应对垃圾堆积的新办法
在喜马拉雅城市博卡拉,被丢弃的方便面包装袋和饼干包装纸,正以一种意想不到的方式获得新生:铺在过往汽车的轮胎下。尼泊尔正在试点一种方法,将低价值塑料垃圾粉碎后掺入沥青,制成复合路面。支持者希望此举既能降低建设成本,也能让街道更整洁。这项由绿色道路废弃物管理公司牵头的计划,代表着一种规模虽小却日益发展的努力,试图同时解决两个长期难题:堵塞垃圾填埋场和河流的塑料垃圾,以及在强季风雨中破损的道路。据联合国开发计划署数据,博卡拉每天产生约201吨垃圾。如今,汽车已在这座城市的试验路面上行驶。零食包装变成路面,这一景象引起全球关注,正是因为这个想法看起来简洁而巧妙。全球每年生产超过4.4亿吨塑料,各地城市也都需要更平整的道路。将这两个问题联系起来,似乎顺理成章。绿色道路废弃物管理公司创始人比马尔·巴斯托拉认为,这种做法能够消纳传统回收商不愿处理的塑料,让难以回收的材料派上用场。2018年至2020年的早期试点铺设了约8,200英尺的塑料混合沥青路面,使用了超过6,600磅低价值塑料。这些数字规模不大,却表明在正规回收市场失灵之处,人们愿意尝试新办法。然而,科学家和政策制定者警告说,在从试点项目扩大到国家政策之前,必须对这一方案进行仔细研究。
垃圾堆积场满溢、露天焚烧和被塑料堵塞的排水沟,构成了南亚许多地方的日常景象。在尼泊尔,快速发展的城市地区压力尤为突出,当地市政收集系统难以跟上消费增长的步伐。联合国开发计划署指出,博卡拉的快速扩张加大了湖泊、湿地和社区的压力。在联合国开发计划署的支持下,绿色道路废弃物管理公司一直在推动将回收塑料用于道路建设,目标是在创造本地就业的同时减少环境危害。巴斯托拉告诉联合国开发计划署,他的目标是通过让社区、企业和技术围绕废弃物解决方案开展合作,建设一个更清洁的国家。这一概念并非尼泊尔独有。印度已在总理农村道路计划下,利用塑料垃圾修建了近24,855英里的乡村道路;截至2024年10月前的两年间,就完成了约8,078英里。这一规模证明,该做法可以从新奇尝试走向政府支持的项目。不过,尼泊尔面临独特的地理和经济限制,需要量身定制的方案。
垃圾如何变成路面
垃圾转变为路面的过程有一套特定步骤。工人收集方便面、饼干及其他零食的废弃包装,将材料分类后粉碎成细小碎片。在加入传统沥青黏结料沥青之前,先用这些塑料碎片包裹热骨料。塑料并不会完全取代沥青,而是减少所需的新原材料用量,同时利用缺乏商业价值的废弃物。2024年发表于《国际多学科研究期刊》的一项研究发现,加入约8%的多种塑料废弃物,可减少对原生沥青的需求,并改善实验室测得的抗潮湿性、马歇尔稳定度和密度等性能。马歇尔稳定度衡量沥青混合料在荷载下的强度;在重型车辆和剧烈温度变化会损害路面的地区,这是一项关键指标。实际而言,马歇尔稳定度更高,意味着路面在受力时不易变形或开裂。
《自然·科学报告》刊载的另一项研究运用了机器学习方法,分析了210个塑料改性沥青样本,确定了若干最佳参数范围:塑料颗粒尺寸为2.5至4毫米,沥青含量接近5.3%至5.5%,塑料含量为20%至30%。这些发现表明,如果严格控制混合参数,回收塑料可以作为聚合物增强材料,改善黏结料的内聚性和弹性。同时,相关文献也指出了实际应用中的重要挑战,例如塑料分散、黏结料与塑料的相容性、储存稳定性,以及可能抵消效益的低温脆性;若不加以管理,这些问题都可能带来影响。因此,回收塑料应被视为有条件地发挥效益的改性材料,只有妥善应对技术挑战,才能实现其性能优势。
耐久性与节省成本的前景
