生物可降解塑料的10个Q and A 全文part 1

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近日，环保组织摆脱塑缚与无毒先锋联合发布《生物可降解塑料十问十答》。

   图 | 报告封面

《问答》聚焦于有关生物可降解塑料的 10 个常见问题，旨在使读者快速了解：什么是生物可降解塑料，当前推广应用生物可降解塑料面临着哪些困难，又有哪些切实可行的解决方向。

接下来，我们会以系列文章的形式同大家一起来分享阅读这份《问答》。

前言

为什么我们要谈生物可降解塑料？

塑料 (plastic) 一词来源于希腊单词“plastikos”，意思是指可以被塑造成任何形状的物质。[1]除了便宜之外，塑料具有良好的性能，尤其是经久耐用。在过去的半个世纪里，塑料的产量增长了 20 倍（从 1964 年的 1500 万吨到 2018 年的 3.59 亿吨），预计在未来的 20 年里还会再次翻倍。[2]

图：海洋生物体内的塑料经由食物链，最终抵达人类餐桌

目前，约 50%生产的塑料是一次性塑料。[2]“一次性使用”的文化，助长了塑料资源浪费。另外，垃圾管理不当导致大量废弃塑料进入自然环境。塑料垃圾在自然界中可以停留很长时间，例如塑料瓶至少为 450 年，[3]对我们的地球构成严重威胁：塑料在土壤中积累使土壤肥力下降；陆地和海洋生物误食塑料引发健康问题，甚至死亡；海洋生物体内的塑料可经由食物链，最终抵达人类的餐桌……

尽管塑料在 1950 年前后才开始大规模地生产和使用，[4]但塑料本身难以降解，产量又增长过快的现实，使人类不得不面对一个可能持续数个世纪的环境问题。[5]从 20 世纪 80 年代开始，科学家们着手研究塑料能否在微生物活跃的环境中，经过微生物的作用而降解消失。[6]这类相较于普通塑料更容易被微生物转化的塑料，正是本报告所叙述的——生物可降解塑料 (biodegradable plastic)。

近年来，生物可降解塑料进入发展的黄金时期，市场份额稳定增长，为其叫好的相关报道频繁出现。然而，目前公众对生物可降解塑料的了解不足，尤其是对这种材料的局限性以及可能带来的负面影响缺少认识。

需要注意的是，“生物可降解”是一种比较笼统的说法，[7]同一种生物可降解材料在工业堆肥或家庭堆肥等可控条件下，以及在不可控的土壤、海水等自然环境中，其生物降解性能各不相同。生物可降解塑料同样需要被回收，以特定方式妥善处置，不应被随意丢弃。

 图：湿度、温度和微生物浓度对聚乳酸在不同环境中生物降解的影响

提问  Qustions  &  解答  Answers

01  什么是生物可降解塑料？

当我们想认识生物可降解塑料时，常常会碰到以下几个概念：

生物可降解塑料、可堆肥塑料、化石基塑料、生物基塑料、生物塑料和氧降解塑料。

图：与生物可降解塑料相关的若干概念关系

生物可降解塑料（biodegradable plastic）

生物可降解塑料是指能够在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物的作用下降解的塑料。在理想的条件下，生物可降解塑料被废弃后可以被微生物完全降解，生成二氧化碳、水等无害物质。[8]

可堆肥塑料 (compostable plastic) 

可堆肥塑料是生物可降解塑料中的一种，根据美国材料与实验协会 (ASTM) 的定义，可堆肥塑料指在堆肥①条件下进行降解，降解速率和其他可堆肥材料一致，并且不留下可见的或有毒的残留物的塑料。[9]目前，可堆肥塑料在生物可降解塑料中发展最成熟、应用最广泛，因为堆肥处理更加可控，从而确保材料得到完全降解。

化石基塑料（fossil-based plastic）

生物基塑料（bio-based plastic）

按照塑料原料的来源不同（化石资源②或生物质资源③），塑料分为“化石基塑料” (fossil-based plastic) 和“生物基塑料” (bio-based plastic) 。塑料是否可生物降解，跟塑料由哪种原料制成没有必然关系。目前，只有极少数化石基塑料可生物降解。在生物可降解塑料的生产中，石油、天然气等化石原料的使用约占 25%。[2]

