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外卖食品容器对环境的影响
摘要
在世界范围内，外卖食品的消费日益增加。用于外卖食品的一次性容器是废物和环境影响的一个重要来源，因为它们的可回收性很低。因此，必须确定现有的最佳替代办法和改进机会，以减少快餐集装箱对环境的影响。出于这些目的，这项研究首次评估和比较了三种最广泛使用的外卖容器的生命周期影响：铝、聚丙烯和挤塑聚苯乙烯。这些也与可重复使用的聚丙烯容器进行比较。研究结果表明，在考虑的12种影响中，包括全球变暖潜力在内的7种影响中，一次性聚丙烯容器是最糟糕的选择。其次是影响最大的五种铝替代品，包括臭氧层损耗和人体毒性。总体而言，挤塑聚苯乙烯容器由于其制造过程中较低的材料和电力需求而具有最低的影响。与可重复使用的聚丙烯容器相比，它们也是最好的选择，除非后者被重新使用3 - 39次。可重复使用的“塔珀韦尔”聚丙烯食品储蓄者所需的使用次数更高，从16到208次不等，其陆生生态毒性始终高于挤塑聚苯乙烯，无论使用次数多少。然而，挤塑聚苯乙烯容器目前没有回收，不能被视为可持续的选择。如果按照欧盟2025关于废弃包装的政策对其进行回收，其大部分影响将减少gt; 18 %，同时也减少了垃圾和对海洋生物的负面影响。其他两种集装箱的大部分影响也将通过增加回收而减少( gt; 20 % )。实施欧盟2025年废弃包装回收政策将使所有影响减少2 % - 60 %，包括全球变暖潜能降低33 %。根据欧洲联盟每年使用的2.25亿个外卖集装箱，后者将节省61700吨二氧化碳当量/年，相当于55000辆轻型车辆的排放量。本研究的结果将引起包装制造商、食品网点、政策制定者和消费者的兴趣。
1. 介绍
现代生活方式导致快餐消费快速增长(Razza等人，2009)。快餐的定义是购买后立即消费的食品和饮料的销售(市场线，2012年)，无论是在食品网点还是在其他地方(如家庭和工作场所)。远离食品出口消费的，称为外卖或外卖食品。外卖食品市场因其价格的便利性和竞争性而迅速发展。2016年，全球送餐和外卖食品市场价值为890亿美元，预计到2020年，全球送餐和外卖食品市场将每年增长2.7%，达到1020亿美元以上。
外卖食品行业的日益重要性引发了各种可持续性问题，包括食品安全(Meldrum等人，2009年)和劳动力问题(Schmitt 和 Jones，2013年)。然而，外卖食品供应链也存在重要的环境可持续性问题。其中之一是使用具有低可回收潜力的不可再利用容器(MacKerron，2015)。基于前人的研究(AFCMA，2004年；Alupro，2016年；Cassidy和Elyashiv-Barad，2007年)，目前的研究表明，美国每年使用的挤塑聚苯乙烯(EPS)容器超过75亿个，英国超过18亿个。由此得出美国年消耗的挤塑聚苯乙烯58500 t，英国年消耗的铝13680 t的结论。考虑到它们的提取和加工，这相当于二氧化碳排放量为每年2.97亿吨和1.67亿吨。
与使用这些容器相关的环境问题已在多项研究中得到强调(Aarnio和HamalAinen，2008年；Mason等人，2004年；Shokrietal，2014年)。然而，大多数关注的是废物的产生和管理，而不是应用全生命周期的观点。外卖集装箱的生命周期评价(LCA)研究尚无定论。相关研究分析了与使用可生物降解材料相关的环境影响(如Madival等人，2009年；Ranza等人，2009年；Suwanmanee等人，2013年)。关于可再利用杯子的其他研究(如Potting和van der Harst，2015年；Vercalsteren等人，2010年；伍兹和巴克希，2014年)。Rieradevall等人(2000)讨论了快餐包装生态设计标准的实施问题。
单用外卖集装箱最关键的环境问题之一是废物的产生。为了解决这一问题，一些团体鼓励消费者(例如，没有外卖，2016年；蒂芬项目基金会，2012年)从家里带上自己的可重复使用食品容器，并拒绝快餐店使用的单一用途容器。一些公司也开始为顾客带来可重复使用杯子或在可重复使用容器中出售其配菜提供折扣(如莫汉，2010；星巴克，2016)。在一些国家，政策制定者也在考虑对单一用途食品容器征税。例如，英国政府最近发布了一项证据呼吁，以证明使用旨在减少单用塑料(如外卖盒)需求的税收是正当的(英国财政部，2018年)。尽管从直觉上看，可重复使用的食品容器比其单一用途的柜台部件在环境上更好，但就作者所知，还没有研究量化不同外卖食品容器的实际环境影响以及它们与其可重复使用的替代品的比较。因此，本文首次评估了热食品外卖网点通常使用的三种容器-铝、挤塑聚苯乙烯和聚丙烯与全球许多消费者使用的再利用的聚丙烯外卖容器和“管件”食品节约容器(也用聚丙烯制成)的全生命周期环境影响。考虑了可重复使用容器的重复使用次数，以平衡单一使用容器的影响。
