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可生物降解塑料:一个需正确认识的概念

更新时间:2019-09-09 09:40:41点击次数:488次字号:T|T

可生物降解塑料的出现被视为是应对塑料污染,特别是解决一次性吸管等塑料食品接触材料环境污染问题的利器。“不用处理就能自动消失“是公众对可生物降解塑料的一种普遍认知或期望。


201511月,联合国环境规划署发表《生物可降解塑料和海洋垃圾:误解、关切和对海洋环境的影响》报告,呼吁消除“生物可降解塑料”标签所带来的误区,报告指出被贴上生物可降解标签的产品的广泛使用并不会显著减少塑料进入到海洋中的垃圾量,或者降低塑料对海洋所带来的物理和化学风险。标识有可降解”“100%降解等的食品塑料包装容易被消费者误解,导致随意购买和丢弃的行为增加,从而可能加剧塑料污染的问题。




20194月,《Environmental Science & Technology》发表了英国普利茅斯大学的最新一项研究,指出部分标识为生物降解的塑料袋在不同自然环境条件下放置三年后仍可正常使用;所评估的氧降解或生物降解的塑料袋没有显示出比传统塑料袋更优良的降解效果。文章再度引发了人们对生物降解塑料作用的关注。而代表行业的欧洲生物塑料协会则质疑该项研究的科学性,并声称该研究误导了可生物降解塑料和可堆肥塑料的价值。



标识为可生物降解包装袋经3年海水浸泡仍可正常使用


可以说,对可生物降解塑料在塑料污染治理中的作用一直争论不断,究其原因,除了政策不明朗、标准不健全、科学研究存争议等因素的影响外,公众和行业对生物降解塑料的概念不清晰和混乱也是一个重要原因,由此导致误用、滥用生物降解标识,甚至虚假宣传的现象时有发生。一些典型误解包括:

将生物基塑料等同为可生物降解塑料;

将可降解视为可完全生物降解;

将工业堆肥条件下的生物降解视为可在自然环境下生物降解。


生物基塑料是生物降解塑料吗?


不一定!一些生物基塑料属于生物降解塑料,而一些并不是。


生物基塑料(Biobased plastics)是指以淀粉等天然物质为基础在微生物作用下生产的塑料。用于生物基塑料合成的生物质可来源于玉米、甘蔗或纤维素等。


可生物降解塑料(Biodegradable plastics)是指在自然界条件下(如土壤、沙土、海水等),或特定条件下(如堆肥化条件、厌氧消化条件或水性培养液等),由微生物作用(如细菌、霉菌、真菌和藻类等)引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳、水、甲烷、矿化无机盐和新生物质的塑料。


由此可见,生物基塑料是基于材料成分来源(origin of material)来进行定义和划分;而可生物降解塑料则是从材料生命终结(end of life)的视角来进行归类。换句话说,100%的生物基塑料可能是无法生物降解的,如生物基-PET和生物基-PE,它们的化学结构与传统的石油基PETPET并无区别;而部分传统石油基塑料则可以是生物降解的,如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚己内酯(PCL)。



生物基塑料和石油基塑料的类别以及其降解能力


可降解能被视为可生物降解吗?


不能!


塑料的降解Plastic Degradation)是指受环境条件影响(温度、湿度、水分、氧气等)作用下,结构发生显著变化、性能丧失的过程。具体可分为机械降解、可生物降解、光降解、热氧降解和光氧降解等。


某种塑料是否会完全生物降解受多种因素影响,包括结晶度,添加剂,微生物,温度,湿度、环境pH值和时间长短等。在条件不具备情况下,许多降解塑料不仅无法实现完全的生物降解,还可能给环境和人体健康带来负面影响。如部分氧降解塑料(Oxo-degradable plastics)在添加剂作用下,仅是发生材料的碎裂,降解成肉眼看不见的塑料微粒。



影响塑料降解的主要因素


可堆肥塑料=生物降解塑料?


不完全等同,可堆肥塑料属于生物降解塑料的一类。生物降解塑料还包括了可以厌氧方式实现生物降解的塑料。


可堆肥塑料(Compostable Plastics)是指塑料在堆肥条件下,通过微生物的作用,可在一定时间内转化成二氧化碳、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质,并且最后形成的堆肥重金属含量、毒性试验、残留碎片等应符合相关标准的规定。可堆肥塑料可进一步划分为工业堆肥和花园堆肥,现市场上的可堆肥塑料基本属于工业堆肥条件下的生物降解塑料。


因为可堆肥塑料属于有条件下的生物降解,因此,如果随意丢弃可堆肥塑料在自然环境中(如海水、泥土),这些塑料在自然环境中降解非常缓慢,并不能短时间内完全降解为二氧化碳和水等,其对环境的不良影响与传统塑料并无实质性的区别。此外,有研究指出,可生物降解塑料如混入到其他可回收塑料中,会降低回收材料的特性和性能。如聚乳酸中的淀粉可能会导致再生塑料制成的薄膜产生孔和斑点等劣变。


如何规范标识可生物降解塑料?


中国尚没有针对可生物降解塑料标识的强制性标准或规定。现相关的标准是GB/T20197—2006的《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》,其中规定了降解塑料标识应该包含产品的主要原料和组成信息,塑料的降解类别或降解方式,以及标准号GB/T 20197标准对标识的要求并未涉及认可标识、降解评估标准号、是否可回收等信息。



GB/T 20197-2006对标识的规定


而欧洲生物塑料协会在其出版的指南中建议当一个产品声称其可生物降解时,产品应该要说明其符合什么降解标准(认证说明和标识)、其能完全降解的时间以及保证其完成生物降解过程的场所/条件美国的北卡罗来纳和阿拉巴马州在2013年立法(HB 315,Senate Bill 298),要求标注了可降解、可生物降解或可堆肥的塑料产品应同时标注不可回收,不要回收以避免混入其他可回收的塑料产品中。下图例展示了一个较为规范的可降解标识。



规范的塑料生物降解标识


面对塑料垃圾和海洋微塑料环境危害的挑战,可生物降解塑料在食品接触材料的应用受到越来越多的推崇和关注,我国生物降解食品接触材料行业面临着良好的发展前景但生物降解塑料并不是解决塑料污染的灵丹妙药,负责任的使用才能发挥其优势和作用。而对生物降解塑料予以清晰的定义,规范标识,开展有效的公共教育,是促进生物降解食品包装行业健康发展,发展循环经济,推进塑料污染有效治理的关键举措。

(编辑:admin)
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