生物塑料（bioplastic）

“生物塑料”的概念比较宽泛，指塑料来源于生物质资源且/或可生物降解。

氧降解塑料 (oxo-degradable plastic) 

此外，还有一类备受争议的“氧降解塑料” (oxo-degradable plastic) 。相比其他普通塑料，氧降解塑料含有促进氧化的助剂，能够促使塑料氧化并分解成碎片。但如果后续没有发生生物降解，则这种材料无法完全降解，只会成为塑料微粒④。[10]欧洲议会已经于 2019 年 6 月通过欧盟指令 (EU) 2019/904，禁止氧降解塑料制成的一次性塑料产品在欧盟成员国市场上流通。

①一种在有氧条件下处理有机垃圾的方式，可产生有机肥料。

②主要指煤炭、石油和天然气。

③可再生的有机物质，如农作物。

④长度小于5毫米的微小塑料颗粒。

02  目前我国应用生物可降解塑料有哪些困难？

在我国，推广使用生物可降解塑料的政策方向日趋明确，媒体报道中对生物可降解塑料总体趋向于欢呼叫好。然而，目前生物可降解塑料在产业化实践中还有一些问题尚待解决，故不应盲目推广。概括说来，包括：

生产： 我国生物可降解塑料的相关标准存在老化、缺失、滞后的问题，评价体系和产品标准仍需进一步完善；

销售： 由于我国未对“生物可降解”“可堆肥”等环保声明的使用作出规范，市面上的可降解塑料产品类型混乱，存在误导消费者的不实宣传；

使用： 公众对生物可降解塑料存在着认识上的误区，包括认为生物可降解塑料可以在任何环境中快速降解，进而带来错误投放和乱扔垃圾的风险；

处置： 目前对生物可降解塑料应该如何回收利用和处置，暂没有明确规定，各地区也缺乏分类收集和处置的能力。

03  目前我国生物可降解塑料 相关标准情况如何？

我国生物可降解塑料的标准化工作开展得比较晚，前期主要以国外先进标准为蓝本进行一定的修改，或者直接等效使用国外标准。 当前，我国的生物可降解塑料标准仍较为落后，存在老化、缺失、滞后的问题。 [11]

例如，在受控堆肥条件下，国内测定塑料生物降解能力的标准 GB/T 19277.1-2011 和 GB/T 19277.2-2013，分别等效使用国际标准 ISO 14855-1:2005 和 ISO 14855-2:2007 翻译而来。这两份国际标准已经分别被 ISO 14855-1:2012 和 ISO 14855-2:2018 代替，而我国没有作出相应更新。

再如，测定塑料厌氧生物降解能力的方法标准，我国暂只有在水性培养液中测定这一种（GB/T 32106-2015），而国际上还能在城市污水污泥等环境中进行测定。

因此，我国应加快生物可降解塑料的标准体系建设，从而指导企业生产合乎规范的生物可降解塑料产品。

另外，在生物可降解塑料的检测认证上，我国暂没有得到普遍认可的第三方认证机构，生物可降解塑料产品也暂缺少统一易识别的标志。未来国内有关标志还需进一步取得国外的认可。[12]

更多问答请期待下期分享，或查看下方链接：

《生物可降解塑料十问十答》报告原文链接：http://www.toxicsfree.org.cn/images/file/20200608141150775077.pdf

参考文献

[1]Joel F R.Polymer Science & Technology: Introduction to polymer science[M].New Jersey:Prentice Hall PTR Inc,1995:4-9.

[2]Konigin Astridlaan.Plastics - the Facts 2019[R].Wemmel:PlasticsEurope,2019.

[3]Laura Parker.How the plastic bottle went from miracle container to hated garbage[EB/OL].https://www.nationalgeographic.com/environment/2019/08/plastic-bottles/#close,2019-8-23.

[4]Worm B,Lotze H K,Jubinville I,et al.Plastic as a persistent marine pollutant[J].Annual Review of Environment and Resources,2017,42:1-26.

[5]Albertsson A C,Andersson S O,Karlsson S.The mechanism of biodegradation of polyethylene[J].Polymer degradation and stability,1987,18(1):73-87.

[6]Shah A,Hasan F,Hameed A,et al.Biological degradation of plastics:a comprehensive review[J].Biotechnol Adv,2008,26(3):246-265.

