第五章 碳排放量的新型算法
英国沃尔克斯食品公司生产的“盐醋味薯片”的包装袋上注明了一袋薯片的碳足迹。如果你买一小包这种薯片，就会看到上面标着碳排放量为75克（一架满员的喷气式客机从法兰克福飞到纽约，人均碳排放量为71.3千克）。包装袋上还说明，沃尔克斯公司自2005年来一直与英国碳信托有限公司合作，分析其产品的碳排放量，并寻求减少碳排放量的方法。
要知道，计算出这75克碳排放量可是个大工程。首先，碳信托有限公司的研究员们要计算薯片的两种基本成分——土豆和葵花籽油生产播种所需的能量。随后，他们要加上收获土豆所需的柴油拖拉机的碳排放量。不仅如此，土豆的清洗、削切、油炸、包装、储存和运输等过程都需要加以考虑，还要将印刷包装袋和包装薯片过程中产生的温室气体计算在内。最后，碳排放计算人员还要考虑废弃包装袋扔进垃圾箱后的诸多步骤，包括垃圾收集、运输至垃圾场以及在垃圾填埋场填埋。
美国超市中的商品从生产地到垃圾场整个过程的平均运输里程约为2 400公里，但里程数并不直接等同于碳足迹。例如，海运的气体排放量大约是空运的1/60，是卡车运输的1/5。因此，对于住在波士顿的人来说，从法国葡萄园海运过来的一瓶波尔多葡萄酒比用卡车运来的一瓶加利福尼亚霞多丽葡萄酒的碳排放量还要小（从地理位置上来说，法国葡萄酒和加利福尼亚葡萄酒的碳排放量大致相等的地方在俄亥俄州的哥伦布市附近）。
除了运输距离，食品生产过程中还有其他许多影响碳排放的因素，例如收割方式、肥料种类、包装过程中消耗的燃料等。根据新西兰基督城林肯大学的环境科学家们计算，从新西兰将羔羊海运到英国的碳足迹仅为英国本地羔羊的1/4。部分原因是新西兰大部分电力都来自可再生能源，而且新西兰充足的雨水和阳光保证了牧草的茁壮生长，所用肥料远远少于天气阴沉的英国。另一方面，轮船使用的燃料是污染性极强的“黑色酸奶”，即石油加工成汽油后留下的残渣；由于轮船排放的污染物太多，一些港口要求船只停靠后要插接陆上电源，而不是任由其引擎空转。
如果我们去附近超市购物时不再使用塑料袋，如果夏天我们不要将家里的空调温度调得过低，如果我们出门时随手将电灯关闭，如果我们不再使用白炽灯而改用节能灯泡，将会带来多大的改变？这个问题的答案很复杂，让我们整天产生小小的道德困惑。
要想回答这样的问题，我们需要掌握一种新型计算方法。这种方法可以使我们比以往任何时候都更深刻地认识到我们的日常选择及购物的后果和影响。问题的答案可能出人意料。英国克兰菲尔德大学曾经针对伦敦2月寒冷天气里售卖的1.2万枝长茎玫瑰进行了生命周期评估，其中一些玫瑰来自荷兰，另一些来自肯尼亚。结果发现，由于荷兰玫瑰在温室中生长，其碳足迹竟是肯尼亚玫瑰的6倍。
肯尼亚空气潮湿，再加上多采用小农场种植，拖拉机并不普及，使用天然粪肥而非化学肥料，这些因素都减少了肯尼亚玫瑰的碳足迹。与在工厂化农场的温室中种植出来的荷兰玫瑰相比，即便将从内罗毕空运至伦敦的过程中排放的二氧化碳计算在内，肯尼亚玫瑰的碳足迹还是小得多。这样一来，对于英国人来说，与其购买仅隔一条海峡的荷兰的玫瑰，还不如选择从肯尼亚空运来的玫瑰，因为后者更加环保。
选择购买当地出产的商品和农产品的益处显而易见，一方面可以保障当地的就业和工资水平，促进经济发展，另一方面可以普遍减少碳足迹（极个别的情况除外）。但产品生命周期评估带来了这样一个问题：到底什么样的产品才算是“当地”出产的呢？一位在蒙特利尔进行调研的工业生态学家专门针对蒙特利尔附近温室所种植番茄的生命周期的地理因素进行了研究。她告诉我：“其实这种‘当地’农产品中并没有多少‘当地’的成分。这种番茄的研发工作是在法国进行的，种子在中国培育，随后运回法国，经过加工后海运至安大略，在当地的苗床播种后发芽，再用卡车运到魁北克，并在那里完成最终的栽培和收获阶段。所以，即便是‘当地’种植的番茄也有着全球化的背景。”
