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降解塑料科普知识系列(五)

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020/8/14     浏览次数:    
  建立降解塑料标准体系的重要性

  自生物降解塑料出现,对于其性能的质疑和概念的混淆就一直存在,主要是由于在其发展之初没有科学的测定方法和标准对产品进行约束和界定。

  如“生物降解塑料”、“生物基材料”、“可堆肥材料”三者的概念及关系就经常被人们混淆。

  生物基材料指的是由来自生物质的原料制备的塑料。但不是所有生物基材料都是可生物降解或可堆肥的,也不是所有可生物降解塑料都是生物基材料。

  生物降解塑料是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或/和甲烷、水及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。

  而可堆肥材料还要求其最后形成的堆肥中重金属含量、毒性试验、残留碎片等符合相关标准的规定。

  因此,生物降解检测方法与标准体系的建立就显得尤为重要,它不仅有助于产业的健康发展,促进市场快速形成,推动行业迅速成长,更有利于产品走向国际市场。

  降解塑料的标准体系、相关标准等情况如何?

  目前在生物降解检测与要求方法方面,ISO国际标准检测方法15项、可堆肥塑料要求1项,这16项标准中我国已等同转化10项,且未转化的国际标准主要是海水条件下的检测方法。

  在国际上被同行或像DIN CERTCO、BPI等认证机构认可的能够检验这些方法的检测实验室约15个,其中我国国内实验室主要是北京工商大学-国家塑料制品质量监督检验中心(北京)。由此也可见,在生物降解的检测与标准方面,我国并不落后,处于国际先进水平。

  生物降解性能检验方法国家标准是否落后?

  生物降解可以在许多环境中发生,包括土壤、堆肥、水处理设施、海洋环境,甚至在人体里。

  按照降解环境和是否好氧的条件进行划分为如下表所示。国内外不同降解条件下生物降解测试标准,在水性培养液条件下需氧检测2项、厌氧检测1项,堆肥化条件下需氧检测方法3项,土壤条件下需氧检测2项,海水条件下需氧检测2项,污泥消化以及高固态的模拟条件下厌氧测试方法各1项。



  需氧条件下水性培养液中生物分解试验,GB/T 19276.1

  实验室规模需氧堆肥条件下生物分解试验,GB/T 19277.1

  实验室规模需氧堆肥海砂条件下生物分解试验,GB/T 19277.2

  中试规模需氧堆肥条件下生物分解试验,GB/T 19811

  需氧条件下土壤中生物分解试验方法,GB/T 22047

  我国测试方法基本与国际保持一致,仅海水降解方面还缺少对应标准,但也已开展相关的工作。

  像可堆肥条件下生物降解率检测方法国家标准GB/T 19277.1等同采用ISO 14855-1:2005年版本,虽然ISO 14855-1目前版本已经为2012版,但2012版和2005版相比较主要内容没有改变,只是对文本个别文字及其版本进行了确认,并非像网上有些报道说的等同采用ISO14855-1:2005的GB/T19277.1-2011就落后了,这些报道绝大多数是非本专业人士的望文生义和曲解,还需要大家加以甄别。但对进行报道的这些非专业人士的关心,我们表示衷心的感谢,也欢迎大家利用各种渠道进行沟通。

  但以上方法的标准,值得关注的一点是,同一种塑料材料在这些不同方法中的生物降解率检测一致性问题,鲜有文献进行详细的报道,这方面需要相关机构再进行深入的研究与进行阐述。

  降解塑料是否没有标准?

  不同于ISO国际标准体系,我国的标准系统中除了试验方法标准外,还制定了一系列通用要求、产品、树脂等相关的国家标准、行业标准,它们对产品的各项技术指标都有明确的要求,不仅能够确保产品的质量,更有利于市场的规范。

  如《全生物降解农用地面覆盖薄膜》就是我国生物降解领域一项重要的标准,它规定了农业中使用的全生物降解地面覆盖薄膜的适用范围、分类方法、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。



  众所周知,我国地膜覆盖面积和使用量一直位居世界第一,覆盖地膜已经成为我国农业生产中必不可少的技术手段。但是,随着地膜用量的不断增大,其在土壤中的残留量也逐年增加,造成土壤板结退化,严重影响土壤的肥力,并且,地膜使用后往往被丢弃在田间地头。据统计,我国塑料地膜年用量达160万吨左右,由于普通地膜在自然环境中难以分解,每年约有2亿亩土地遭到不同程度的残膜污染。

  而全生物降解农用地膜不仅具有普通地膜的功效,而且在完成使用功能后,能在土壤中微生物的作用下自行分解,最终变成水、二氧化碳或者甲烷,有利于土壤肥力的保持与提高,也不会对环境造成污染,能够有效地解决农用地膜残留带来的土壤肥力退化和地膜“白色污染”问题,对农业的可持续发展具有重要意义。

  但是由于全生物降解地膜在使用过程中的特殊性,不同厂家制备的全生物降解地膜在实际应用时差别较大,这给农业部门和农户都带来很大困惑。而本标准的制定正解决了这一问题,不仅规范了全生物降解地膜领域的生产,形成统一标准;也促进了农用地面覆盖薄膜产业结构的调整与升级。

  目前,国内生物降解相关的树脂、产品等国家标准、行业标准共40项,其中关于产品通用技术要求标准11项,具体产品标准21项,树脂相关标准7项。



  生物降解塑料标识体系情况如何?