[7]Crippa M,De Wilde B,Koopmans R,et al.A circular economy for plastics: Insights from research and innovation to inform policy and funding decisions[J].2019.

[8]赵明.“生物降解塑料”新认识[J].玻璃纤维,2018,(06):44-46.

[9]ASTM D6400-19.Standard Specification for Labeling of Plastics Designed to be Aerobically Composted in Municipal or Industrial Facilities[S].West Conshohocken,PA:ASTM International,2019.

[10]Browne M A,Dissanayake A,Galloway T S,et al.Ingested microscopic plastic translocates to the circulatory system of the mussel, Mytilus edulis (L.) [J].Environmental science & technology,2008,42(13):5026-5031.

[11]魏晓晓,张梅,李琴梅,刘伟丽,沈上圯,董海峰.生物降解塑料国内外标准概况[J].标准科学,2016(11):58-64.

[12]焦建,钟宇科,焦蒨,熊凯,徐依斌,麦堪成.国内外可堆肥降解塑料评价标准及认证体系现状[J].合成材料老化与应用,2013,42(04):48-52.

感谢北京市企业家环保基金会（阿拉善SEE）提供资金支持。本文内容及意见仅代表作者的个人观点，与阿拉善SEE的立场或政策无关。

编辑：摆脱塑缚

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大余县15070695563： 生物可降解塑料有哪些 - ？
尧栋扶亢： 生物降解塑料又可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种. 破坏性生物降解塑料当前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等. 完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得,如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料. 以淀粉等天然物质为基础的生物降解塑料目前主要包括以下几种产品:聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烃和聚氯乙烯)[1] .

大余县15070695563： 生物可降解塑料除了PLA,还有哪些 - ？
尧栋扶亢： 有PHA,PHA降解塑料是生物降解塑料中性能最为优良的,同时由于其成本较高,生产工艺较为复杂,还处于市场起步阶段.补充 ;聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)、淀粉塑料、生物工程塑料、生物通用塑料(聚烯烃和聚氯乙烯)

大余县15070695563： 生物可降解塑料概念股有哪些 - ？
尧栋扶亢： 生物可降解塑料概念股一览1、金发科技:新型材料发展值得期待.公司现有3万吨可降解塑料已经实现量产,同时耐高温尼龙以及碳纤维项目也在稳步推进中,我们认为公司新材料生产能力已经逐渐成熟,面临最大的问题将是市场开拓的问题,...

大余县15070695563： 可降解的塑料有哪几种 - ？
尧栋扶亢： 1、光降解型塑料 是指在紫外线的影响下聚合物链有次序地进行分解的材料.大多数聚合物并不吸收285NM以上波长的光能,但是,如果在聚合物中加入光敏感基团或添加具有光敏感作用的化学助剂,可加速光氧化反映的过程,使之快速发生降...

大余县15070695563： 请问生物降解塑料有哪几种? - ？
尧栋扶亢： 生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料.理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的...

大余县15070695563： 生物降解塑料是什么? - ？
尧栋扶亢： 生物降解塑料又称生物分解塑料,指在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳(CO₂ )或/和甲烷(CH₄)、水...

大余县15070695563： 有哪些材料可以降解 - ？
尧栋扶亢： 由微生物合成的生物降解塑料,简称生物塑料,包括生物聚酯、生物纤维素、多糖类和聚氨基酸等,是一类能完全被自然界中的微生物降解的塑料.聚乳酸(PLA)又称聚内交酯,是以微生物发酵产物乳酸为单体化学合成的.使用后可自动降...

大余县15070695563： 有哪些细菌可以降解塑料??? - ？
尧栋扶亢： 没有 细菌可以降解塑料 要不也不用禁止白色污染了

大余县15070695563： 什么是可降解塑料? - ？
尧栋扶亢： 降解是指在物质(塑料)中加入一些促进其降解功能的助剂,或合成本身具有降解性能的塑料,或采用可再生的天然原料制造的塑料,在使用和保存期内能满足原来应用性能要求,而使用后在特定环境条件下,使其能在较短时间内化学结构发生...

大余县15070695563： 完全生物降解塑料是什么意思? - ？
尧栋扶亢： 完全生物降解塑料:完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得,如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料. 技术特点简要...