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一文了解世界各國生物降解檢測方法與標準體系的建立及相關政策!

發布日期:2020-09-11 17:16:56 來源:找塑料 分享到:

近年來,歐、美、日等發達國家和地區相繼制訂和出臺了有關法規,通過局部禁用、限用、強制收集以及收取污染稅等措施限制不可降解塑料的使用,大力發展全生物降解新材料,以保護環境、保護土壤。



2019年至2020年,亞洲地區多個國家發布了限塑政策,包括中國、巴基斯坦、印度、菲律賓、泰國、阿爾及利亞等國家,未來一段時期,亞洲地區生物降解塑料需求量將快速增長,有望取代歐洲成為生物降解塑料最大消費市場。


圖表1:2018-2021年世界各國禁塑相關法律法規

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產能增速迅猛 聚乳酸替代空間大




根據歐洲生物塑料協會2019年9月發布的最新數據顯示,截至2019年9月,全球生物塑料年產能為211.4萬噸,其中生物降解塑料(包括PBAT、PBS、PLA、PHA、淀粉基降解塑料和其他生物降解塑料)占比為55.5%,為117.4萬噸。根據歐洲生物塑料協會預測數據,到2024年,全球生物降解塑料年產能將達到133.4萬噸,年復合增長率為2.7%。


考慮到2019年下半年至2020年初,全球新增多個國家頒布了限塑政策,其中包括了中國,中國塑料產量約占全球的20%,消費量約占全球的15%,體量龐大,其生物降解塑料需求市場將會帶動全球市場加速增長。預測未來五年,全球生物降解塑料投產產能將超乎歐洲生物塑料協會當前預測值。


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自生物降解塑料出現,對于其性能的質疑和概念的混淆就一直存在,主要是由于在其發展之初沒有科學的測定方法和標準對產品進行約束和界定。如“生物降解塑料”、“生物基材料”、“可堆肥材料”三者的概念及關系就經常被人們混淆。

01

“生物降解塑料”、“生物基材料”、“可堆肥材料”三者的概念及關系



生物基材料



生物基材料指的是由來自生物質的原料制備的塑料。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



生物降解塑料是指在自然界如土壤和/或沙土等條件下,和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最終完全降解變成二氧化碳或/和甲烷、水及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質的塑料。


可堆肥材料



而可堆肥材料還要求其最后形成的堆肥中重金屬含量、毒性試驗、殘留碎片等符合相關標準的規定。


因此,生物降解檢測方法與標準體系的建立就顯得尤為重要,它不僅有助于產業的健康發展,促進市場快速形成,推動行業迅速成長,更有利于產品走向國際市場。

02

生物降解測試標準的檢驗方法


與生物降解相關的國際標準化組織主要是塑料技術委員會的環境塑料分技術委員會(ISO/TC61/ SC14),其目前有關生物降解的標準主要以檢驗方法為主。

表1:ISO/TC61/SC14 有關生物降解方法標準及其等同采用國標情況
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由表1 可見,目前在生物降解檢測與要求方法方面,ISO 國際標準檢測方法 15 項、可堆肥塑料要求 1 項,這16 項標準中我國已等同轉化10 項,且未轉化的國際標準主要是海水條件下的檢測方法。

在國際上被同行或像DIN CERTCO、BPI 等認證機構認可的能夠檢驗這些方法的檢測實驗室約15 個,其中我國國內實驗室主要是北京工商大學?國家塑料制品質量監督檢驗中心(北京)。由此也可見,在生物降解的檢測與標準方面,我國處于國際先進水平。

03

不同條件下的生物降解測試標準


生物降解可以在許多環境中發生,包括土壤、堆肥、水處理設施、海洋環境,甚至在人體里。

將表 1 的檢驗方法,按照降解環境和是否好氧的條件進行劃分。

表2:不同降解條件下生物降解測試標準對比
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如表 2 所示,國內外不同降解條件下生物降解測試標準,在水性培養液條件下需氧檢測2 項、厭氧檢測1 項,堆肥化條件下需氧檢測方法3 項,土壤條件下需氧檢測2 項,海水條件下需氧檢測 2 項,污泥消化以及高固態的模擬條件下厭氧測試方法各1 項。