  近些年来,世界各国对于一次性不易回收、易污染制品的使用,纷纷制定相关法律法规进行禁止、限制,同时支持生物降解材料的应用。

  例如:

  欧盟在包装法规中明确规定了垃圾的回收利用及其可堆肥化处理,并拟于2021年禁用10 种一次性塑料制品;

  法国从2020年起禁止使用一次性餐具,并要求碗碟杯叉等一次性餐具必须用基于生物的原料制作;

  英国2018年1月发布国家环保战略。

  目前对生物降解塑料的标识,国内外都不大一样。

  我国开展这项工作的主要单位和组织为中国塑协降解塑料专委会和轻工业塑料加工应用研究所(但标识工作尚未开始),已开展的主要是生态环境部的中联环认证公司的十环标志认证,另外就是个别省市如海南和吉林的地方标准规定。

  国际上对生物降解塑料的认证,主要有德国DIN CERTCO和美国的BPI等。这些机构发证的时候,首先是明确生物降解塑料的降解环境条件,然后给予第三方的认证,认证属于自愿认证。像美国的BPI认证,是美国堆肥厂对可进行堆肥的塑料垃圾袋、一次性餐饮具可以进堆肥厂堆肥化处理的一种许可标志。



  我国随着塑料污染防治政策及其国家标准委有关降解塑料标识标准及其检验方法通则的出台,降解塑料的标识应该能逐渐规范和普及。

  国内外关于“限塑”的相关政策有哪些?

  (一)全球针对一次性塑料制品“限塑”呼声此起彼伏

  南非2003年5月起禁止使用厚度在0.03毫米以下超薄塑料袋,同时要求零售商对塑料袋收费;

  东非共同体五国中,除布隆迪外,全部采取了限制使用塑料袋的措施;

  非洲的坦桑尼亚2006年就宣布禁止使用30微米到65微米厚的塑料袋;

  卢旺达则2005年开始就禁止使用和进口厚度在100微米以下塑料袋;

  肯尼亚政府对塑料袋征收高额消费税;

  孟加拉国2002年3月开始禁止使用塑料袋;

  印度马哈拉施特拉邦立法禁止生产、进口和使用塑料袋;

  韩国1999年实行购物袋收费,塑料袋的使用减少60%;

  中国香港2008底征收购物塑料袋环保费;

  中国台湾地区2002年开始,购物塑料袋不再免费;

  美国加州推广生物分解塑料购物袋;

  欧盟国家德国、荷兰、意大利、英国等国塑料购物袋有偿提供,推广生物
  分解塑料购物袋;

  爱尔兰从2005年3月开始对每个塑料购物袋征收相当于13美分的税;

  澳大利亚、巴西等国也已出台了禁用塑料购物袋或必须有偿使用的规定;

  意大利从2011年开始禁止使用非生物降解塑料购物袋;

  法国巴黎从2017年开始禁止使用非生物降解塑料购物袋;

  欧盟决议,2019年实现传统塑料购物袋相比2010年少用50%目标,2025年实现减少80%;

  ……

  (二)国内相关“限塑”政策

  提出要消除塑料袋、食品包装袋、吸管等所有不必要的塑料制品的使用:
早在2004年,《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》经第十届全国人大常委会第十三次会议通过;

  2005年《中华人民共和国可再生能源法》出台,鼓励再生生物质能的利用和降解塑料推广应用;

  2007年,国务院办公厅颁布《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》,实行“限塑令”,对塑料购物袋收费并在全国范围内禁止厚度小于0. 025mm 的塑料购物袋生产、销售和使用。

  近些年来,更是有一系列相关政策、法规出台:

  国家发改委“关于进一步加强塑料污染治理的意见”于2020年1月19日正式发布,提出研发推广绿色环保的塑料制品及替代产品,探索培育有利于规范回收和循环利用、减少塑料污染的新业态新模式;

  海南省从2020年12月开始全面禁止不可降解一次性塑料购物袋与餐饮具等;

  2019年国务院常务会议通过的《固体废物污染环境防治法(修订草案)》中明确鼓励研发、生产环境中可降解的薄膜覆盖物和商品包装物;

  2017年,国家邮政局、国家发改委、科技部等10部委联合发布《关于协同推进快递业绿色包装工作的指导意见》,提出到2020年将可降解绿色包装材料应用比例提高到50%;

  吉林省从2015年1月1日就已开始在吉林省范围内实施“禁塑令”等。
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