本研究选取的地理区域是欧盟，因为近年来外卖网点数量迅速增加，预计未来增长更快(Accorsi等人，2014年；Daedal研究，2014年)。英国、德国、法国、意大利和西班牙是世界13大外卖食品消费国之一，2014年的支出为99亿越南盾，预计到2019年将增长17%。对欧盟的关注还得益于欧盟委员会最近通过了雄心勃勃的循环经济一揽子计划，其中包括修订了关于包装废物的立法提案，鼓励回收铝和塑料包装，这也将影响外卖集装箱(欧盟委员会，2015年a，b)。因此，有必要在欧盟层面量化外卖食品行业中与包装相关的影响，以及未来废物管理立法的影响。因此，本文还评估了当前和未来欧盟层面的外卖集装箱报废情景的环境影响。本研究结果将对欧盟政策制定者、食品包装制造商、快餐店和消费者具有重要意义，有助于他们确定环境上最可持续的食品容器选择和做出知情选择。
2.方法
容器的环境影响已使用LCA进行了估计，该LCA已按照ISO14040/44（ISO，2006a，b）指南进行了。下一节描述了研究的目标和范围，然后是库存数据和研究中应用的影响评估方法。
2.1本研究的目标和范围
本研究的目的是：
i)估计和比较三种常用的外卖食品容器的环境影响：铝、EPS和PP；
ii)评估重复使用PP外卖容器和使用可重复使用的PP食品储户（特百惠）而不是一次性容器对环境的影响；
iii)评估欧盟层面对外卖容器的不同临终管理方案对环境的影响。
本研究前两个目标的功能单元被定义为“生产、使用和处置为一人储存食物的容器”，所考虑的容器的体积为670毫升。这代表了整个外卖集装箱的平均值，通过他们自己的现场调查和制造商提供的信息来确定。对于临终使用的选项，功能单元对应于“欧盟每年使用的外卖容器总数”。
本研究中所考虑的容器如图1所示。铝和EPS容器已被选择进行研究，因为它们是最常用的（Rieradevalletal.，2000）.如图1A所示，除了铝体外，铝容器也有一个纸盖.在EPS容器中，车身和盖子融为一体，由单一材料制成（图1B）。轻质PP容器也广泛应用于外卖行业，它们比其他两种类型更坚固耐用（图1C）.因此，即使它通常被认为是一种一次性使用的产品，具有环境意识的客户也可能会选择重复使用它。这是不可能的EPS和铝容器，因为它们不够坚固，不能容易清洗。然而，为了使PP容器可与其他两种类型相比较，我们假设它们在基本情况下只使用一次（研究目标i））。作为研究目标i）的一部分，我们探讨了它们的重复使用对环境的影响，以及使用可重复使用的特百惠食品保护器。后者已被选择进行研究，因为它们在欧洲被广泛使用（Gallego-Schmid等人，2018）。特百惠的食品储户通常是由PP制成的，因为其他常见的塑料对高温的抗药性较低（(Fellows和Axtell，1993）。
图1：研究中考虑的食品容器类型A：铝质外卖容器；B：挤塑聚苯乙烯外卖容器；C：聚丙烯外卖容器；D：聚丙烯可重复使用食品节约剂（餐具）。尺寸（毫米）：铝：195x105x48；聚苯乙烯：170x133x75）；聚丙烯（标准尺寸：160x105x48。
虽然也使用纸和纸板外卖容器，但它们并不太常见，因为它们不太适合“湿”食物（例如，与酱汁一起食用）。因此，在本研究中没有考虑到它们。
研究的范围和系统边界如图2所示。如图所示，已经考虑了以下各个阶段：
- 原材料：
o聚丙烯(PP)和有机硅；
o奥铝；
o聚苯乙烯；
o纸板、纸张和聚乙烯（PE）（用于包装和铝容器的盖子）；
- 生产：聚丙烯、硅酮、聚乙烯和聚苯乙烯的热成型和挤出、铝板轧制和金属冲压、纸张和包装的聚乙烯涂层
- 使用：手动和自动清洗（只适用于可重复使用的容器）
- 全站仪报废:废水处理与消费后废弃物处置
- 交通运输：
o包装和原材料到生产现场；
o食品出口的容器；
o生产和报废废物转为废物管理设施
对于可重复利用的管件食品储存器，不包括消费者往返零售商购买容器和往返食品出口的运输。主要原因是消费者行为的不确定性，以及相对于其他物品和活动对食品容器影响的分配。
2.2库存数据
