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传统可降解塑料难以推广,背后原因知多少?

一,评估方法局限性太大
现有对生物可降解的评估仅仅是以在堆肥条件下180天的降解率来评估,此评估方局限且不实际。
众所周知,地球上的生态系统主要分为陆地生态系统及水生生态系统两大类。当塑料废弃物在陆地聚集时,会存在有氧环境(地表堆肥)和厌氧环境(土壤深层掩埋)两种需降解环境;当塑料废弃物在海洋聚集时就要实现海水条件下可降解。因此生物降解塑料不仅要兼具堆肥和厌氧降解功能,而且又要海洋降解,若只强调有氧堆肥降解而忽视了厌氧填埋与海水漂流这两种需降解环境,就显得非常局限片面。因此具备在所有自然环境都具有生物降解功能的可降解塑料,才为完美降解塑料,方为真正意义上的环保塑料


二,现有测试方法存在重大缺陷

生物可降解性评估在近年成为全球各国快速发展的领域。在中国,随着社会大众对环境保护意识的日益增强和各级政府对塑料禁限政策的实施,对各种降解材料和产品的生物可降解性评估变得愈加重要
生物可降解性测试主要分为两类仲裁/认证测试筛选测试仲裁测试主要用于产品生物降解性的认证和公开声明。而筛选测试则更关注样品在预期环境条件下的生物降解,评估待测材料在接近实际自然环境条件下的生物降解性,因此筛选测试在新材料研发中具有更大的现实意义。
目前,工业堆肥性评估标准是仲裁测试的主要依据但其应用存着一定程度的限制(例如降解条件、环境和微生物种类等与实际自然环境不符),这可能导致误用现象。进而使得公众、企业和研究人员等忽略了其他测试标准(有氧生物降解性及厌氧微生物降解性)重要性和必要性,而且测试方法仍然存在一些缺陷和不足包括测试方法过时、耗时耗力、数据精 确性和可重复性差,甚至出现对测试方法的描述错误。例如:ISO的堆肥性评估标准仅提及对二氧化碳生成的测定方法,而遗漏了在其他有氧生物降解性测试方法中广泛应用的生物需氧量测定方法。前者由于测试方法本身的局限性,往往导致其测试结果可靠性较差和数据偏差较大,而后者的测试方法虽然抗干扰好,更加精 确可靠,却仅得到美国ASTM标准的采纳。此外,当前一些标准中的生物降解性测试参数受限于传统的测试技术或方法局限性对测试参数的设置(如反应器的大小、测试材料的浓度等等)过度死板,从而在一定程度上限制了新方法和新技术的准入可以说当前这些传统方法已经无法满足日益增长的高通量、高品质数据评估需求,迫切需要技术更新和标准化工作的推进。
附录:常见生物可降解性评估的国际和相应的中国标准(不完全举例


三,该如何正确对待可降解性能测试?
需要注意的是,材料的生物可降解性受到许多因素的影响,如水分含量、氧气供应、温度、微生物种类、微生物密度、盐度、样品状态和颗粒大小等。同一种可降解材料在不同的环境条件下可能呈现出完全不同的可降解性能。
因此,生物可降解性评估应针对特定环境条件进行,不能普遍性对待。没有明确指定降解环境条件降解时长的生物降解性评估是不全面的,也无法作为参考值与不同来源的数据进行横向比较。除了工业堆肥评估标准,根据降解材料废弃物的实际处理方案和可能流失到的环境条件,采用不同的评估标准进行降解性评估是更具科学指导性和应用价值的做法。因此,其他多种厌氧和有氧降解标准(如水性环境、海洋环境、土壤环境、庭院堆肥环境等)需要得到同等的重视,以更全面地评估可降解材料的性能。
除此以外,动态性分析对于可降解材料特性评估和处理的意义重大,其重要性也日益得到相关从业人员的认可和重视。新型自动化生物降解性测试分析系统,特别是密闭式微生物呼吸仪在各种厌氧有氧生物降解、工业庭院堆肥降解测试领域的应用,很大程度上符合未来便捷检测和一机多用的需求,应该有着广阔的发展和应用前景。
为了实现塑料生物可降解性评估的进一步发展,科研工作者标准制定单位独立检测机构塑料生产企业等需要共同努力,持开放态度接受技术革新,并不断改进和完善各类测试方法。同时,还需要加强国际合作,加快生物降解性评估方法的改进和标准的更新和优化工作,以推动塑料生物可降解性评估的发展,为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。随着相关检测方法的改进和创新以及标准化工作的推进,塑料生物可降解性评估效率将会迎来进一步的提升。这将为环境保护和可持续发展提供更有效的解决方案,并促进塑料行业向更加环保和可持续的方向发展。

四,生物可降解技术的发展曙光在哪里?
目前较推崇的生物基降解塑料价高质低,货架期短,已经举步维艰不堪重任
那么,生物可降解技术的发展该何去何从?
行业真正需要的全降解塑料必须具备以下十大特点,方可大行其道。

1.不需要 调整现有塑料上游产业的投资格局和巨量规模。
2.不需要 改变现有常用塑料下游加工生产的流程和参数条件。
3.不需要 投资购置新的主要生产设备。
4.不需要 增加过多原料成本且保持常用塑料的产品质量和使用方式。
5.不需要 担心产品货架期仓储期的限制。
6.满足 从生产、消费再到废弃物的塑料全生命周期管理和国家塑料污染治理行动方案
7. 满足 欧盟关于包装与包装废物、降解塑料和废弃物等限塑禁塑政策框架指令。
8. 满足《固废法》对推广应用可循环、易回收、可降解的替代产品的新规定。
9. 满足垃圾分类、末端处理设施、温室气体减排和“无废城市”要求。
10. 满足 绿色、低碳、循环的高质量发展要求.
背后的思考国家发展改革委联合生态环境部等21个塑料污染治理专项工作机制成员部门和单位,2022年8月16日上午召开2022年全国塑料污染治理工作电视电话会议,会议总结一年来塑料污染治理工作的进展成效,提出“塑料污染要科学稳妥推进源头‘减量替代’,大力推进规范回收、利用和处置,加大江河湖海水漂垃圾常态化清理力度”。注意是“减量替代”而不是前两年强制推行的“降解替代”。出现这一变化的原因很简单,靠终端降解替代无效果,也就是现在所推的以堆肥技术的产品市场无果,老百姓用脚投了票,该反思了。
实质上禁塑限塑上升到了一个科学发展的新局面,使禁塑令进入不得使用一次性非降解材料的新阶段,解除了非生物降解塑料不可的约束,代之以“减量替代”,也实质上打开不限制材料和降解路线的创新大门,效果优劣以低碳循环、质高价低来评价,前景大好。有指导意义的是:“减量替代”,将生产过程资源减量、降碳增效,与使用过程加大回收、重复使用相融合,促成废弃过程处置减量、按需降解,这是中国为世界塑料污染控制提供的有益借鉴。