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可生物降解塑料:一個需正確認識的概念

發(fā)布時間:2020-05-22 16:57:42人氣:671

可生物降解塑料的出現(xiàn)被視為是應對塑料污染,特別是解決一次性吸管等塑料食品接觸材料環(huán)境污染問題的利器?!安挥锰幚砭湍茏詣酉А笆枪妼缮锝到馑芰系囊环N普遍認知或期望。


但2015年11月,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)表《生物可降解塑料和海洋垃圾:誤解、關切和對海洋環(huán)境的影響》報告,呼吁消除“生物可降解塑料”標簽所帶來的誤區(qū),報告指出被貼上“生物可降解”標簽的產(chǎn)品的廣泛使用并不會顯著減少塑料進入到海洋中的垃圾量,或者降低塑料對海洋所帶來的物理和化學風險。標識有“可降解”“100%降解”等的食品塑料包裝容易被消費者誤解,導致隨意購買和丟棄的行為增加,從而可能加劇塑料污染的問題。


2019年4月,《Environmental Science & Technology》發(fā)表了英國普利茅斯大學的最新一項研究,指出部分標識為生物降解的塑料袋在不同自然環(huán)境條件下放置三年后仍可正常使用;所評估的氧降解或生物降解的塑料袋沒有顯示出比傳統(tǒng)塑料袋更優(yōu)良的降解效果。文章再度引發(fā)了人們對生物降解塑料作用的關注。而代表行業(yè)的歐洲生物塑料協(xié)會則質(zhì)疑該項研究的科學性,并聲稱該研究誤導了可生物降解塑料和可堆肥塑料的價值。


標識為可生物降解包裝袋經(jīng)3年海水浸泡仍可正常使用


可以說,對可生物降解塑料在塑料污染治理中的作用一直爭論不斷,究其原因,除了政策不明朗、標準不健全、科學研究存爭議等因素的影響外,公眾和行業(yè)對生物降解塑料的概念不清晰和混亂也是一個重要原因,由此導致誤用、濫用生物降解標識,甚至虛假宣傳的現(xiàn)象時有發(fā)生。一些典型誤解包括:


將生物基塑料等同為可生物降解塑料;


將可降解視為可完全生物降解;


將工業(yè)堆肥條件下的生物降解視為可在自然環(huán)境下生物降解。


生物基塑料是生物降解塑料嗎?


不一定!一些生物基塑料屬于可生物降解塑料,而一些并不是。


生物基塑料(Biobased plastics)是指以淀粉等天然物質(zhì)為基礎在微生物作用下生產(chǎn)的塑料。用于生物基塑料合成的生物質(zhì)可來源于玉米、甘蔗或纖維素等。


可生物降解塑料(Biodegradable plastics)是指在自然界條件下(如土壤、沙土、海水等),或特定條件下(如堆肥化條件、厭氧消化條件或水性培養(yǎng)液等),由微生物作用(如細菌、霉菌、真菌和藻類等)引起降解,并最終完全降解變成二氧化碳、水、甲烷、礦化無機鹽和新生物質(zhì)的塑料。


由此可見,生物基塑料是基于材料成分來源(origin of material)來進行定義和劃分;而可生物降解塑料則是從材料生命終結(jié)(end of life)的視角來進行歸類。換句話說,100%的生物基塑料可能是無法生物降解的,如生物基-PET和生物基-PE,它們的化學結(jié)構與傳統(tǒng)的石油基PET或PET并無區(qū)別;而部分傳統(tǒng)石油基塑料則可以是生物降解的,如聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚己內(nèi)酯(PCL)。


生物基塑料和石油基塑料的類別以及其降解能力


可降解能被視為可生物降解嗎?


不能!


塑料的降解(Plastic Degradation)是指受環(huán)境條件影響(溫度、濕度、水分、氧氣等)作用下,結(jié)構發(fā)生顯著變化、性能喪失的過程。具體可分為機械降解、可生物降解、光降解、熱氧降解和光氧降解等。


某種塑料是否會完全生物降解受多種因素影響,包括結(jié)晶度,添加劑,微生物,溫度,濕度、環(huán)境pH值和時間長短等。在條件不具備情況下,許多降解塑料不僅無法實現(xiàn)完全的生物降解,還可能給環(huán)境和人體健康帶來負面影響。如部分氧降解塑料(Oxo-degradable plastics)在添加劑作用下,僅是發(fā)生材料的碎裂,降解成肉眼看不見的塑料微粒。


影響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,可堆肥塑料屬于生物降解塑料的一類。生物降解塑料還包括了可以厭氧方式實現(xiàn)生物降解的塑料。


可堆肥塑料(Compostable Plastics)是指塑料在堆肥條件下,通過微生物的作用,可在一定時間內(nèi)轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì),并且最后形成的堆肥重金屬含量、毒性試驗、殘留碎片等應符合相關標準的規(guī)定??啥逊仕芰峡蛇M一步劃分為工業(yè)堆肥和花園堆肥,現(xiàn)市場上的可堆肥塑料基本屬于工業(yè)堆肥條件下的生物降解塑料。


因為可堆肥塑料屬于有條件下的生物降解,因此,如果隨意丟棄可堆肥塑料在自然環(huán)境中(如海水、泥土),這些塑料在自然環(huán)境中降解非常緩慢,并不能短時間內(nèi)完全降解為二氧化碳和水等,其對環(huán)境的不良影響與傳統(tǒng)塑料并無實質(zhì)性的區(qū)別。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,會降低回收材料的特性和性能。如聚乳酸中的淀粉可能會導致再生塑料制成的薄膜產(chǎn)生孔和斑點等劣變。

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