暴露於自然環境中,不同材質的分解速度差異極大——從數日到數千年不等。但那些最常見的日常材質,究竟需要多久才會分解?
我們將探討幾種常見材料的分解時間,觀察這些現象在現實世界中的表現,並思考是否存在比任其腐爛更佳的解決方案。
首先,讓我們釐清分解作用的實際運作方式及其影響因素。
生物可分解材料如何分解?
首先,分解是指物質經由細菌和真菌等生物作用而分解的過程。影響分解的主要因素包括溫度、水分和氧氣。
較溫暖的環境會促進微生物繁殖並加速物質分解——直到溫度過高導致微生物無法存活為止。寒冷環境則會阻礙甚至完全停止分解過程。
除了溫暖的環境外,分解物質的生物體也需要水分才能存活,這意味著較潮濕的環境通常會促進更快的分解過程。然而,如同溫度因素,這裡存在著微妙的平衡——環境過於潮濕時,水分會將空氣從物質中驅離,導致腐朽生物無法存活。
這便引領我們來到最後一個關鍵因素——氧氣。由於分解有機物質的任務由生物體負責, 分解的物質,因此需要氧氣進行呼吸作用。此因素在垃圾掩埋場往往嚴重不足,這正是為何掩埋場中的物質分解時間遠長於地表物質的原因之一。
必須牢記的是,存在著 某些材料不會分解。當我們談論某些材料「腐壞」時——例如玻璃、塑膠與金屬——實際指的是它們的分解過程。這種分解不仰賴細菌或真菌等分解者(它們通常不攝取無機物質),而是受光降解、氧化作用及磨損等因素驅動。
當然,此規則亦有例外,目前針對諸如利用細菌或酵素分解塑膠等領域的研究正日益增加。 利用細菌或酵素分解塑膠。
如何測量分解時間?
在討論 哪些材料需要最長時間才能分解時,人們常聽聞某些物品需耗費數百年甚至數千年才能分解。然而,這並非基於歷史紀錄——我們尚未擁有這些材料足夠長的時間。那麼,生物可分解性究竟該如何量測?
最常用的估算方法 不同材料需要多長時間才能分解 是透過呼吸測量測試來實現的。在這些測試中,廢棄物會被置於裝有微生物及腐敗所需條件的容器內。經過數日,微生物開始分解廢棄物並進行呼吸作用。此呼吸作用會產生二氧化碳,其濃度經測量後可作為腐敗速率的指標。
依賴於腐爛本身,此測試並不適用於 無法分解的材料 ——微生物無法消化這些物質。因此,要估算此類物質的分解時間,科學家需觀察其他形式的劣化現象,例如紫外線如何快速分解塑料聚合物(光降解)。此法精確度有限,正是現代材料實際分解時間存在諸多差異估算的原因。 然而多數科學家認同,無論需時500年或4000年,這都是極其漫長的歲月。
不同材料需要多久時間才能分解或崩解
若想了解常見材料的分解或降解速度概況,請參閱下表。

值得注意的是,這些時間會因條件而產生顯著變化。
更何況,許多日常用品都由多種材料構成,這意味著單一家居物品很可能以不同速率分解。那麼,一件常見垃圾的分解過程會是什麼樣子的呢?
物件如何解體——一張被棄置的扶手椅

駕車穿梭於城市間,常見 在路邊看見被丟棄的舊扶手椅 ——更多註定送往垃圾填埋場的廢棄物。一旦被丟棄,椅子或許已損毀,但材料仍完好無損——木製框架、棉質椅套、聚氨酯坐墊、縫線、釘書針與膠水交織成一團亂麻。
數月之後,支撐椅身的細線與薄膠幾乎蕩然無存。半年過後,曾覆蓋椅墊、扶手與椅背的棉絮將腐朽殆盡。當月日轉為年歲,年歲又成數十年,木製框架將在掩埋場中緩慢分解——其速度遠比暴露於自然環境中為慢。
二十年過去後,釘書針便會開始生鏽,液體終將滲透鋅層,侵蝕鐵質。數十年轉為數世紀,歷經半個千禧年,聚氨酯軟墊雖已面目全非,卻依然堅守原位。
那張扶手椅在城市路邊矗立了千年,如今終於幾乎完全損毀。
這僅僅是一張扶手椅,而2017年美國產生的家具廢棄物總量超過 2017年全美超過1220萬噸的家具廢棄物中 ,其中80.2%最終被送往垃圾掩埋場。
替代讓材料自然分解的方法
將所有廢棄物傾倒於掩埋場,任其可能存在數百萬年之久,顯然並非可持續的廢棄物管理模式。尤其當我們看到 那些分解最慢的材料 往往正是最容易回收的:
玻璃 ——若任其自然分解,玻璃需耗時一百萬年。然而,當 妥善處理時,玻璃可無限次回收利用且品質不減。
塑膠 ——雖然無法無限次回收,但許多 塑料仍可經多次再加工 數次製成新產品,才開始出現劣化。即使僅經兩次使用,也遠勝於僅用一次後便在垃圾填埋場沉澱500年以上!
鋁 ——鋁罐可能需要一百多年才能分解,但鋁材如同玻璃般可無限次回收利用。它本是廢棄物流中最易回收的材料之一,卻仍終將埋沒於垃圾掩埋場中逐漸劣化。
紙張 ——如同塑膠,紙張僅能有限次數地重新加工處理,之後便無法再利用,但這仍比在垃圾掩埋場堆放五個月來得好。
分解迅速的材料 也能獲得更佳的處理效果。蔬菜邊角料與水果果皮可能在數週或數月內分解,但若將其作為 有機物/堆肥 處理,其分解效率遠高於直接掩埋於垃圾填埋場。
快速分解、緩慢分解或完全不分解的材料:這重要嗎?
觀察上表時,人們很容易以「幾週或幾個月後就會消失」為由,合理化隨意丟棄垃圾的行為。然而,無論某種物質分解速度快慢或根本無法分解,將其投入掩埋場廢棄物流中,終究會造成負面影響。
即使是最無害的廢棄物——例如蔬菜殘渣——若任其在垃圾掩埋場這種非自然環境中分解,也可能導致過量甲烷產生、水源污染等問題。
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