我们还需牢记的一点是在一个复杂的系统内，任何变化都会产生意想不到的连带后果。其中一个典型的例子就是将玉米作为代替乙醇的生物燃料而引起的玉米需求量的激增。农民需要用玉米喂养牲畜，这样猪才能长肥，奶牛才能产奶，鸡才能下蛋。由于玉米糖浆可以增加饮料的甜味，玉米还被大量用于食品加工，因此，将玉米当作生物燃料引起的需求量激增便带来了一系列没有预料到的影响。就在农民们得到政府的补助，抓住了种植玉米这棵摇钱树，以期用玉米代替石油的同时，玉米需求量的激增也引起了其他相关产业中产品价格的上涨，例如牛肉、玉米饼和早餐麦片。
当然，食品价格上涨的原因不单单是玉米的紧俏。格雷戈里·诺里斯这样向我解释：“如果农田方面有了压力，食品价格就会上涨，但这种影响只是食品价格上涨的一小部分原因。我们不能仅仅因为价格上涨而指责生物燃料的开发，还应该考虑到原油价格的上涨以及亚洲人民的生活日益富足，人们的饮食习惯会有所改变，食用肉类会增多。如果贫穷偏远地区的人能够找到在荒地上种植生物燃料的方法，那将会产生极大的积极影响，为他们带来前所未有的良好收益。”
他的解释证明了各个体系的复杂性。要整理出我们所生产物品的各种影响，我们需要系统的计算单位，而工业生态学就是专门研究这种新型算术的一门学科。对于玩具上的有毒化学物质的危险、全球变暖的威胁以及我们制造、种植、运输、消费和废弃的物品的影响，我们最多只能认识到其中一个方面，只关注某个方面的问题而忽略了其他。指导人们如何使生活更加绿色环保的信息无处不在，但这些信息往往也对这些细节视而不见。
例如，我们不赞成饮用瓶装水，由于碳足迹较大，许多餐馆不再售卖这种瓶装水。还有一些人会重复利用塑料瓶，自己灌水喝。这种对瓶子的环境影响所做出的反应从生态保护方面完全正确，但却忽略了另外一个缺点，那就是塑料瓶中的化学物质会渗入瓶中的水里，从而对人体健康造成潜在的危害。许多塑料的基本化学成分之一——双酚A可能会干扰内分泌，如果塑料瓶中装满了滚烫的液体，双酚A渗透进水里的速度是平时的55倍——在寒冷的天气里登山的人经常这样做，父母用塑料奶瓶冲泡奶粉时情况也是如此。
提高我们集体生态商的一个途径是熟悉并掌握对产品影响进行分类和思考的多种方法。最理想的方式是从以下三个相互关联的领域了解一件商品的不利影响。
1.地圈：包括土壤、空气、水，当然还有气候。
2.生物圈：人类、其他动物和植物。
3.社会圈：人类社会的关注点，例如工人的工作环境。
地圈
全球变暖问题是对地圈造成危害的典型代表。二氧化碳的排放及其对于地球碳循环的破坏引起了公众及政策分析者的注意。虽然这的确是个严峻的问题，但却只是事实真相的一小部分。如果我们仅仅将注意力集中在碳排放所导致的全球变暖上，就会忽略人类活动干扰自然循环的其他诸多方式，而这些自然循环是保证我们拥有健康的土地、空气和水源的基础。此处的“健康”一词意为可使生命持续，确切地说，可以使人类和其他物种健康地生活下去（毕竟有些有机物，就像那些在温泉最深处海床上酷热的小石洞中依然可以自由自在生活的生命那样，可以在人类无法生存的环境中生活）。
虽然“碳足迹”这个概念在环境测量方面非常流行，但它只是测量一件产品对碳循环（生命体间保证持续交流的工具）、地圈和地球大气层的影响的诸多方法中的一种。碳循环也只是受到人类行为影响的循环过程之一。另外一种测量方法是测量“隐含碳”，即一件产品在制造、运输、使用和销毁过程中平均每千克产品的二氧化碳释放量。例如，若要计算一瓶洗发水的隐含碳，就需要计算产品的生命循环过程中每一种成分所释放的二氧化碳量（一瓶洗发水可能含有50种甚至更多种成分），制造塑料瓶所需的塑料也要如此计算。