库存数据详见表1。这些数据是通过直接测量（部件称重）和主要生产商提供的初级生产数据计算得出的。
图2：研究中考虑的不同类型容器的系统边界PP：聚丙烯；EPS：挤出聚苯乙烯
表1外卖集装箱生命周期库存数据
2015年电力形势：欧盟28国为EPS，中国为其他三类集装箱。
热：天然气
Ecoinvent v3.3（Ecoinvent中心，2016年）已被用作背景数据的主要来源,任何数据缺口都已通过GaBi数据库（Thinkstep，2016年）和文献填补。
2.2.1容器的原材料与生产
铝容器由铝体和内侧有薄聚乙烯涂层的纸盖组成。基于从欧洲食品出口和不同销售商获得的样品，考虑了平均重量（EAFA，2016a）。利用Ecoinvent数据对铝箔生产中的板材轧制和成型容器的冲击挤压进行了研究。液体包装板的数据被用来模拟纸盖的生产（Vercalsteren等人，2010年；Ligthart和Ansems，2007年；Rieradevall等人，2000年）。集装箱包装数据已从一家铝制集装箱供应商处获得（Papstar，2016a）。容器假定由世界铝箔主要生产国中国生产（Pani，2015年；Xie等，2011年）。
外卖业使用的聚苯乙烯容器通常由挤出聚苯乙烯制成（Glenn等人，2001年；Marin等人，2004年）。基于欧洲食品出口和不同生产商的数据估算了EPS容器的平均重量（FPA，2016）。EPS的生产数据来自Ecoinvent,而发泡剂（丁烷）的用量来自Ingrao等人（2015年）。集装箱的包装数据已从EPS集装箱供应商处获得（Papstar，2016b）。预期EPS的生产地点在欧洲,因为主要生产商位于荷兰、卢森堡、比利时或德国（Plastics Europe，2015年；van der Harst 等人，2014年）。
关于聚丙烯容器（外卖和可重复使用管件食品储存器），主要生产商提供了原始生产数据，包括原材料和包装材料的数量和类型，以及生产的详细说明（表1）。一种硅橡胶也用在食品保鲜剂中，作为盖子的一部分，以确保密封性。聚丙烯和有机硅都经过挤出和热成形，以获得理想的形状。根据Suwanmanee等人（2013年），大多数塑料容器的制造都位于东南亚。因此，聚丙烯容器的生产被认为位于中国，其电网混合物被用于LCA建模。
2.2.2使用
没有考虑单一使用外卖容器的影响。针对重复使用的聚丙烯外卖容器和管件食品储存器，考虑了其清洗的影响，无论是在洗碗机或手工。该库存数据是基于Gallego-Schmid等人（2018），重新计算了这里考虑的容器的大小（从1100到670毫升）。
2.2.3报废废物管理
2.2.3.1单个容器
每种容器的报废管理假设可参见表1。“净废料”方法已用于回收（伯格斯马和七斯特，2013年）。这意味着该系统只对超过原始原料中可回收含量的可回收材料的百分比进行计分。例如，铝最初由32%的回收金属和68%的原始金属组成，但54%的回收金属在容器的寿命结束时被回收。因此，该系统在其使用寿命结束时回收了22%的铝（54%减去32%）。再循环过程的影响也包括在内。该系统还用于垃圾焚烧发电。欧盟2014年电力结构（ENTSO-E，2016年）已用于这些目的。所有废物和废水处理的数据均来自Ecoinvent，但聚丙烯回收数据除外，该数据来自Schmidt（2012年）。
对不同材料的寿命终结作了如下假设：
- 考虑了欧盟28国非瓶装硬质聚丙烯包装处理的数据：44%的焚烧和能量回收、11%的回收和45%的填埋（洛特，2011^）；
- 就铝而言，54%的铝被视为可回收利用，46%的铝被填埋（Eurostat，2016年；EAFA，2016年b）；
- 环保型聚苯乙烯（EPS）容器一般不进行回收利用，要么被填埋，要么被焚烧（Belley等人，2011年；Davis和Song，2006年；Ingrao等人，2015年）。考虑到欧洲塑料包装废弃物处理的数据没有被回收，假定50%去填埋，50%去焚烧，能源回收（欧统局，2016年）；
- 纤维素纤维板与聚乙烯涂层之间的强粘结使铝容器中的纸盖难以回收（Mitchell等，2014）。根据欧盟统计局（2016年）的数据，未被回收的纸包装中有54%被焚烧，46%被填埋；这里对纸盖的这些值进行了假设。
-
关于集装箱的纸板包装，欧盟28国的报废包装数据被假定为：85%的回收、8%的焚烧和7%的填埋（欧盟统
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