支持者认为,塑料路面除了能减少废弃物之外,还具备可衡量的工程优势。比马尔·巴斯托拉告诉法新社,这种方法能够降低成本、防止水分渗入并延长道路使用寿命。在尼泊尔,这一说法颇有现实意义,因为季风暴雨经常将养护不善的路面冲成密布坑洼的路网。实验室证据支持其中部分主张。研究显示,掺入废弃聚乙烯能够提高混合料在高温下的刚度,帮助路面抵抗荷载造成的永久变形。研究还报告称,这种做法能提高抗车辙和抗疲劳性能,而这两者是繁忙公路常见的损坏形式。在世界银行支持下,孟加拉国八个行政区开展的试点项目也初见成效。加济布尔的一段试验路经受住了洪水侵袭,在夏季极端高温下没有出现沥青泛油,建设成本也低于传统的纯沥青路面。
德克萨斯大学阿灵顿分校的主要研究人员萨哈达特·侯赛因曾在得克萨斯州和孟加拉国修建塑料路。他表示,在掺入最高10%的回收塑料时,塑料路面可使裂缝和坑洼损坏减少多达75%。他的团队观察到,在孟加拉国有记录以来最炎热的夏季,传统沥青路面软化并融化,而相邻的塑料改性路段则没有出现明显损坏。对于任何面临极端天气的国家来说,热稳定性和抗潮湿性都很有吸引力。侯赛因解释说,将低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)等塑料掺入沥青混合料,可减少对原生石油基材料的需求,从而降低道路建设的碳足迹。这种材料还能提高道路耐久性、延长使用寿命,减少维修次数,并降低长期养护所需的资源消耗。
微塑料问题
尽管工程领域对此充满热情,环境科学家仍对铺设路面后会发生什么提出严肃关切。世界银行警告称,塑料路面尚未经过全面科学评估,因此其环境足迹仍有待了解。一个核心担忧是微塑料:经过多年使用,轮胎磨损路面时可能会刮下细小塑料碎片。《整体环境科学》发表的一项研究模拟了塑料改性沥青样本上的道路交通,并首次测量了微塑料释放量。研究人员发现,掺入回收低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)的沥青,会释放尺寸为2至40微米的微塑料。低温和酸性条件会促使释放量增加。研究还发现,将回收塑料作为聚合物改性剂掺入沥青基质,与将其作为合成骨料替代物加入相比,会更早释放微塑料。
世界银行曾明确概述这一基础设施方案面临的不确定性。
在道路建设中使用回收塑料,尚未经过充分严谨的评估,无法判断其环境影响;塑料路面在使用寿命结束后能否回收,也仍不清楚。
这些发现表明,环境因素会影响塑料逸散到周边土壤和水体中的数量。另一个重大未知因素是报废后的处理。世界银行报告提出疑问:塑料路面最终被铣刨拆除后能否回收,还是现有解决方案会变成受污染的废物流?传统沥青可高度回收,通常会被铣刨成再生沥青铺面材料,用于新项目。加入塑料可能会让这种循环利用变得复杂。《建筑环境前沿》刊载的一篇独立文献综述警告称,将塑料废弃物用于此类用途,可能是持续进行的“漂绿”行为,会拖延并分散人们对真正解决塑料污染危机的注意力。该综述指出,这些做法可能加剧负面生态影响,并通过为废弃材料创造新市场,增加对持续生产原生塑料的需求。
健康、标准与漂绿风险
除路面磨损之外,专家还担心化学物质渗出和职业安全问题。《建筑环境前沿》发表的一篇综述考察了塑料废弃物在各类建筑应用中的使用,发现许多研究忽视了潜在的健康代价。塑料含有数千种化学添加剂,其中约四分之一已知具有危险特性。道路建设过程中加热塑料废弃物时,工人可能吸入颗粒物或烟气,但保护劳动者的指导规范仍不完善。塑料污染联盟传播主管、该综述第一作者埃丽卡·西里诺告诉《格里斯特》,她审阅的若干研究由化工和塑料制造商资助,而非独立研究人员开展,因此可能存在偏向正面描述的倾向。