再让我们来看看“富营养化”现象，这也是我们对水源造成的恶劣影响之一。氮、磷等营养物质被排入水中后（这些物质通常源自化肥），便会加速水中藻类的生长繁殖，从而大量消耗水中的氧气，造成其他种类的生物因缺氧而死亡。这些营养物质大都是通过工厂废水、草坪和农田中被雨水冲走的化肥进入水源的。亚洲、欧洲和北美洲几乎一半的湖泊都存在富营养化的现象。经过调查，墨西哥湾海藻遍布的大面积“死亡区”就是由密西西比河冲刷下来的化肥导致的。
除“全球变暖”现象外，有人认为还有一些问题的解决刻不容缓，例如森林的消失、蓄水层的枯竭、物种灭绝以及自然资源遭到的其他破坏和损失。毕竟全球变暖的影响需要几十年甚至上百年才会显现出来，人类通过共同努力可以减缓甚至遏制它。但如果遭到人类活动破坏的是那些需要亿万年才能形成的自然资源，那么这种损失不仅显而易见而且无法挽回。通过测量一件产品的“资源负担”，我们可以了解该产品消耗了多少原材料，导致了何种污染，破坏了多少资源。一件产品对大自然的债务可以统计为该产品所消耗的不可再生资源的总和，加上它对人类造成的影响和负担，例如排放到空气中的污染物、倾倒进水中的有毒化学物质或者制造过程中所产生的埋入垃圾掩埋场的污染物。
当我们丢弃的物品最终进入当地的垃圾掩埋场，我们就迫使大自然又开始了一项永无止境的运动，要对废弃物中的大量分子进行检索，从中寻找可以利用的分子形式。土壤中含有各种各样的酶，它们的主要任务就是催化化学反应，从而将化合物分解，无论这些化合物是在昨晚扔掉的牛排还是牛排的包装纸上。任何生物都会被降解为无数微小的组成部分，然后再被细菌、植物、昆虫和更高级的动物重新利用。“生物降解”本身已经成为科学研究的一个独立领域。如今人造产品中使用的化学物质多达成千上万种，但其中只有很少一部分曾进行过评估，看是否能被降解为对大自然有用的形态。
正如工业设计师威廉·麦克唐纳说的那样：“人类制造的所有废品都是另外一个系统中的食物。”工业系统的终端产品的理想状态是被视为“工业营养品”，也就是说人类制造的产品在物尽其用后，如果不能进行生物降解，应该可以重新利用，用于制造其他产品。
我们已经有一些评估人类行为对地圈所造成影响的指标，但只占这些影响的极小部分，其他指标还包括耗水量、土地的不当使用、土地和湖泊的酸化、平流层中臭氧层的消耗等。人类的破坏行为多种多样，而我们评估它们的方式却十分有限。
生物圈
我们的身体就像地球本身一样，由紧密联系的不同生态系统构成。在生态学意义上，某个环境的“承受能力”指的是该既定环境在没有受到损害的情况下能容纳的最多人数（或者其他生物的数量）。地球的各个系统在退化和最终崩溃之前都有其各自有限的承受力，我们身体内的系统也一样，在出现紊乱、生病之前，其容纳外界化合物的能力也是有限的。
在人体系统中，我们的基因以及我们每天通过进食、呼吸和接触而进入体内的工业化学物质之间也有着千丝万缕的联系。这种联系十分复杂，因此我们很难在人体的某种具体反应和某种可疑的化学物质之间找到具体的关系。虽然也有个别情况除外，但总体而言，人体每天接触到的合成化学物质对于人体的具体影响仍然是未知的。
我们将自己暴露在成千上万种合成化学物质中，最大的不利之处在于大自然十分节俭，它总是通过多种不同的方式重复使用某种分子结构，用于多种多样的用途。例如，罂粟花的子房中会分泌出一种含生物碱的树脂，与人体阿片系统中的内啡肽类似，会让人产生一种暂时失去知觉的愉悦感。工业化学家可能会用某种分子化合物除去后院中的马唐草，不过一旦这种化合物进入人体这个极其复杂的化学工厂，就会产生不同的后果。
如果这些化学物质被其他生物吸收，我们在分析时也不会将其考虑在内。人造化合物进入土壤、水源和空气后并没有凭空消失，而是与动物赖以生存的大自然的各个复杂的生态系统混为一体。从杀虫剂到氟西汀，对于这些人造化学物质对自然系统造成的巨大危害，我们已经取得了重大发现。有些化学物质，即便是很小的剂量都会带来让人意想不到的副作用。我们通过化学工业所实现的舒适生活对大自然来说却是一场噩梦。
