

这项研究2026年1月16日发表于《自然综述：清洁技术》期刊，是首个在全球范围内预测可生物降解塑料全生命周期环境影响的研究，研究范围涵盖从原材料获取到各类终端处理方式的全过程，包括其最终以微塑料形式进入自然环境的情况。

研究结果显示，尽可能用可生物降解塑料替代传统塑料，到 2050 年可将生态毒性降低至多 34%，同时对能源需求几乎无影响；若配合针对传统塑料的理想废弃物管理模式，还能将全球废弃物累积量降低多达 65%。

不过，要实现这些效益，需通过工业堆肥、厌氧消化等方式对这类材料进行规范的终端处理。如果可生物降解塑料替代品最终被填埋，可能会让温室气体排放量翻倍。研究人员还发现，生物基可降解塑料的生产会使该行业的水足迹较当前增加一倍以上，这主要是因为种植生物质原料需要消耗大量水资源。

图为耶鲁大学环境学院副教授袁媛。姚媛教授本科毕业于东北大学冶金工程专业（中国），博士毕业于西北大学化学工程专业（美国），现任耶鲁大学副教授。她的研究旨在应对日益增长的可持续解决方案需求，这些解决方案既能支持工业发展，又不会损害环境或耗尽子孙后代的资源。她目前的研究项目重点关注生物经济和可持续生产。姚博士曾获美国国家科学基金会教师早期职业发展奖（CAREER）。她被美国化学工程师学会评选为“35位35岁以下化学工程新锐领袖”。

该研究的资深作者、工业生态学与可持续系统副教授袁媛（Yuan Yao）表示：“可生物降解塑料确实有助于减少塑料废弃物累积和生态毒性，但如果终端处理环节管理不当，这些效益便无法实现。我们需要建设更多基础设施，对可生物降解塑料进行规范处理，同时也需要开展科普教育，让人们掌握正确的使用方法。”

这项研究是在姚媛与博士后研究员朴正寅（Zhengyin Piao）2024 年的研究基础上开展的。二人在 2024 年的研究中开发出一种评估水体中可生物降解微塑料环境影响的方法，当时的研究就发现了一种权衡关系：降解速度越快的可生物降解塑料，生态毒性越低，却会产生更多的温室气体。

他们在早期研究中研发的这套方法，还能对塑料生产在多个可持续发展维度产生的影响进行预测。在本次新研究中，研究团队借助该方法，分析了技术层面可被替代的传统塑料占比、不同的废弃物管理场景、全球塑料使用量的增长趋势，以及气温等不同地域环境条件的差异。

研究人员指出，该研究结果凸显出充分挖掘快速发展的可生物降解塑料市场效益的必要性，其中包括加大对节水型原材料的研发投入，以及扩建废弃物管理基础设施 —— 既包括处理可生物降解塑料的厌氧消化装置，也包括回收和处理传统塑料的相关设施。他们还指出，需要建立标准化的标识体系，避免消费者产生混淆，确保塑料得到正确的分类和处理。

姚媛说：“可生物降解塑料并非单一品类，而是一个包含多种不同类型塑料的庞大品类。因此，一个关键问题是，我们该如何为这些不同的材料设置标识，并向消费者科普它们之间的差异。”

研究作者还强调，可生物降解塑料只是解决塑料问题的一部分方案。

该研究的第一作者朴正寅表示：“未来的塑料市场仍将以传统塑料为主导，若不能解决传统塑料带来的问题，我们就无法有效减少废弃物的累积。但如果采取组合策略 —— 同时减少传统塑料的填埋量、增加可生物降解塑料的使用，我们就能遏制未来废弃物累积的增长趋势。”