美国国家科学院在一份重要报告中得出结论称,美国几乎没有实质性研究能够支持行业对塑料路面效益的主张。报告指出,材料和施工成本较高,长期性能也存在不确定性。卡内基梅隆大学荣休教授戴维·佐姆巴克曾主持撰写该报告的委员会。他解释说,即使塑料路面最终被证明可行,也不太可能成为消纳塑料废弃物的巨大“蓄水池”。根据美国国家科学院的文献综述,沥青路面中废塑料的干重占比最高只能达到约0.5%。即使在乐观情形下,用塑料替代沥青黏结料中的全部原生塑料,也只能消纳全国塑料废弃物总量中的极小一部分。佐姆巴克强调,基础设施不是混合塑料垃圾的倾倒场;对洁净、优质聚乙烯的需求,可能只是将材料从其他回收渠道转移过来,而非从垃圾填埋场中消纳。
为尼泊尔制定路线图
尼泊尔必须结合本国的地理和制度现实,权衡这些效益与风险。山区地形、季节性山体滑坡以及市政预算有限,使道路养护成本高昂,后勤工作也十分复杂。如果不调整供应链和质量控制,直接照搬印度已修建数千英里塑料路面的乡村道路计划,可能并不可行。绿色道路废弃物管理公司及其合作伙伴对此已有认识。巴斯托拉专注于传统回收商拒收的低价值塑料,希望在没有市场的地方培育本地市场。不过,扩大规模需要制定关于塑料含量、混合温度和性能基准的统一规范。如果缺少国家标准,材料质量参差不齐,可能导致道路过早损坏,削弱公众信任。
萨哈达特·侯赛因指出,要让任何新技术取得成功,就必须培训沥青厂的工人。由于不同塑料的熔点和与沥青的相容性各不相同,混合塑料时需要调整温度和时间。如果温度过高,就可能释放二噁英和其他有害化合物,因此必须维持安全的操作温度范围。德克萨斯大学阿灵顿分校可持续发展固体废弃物研究所目前正与交通部门合作,制定可在全国乃至全球采用的设计指南。对尼泊尔而言,采用这类规程有助于缩小有前景的试点项目与可靠的基础设施政策之间的差距。明确的监测系统能让工程师跟踪道路在不同季节的表现,并在问题普遍出现之前调整技术规范。
区域势头与全球背景
整个南亚都在关注塑料道路试验。孟加拉国正与世界银行合作,研究塑料路面能否更好地抵御自然灾害,同时监测微塑料径流。印度奥迪沙邦近期向印度国家公路管理局寻求技术支持,计划开展城市试点,将粉碎塑料与沥青在170至180摄氏度下混合。斯坦福大学研究人员在美国国家科学院资助下,探索了塑料复合建筑板材和路面等更广泛的应用,并强调需要改进废弃物分类和性能数据库。他们的研究表明,回收由聚合物复合材料制成的整栋建筑,或许能形成成分更均一的废物流,使后续再利用更具可预测性。
与此同时,将低价值废弃物转化为建筑材料的降级回收理念,符合循环经济框架中优先让材料持续发挥作用的原则。但批评者认为,降级回收可能掩盖了对原生塑料持续生产的依赖。塑料污染联盟等倡议团体指出,限制不必要的塑料生产等源头策略,优于可能延长塑料经济的报废处理方案。尼泊尔正处于这一十字路口。它可以借鉴印度的规模化经验、孟加拉国的洪灾韧性测试和美国的学术研究,同时制定适合喜马拉雅地区情况的政策。最终目标不只是修建更平整的公路,更是建立一套能够减少环境危害、又不把隐性成本留给后代的废弃物管理体系。
要点
- 尼泊尔正在博卡拉及其他试点地区测试塑料混合沥青道路,试图同时应对塑料垃圾和道路耐久性问题。
- 绿色道路废弃物管理公司在早期试点中使用了超过6,600磅低价值塑料;其做法是在加入沥青前,用粉碎后的废弃物包裹骨料。
- 印度和孟加拉国等周边国家已推进规模更大的塑料道路项目,为南亚国家提供了可供借鉴的模式。
- 实验室研究显示,这种做法可改善马歇尔稳定度、抗潮湿性和热性能,但数十年跨度的实地数据仍然有限。
- 世界银行和独立科学家警告,微塑料释放、化学物质渗出以及报废后的可回收性,都需要经过严格的长期研究。
- 专家强调,塑料路面并非解决塑料污染的全面方案,因为道路建设只能消纳全部废弃物中的一小部分。
- 在尼泊尔从试点扩大到政策之前,必须制定明确的国家标准、工人安全规程和监测体系。






