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降解塑料科普知识系列(三)

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2020/8/14     浏览次数:    
  问:主链含苯环的聚合物能够被微生物降解吗?

  因为含苯环的聚合物主链相对来说稳定高,许多人会以为含苯环的生物降解塑料不能被微生物降解,但因为生物降解的芳香族聚合物,由于其化学结构的特殊性,自然界也有可以降解苯环类的微生物存在,因此其也可以被围生物降解,且降解后产物的毒性也不会对环境造成危害。下图是PBAT降解过程中的有机碳及其微生物(菌丝)等变化情况。



  Fig.2 Mineralization and surface colonization of films of three PBAT variantsduring a 6-week soil incubation



  Fig.4 NanoSIMS images acquired after extended sputter erosion of the PBAT film

  (图片来源:Biodegradation of synthetic polymers in soils: Tracking carbon into CO2and microbial biomass,Zumsteinet al., SCIENCE ADVANCES,4: eaas9024,2018,July )

  PBAT化学结构每个结构单元的有机碳,被土壤中的微生物包括丝状真菌等所分解并形成新的物质,研究显示有机碳降解后也没对植物造成影响。

  问:公众对降解塑料的几种认识不足之处?

  (1)认为生物降解塑料在空气或使用中会降解
  部分消费者会误认为生物降解塑料在使用过程中或者空气中就会降解掉,因为生物降解塑料的降解需要温度、湿度和微生物这些适合的条件下才会发生微生物降解,所以在日常使用或保存期内是不会被生物降解的。

  (2)生物降解在任意环境中会降解
  生物降解塑料因为品种不同、化学结构不同,在不同条件下降解行为是不同的,另外降解也如上所述是需要一定的外部环境条件,因此,生物降解塑料也不是在任意环境就能降解,目前看,多数生物降解塑料在土壤、海水、堆肥等环境中,在温湿度合适条件下,会发生降解,会被微生物所分解。
因此,建议生物降解塑料像传统塑料一样,在使用废弃后,能回收物理再利用的先回收再利用的,对不易回收或难回收的建议采用生物回收或化学回收。

  (3)生物降解塑料只能堆肥
  生物降解塑料的降解条件和环境可以是多种,在堆肥、土壤、河水、海水等环境下,在温湿度及其微生物适合情况下都可以发生降解,因此不仅仅是在堆肥条件下可以降解,也可以在土壤等条件下可以生物降解。但因为堆肥化是受控条件,相对来说,生物降解的过程更容易控制。

  问:生物降解塑料是否能够回收?如何回收再利用?

  生物降解塑料其实是塑料中的一个特殊品种,其回收再利用和传统塑料是没有多大的区别,可以进行物理回收再利用,即熔融再生和再加工利用。

  只不过因为它具备了生物降解的特性,所以比传统塑料多了可以生物回收的途径(如堆肥化处置),在地膜中应用中可以不再进行回收等。

  另外,生物降解塑料的化学结构主要是以酯键为主的化学结构,易进行碱或酸或醇降解,从而比起传动塑料来可以进行化学回收,通过利用的单体回收办法进行物质回收再利用。

  问:生物降解塑料对普通塑料回收是否会造成影响?

  传统塑料常用的品种目前已经超过160多种,生物降解塑料作为其中的一种,目前量也较少,其进入回收系统后,即使没有被进行堆肥生物回收、化学回收,也不会因为生物降解塑料混入而影响了传统塑料的回收。传统塑料混杂系统的复杂性,也不会因为多一类降解塑料而会有很大的区别,个别回收系统里如PET瓶回收系统里多了PLA材质而增加困难,是有可能,但PET瓶回收系统里也会因为传统塑料PBT、PEN等新一类不降解聚酯瓶使用带来困难。从现代化的分拣系统,通过红外线分拣法,是完全可以实现分开回收的。所以这个问题,只是部分人没考虑原有回收系统技术改进而比较主观的一种看法而已。

  问:生物降解塑料在垃圾分类和回收处置中的作用有哪些?为使生物降解塑料降解意义体现的更加充分,垃圾分类处置系统还可以做哪些事情?

  生物降解塑料从其设计和使用意义角度来讲,在一次性制品及其使用后和有机垃圾混合情况下去生化处置情况下,或者是在像地膜制品使用后难以回收情况下,使用生物降解塑料其生物降解功能能体现的更加充分。

  但因为全球垃圾分类及其垃圾处置不是合理情况下,即使是欧美等发达国家在垃圾分类和处置非常规范情况下,总也会有一部分塑料包装会被无意或有意地释放到自然环境中,如果这部分制品能被用生物降解塑料替代,那么也可以降低环境污染的风险。因此,生物降解塑料的使用,也可以认为是避免塑料垃圾被无意释放到密闭垃圾系统外后对环境造成污染的一种预防性措施。

  另外,随着我国垃圾分类及其处置系统的完善,通过生物降解塑料垃圾袋的配方的调整,使其更加适合于城市有机生活垃圾生化处理的工艺,从而可以解决像目前居民小区在日常丢厨余垃圾桶时,需要主动进行破袋而带来个人卫生问题的苦恼了。


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