就以我们存放在药箱中的处方药为例，我们发明药品的最初目的就是要用最小的剂量引发某种生物反应。这种经过特别设计的化学物质通过工业废水或人体粪便进入大自然后，就会变成类似于生态子弹的东西。比如，避孕药中的某种合成雌性激素会将水中的雄性鱼雌性化。科学家们在加拿大的一个湖泊中放入了少量这种化合物，结果湖中的雄性米诺鱼不再排精，而是开始排卵。三年后，米诺鱼从这个湖泊中彻底消失，以捕食米诺鱼为主的鳟鱼数量则减少了接近30%。
随着科学的进步，我们能够发现人造产品的副作用所引起的各类危险，而且这种发现越来越多。专门研究土壤和湖泊中细菌的遗传学家告诉我们，抗生素的大量使用出人意料地导致了能抵抗抗生素的细菌的产生。我们使用的抗生素越多，这些能抵抗抗生素的细菌在自然界中的传播范围就越广。虽然抗生素会杀灭某些种类的细菌，但同时也加速了那些抵抗药效的细菌的传播。这些细菌最终与其他细菌进行基因交换，使其他细菌也获得了抗药性。农场中平均每年用于牛羊身上的抗生素高达1 134万千克，主要目的是使牛羊快速增肥，以便早日运往市场，降低养殖成本。这些抗生素的滥用最终导致了对这种动物抗生素有抗药性的细菌的大量繁殖。我们当中的任何人只要服用抗生素或者使用抗菌肥皂都会加剧这一问题。
这只是工业化学家扰乱自然界的无数方式之一。下面让我们来看其他几个例子，了解一下化学物质是如何影响人类健康和生物圈的。这些例子都是从化学物质的生命周期评估的数据库中随机选取的。
1.致癌度：对一个工业步骤或者一种化学物质进行评估，考察其所含致癌物质进入环境的所有可能途径、一旦进入环境后的存留时间、每种化学物质的致癌度、人类接触到的可能性以及致癌因素出现在供应链的哪些环节等。美国工业每年排放到空气中的剧毒化学物质共有116种。根据环境科学家的分析，每生产出价值100万美元含有这些化学物质的工业产品，就会多出260名癌症患者，罪魁祸首便是水泥厂在生产过程中释放出的多环芳香化合物。
2.伤残调整寿命年：指的是由于微粒状废气、有毒或致癌物质、工作风险等因素导致人体损失的健康寿命年数。计算时可精确到某种物质的极其微小的数量，并且具体到这种物质对于儿童患癌率的升高以及肺气肿患者的影响。其基本计量单位，也就是每个伤残调整寿命年，代表个人所损失的一年健康寿命。
3.生物多样性的流失：指的是由某种特定工业过程或化学物质所导致的物种灭绝的程度。从技术层面来说，对“潜在的损失部分”进行测量和计算，就可以计算出某种化学物质的排放在多大程度上加速了动植物的减少，从而引起某个生态系统的消失。
4.内在毒性：计算某件产品在整个生命周期中会向大自然释放多少有毒化学物质。以聚氯乙烯浴帘为例，首先我们要计算在制造浴帘原料——聚氯乙烯的过程中需要提取和加工多少石油和氯，由此可见聚氯乙烯中致癌物质含量很高。随后，在使用浴帘时，塑料加工过程中添加的增塑剂邻苯二甲酸盐会挥发，其分子进入了空气。最后，浴帘被丢弃到垃圾桶中以后，它还会继续慢慢地释放氯气。浴帘对人类生命的最大危害是制造过程中以及在垃圾场焚烧时释放的氯气对工人的危害。因此，在考察浴帘的内在毒性时，我们应该将其生命周期中所有这些潜在因素都考虑在内。内在毒性也使长期以来被视为“职业病”的问题转变为消费者问题，例如，由于在工作过程中吸入了大量锰烟尘，焊接工患帕金森症的概率大增。
格雷戈里·诺里斯提醒我们，绝不能用“非有即无”的极端观念看待这些影响，因为“万事万物皆有联系”。他指出，我们必须意识到“每件产品的生命周期都与其供应链上的某个环节所释放的微量污染物有关”。因此，对这个问题可以进行定量分析：排放了哪种污染物，排放了多少？如何有效地减少该污染物的排放？由于每个供应链都会带来方方面面的影响，我们不能继续忽视气候变化、生物栖息地被破坏、释放及潜在的有毒化学物质以及工人的工作环境，也不能仅关注其中某个单一的问题或方面。