我國測試方法基本與國際保持一致,僅海水降解方面還缺少對應標準,但也已開展相關的工作。以上方法值得關注的一點是,同一種塑料材料在這些不同方法中的生物降解率檢測一致性問題,鮮有文獻報道,這方面需要相關機構再進行深入的研究。

04

國內生物降解相關樹脂與產品標準


不同于ISO 國際標準體系,我國的標準系統中除了試驗方法標準外,還制定了一系列通用要求、產品、樹脂等相關的國家標準、行業標準,它們對產品的各項技術指標都有明確的要求,不僅能夠確保產品的質量,更有利于市場的規范。

《全生物降解農用地面覆蓋薄膜》就是我國生物降解領域一項重要的標準,它規定了農業中使用的全生物降解地面覆蓋薄膜的適用范圍、分類方法、技術要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存等。

眾所周知,我國地膜覆蓋面積和使用量一直位居世界第一,覆蓋地膜已經成為我國農業生產中必不可少的技術手段。但是,隨著地膜用量的不斷增大,其在土壤中的殘留量也逐年增加,造成土壤板結退化,嚴重影響土壤的肥力,并且,地膜使用后往往被丟棄在田間地頭。

據統計,我國塑料地膜年用量達 1400 kt 左右,由于普通地膜在自然環境中難以分解,每年約有2 億畝土地遭到污染。全生物降解農用地膜不僅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,最終變成水、二氧化碳或者甲烷,有利于土壤肥力的保持與提高,也不會對環境造成污染,能夠有效地解決農用地膜殘留帶來的土壤肥力退化和地膜“白色污染”問題,對農業的可持續發展具有重要意義。

但是由于全生物降解地膜在使用過程中的特殊性,不同廠家制備的全生物降解地膜在實際應用時差別較大,這給農業部門和農戶都帶來很大困惑。而本標準的制定正解決了這一問題,不僅規范了全生物降解地膜領域的生產,形成統一標準;也促進了農用地面覆蓋薄膜產業結構的調整與升級。

目前,國內生物降解相關的樹脂、產品等國家標準、行業標準共 40 項。其中關于產品通用技術要求標準 11 項,具體產品標準 21 項,樹脂相關標準7 項。

表3:國內生物降解相關樹脂與產品標準
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總體上我國有關生物降解的標準工作和國際基本處于同步,和發達國家相比,最大差距在于尚沒有牽頭制定國際標準。

05

世界各國對一次性制品的禁限政策


近些年來,世界各國對于一次性不易回收、易污染 制品的使用,紛紛制定相關法律法規進行禁止、限制,同時支持生物降解材料的應用。

例如,歐盟在包裝法規中明確規定了垃圾的回收利用及其可堆肥化處理, 并擬于 2021 年禁用 10 種一次性塑料制品;法國從 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須用基于生物的原料制作;英國2018 年1月發布國家環保戰略,提出要消除塑料袋、食品包裝袋、吸管等所有不必要的塑料制品的使用。

表4:世界各國禁止、限制一次性制品政策
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06

我國對一次性不易回收、易污染的制品的禁限政策


早在 2004 年,《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》經第十屆全國人大常委會第十三次會議通過,2005 《中華人民共和國可再生能源法》出臺,鼓勵再生生物質能的利用和降解塑料推廣應用;2007 年,國務院辦公廳頒布《國務院辦公廳關于限制生產銷售使用塑料購物袋的通知》,實行“ 限塑令”,對塑料購物袋收費并在全國范圍內禁止厚度小于0. 025 mm 的塑料購物袋生產、銷售和使用。
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近些年來,更是有一系列相關政策、法規出臺。國家發改委“關于進一步加強塑料污染治理的意見”于 2020 年 1 月 19 日正式發布,提出研發推廣綠色環保的塑料制品及替代產品,探索培育有利于規 范回收和循環利用、減少塑料污染的新業態新模 式。

海南省從 2020 年 12 月開始全面禁止不可降解一次性塑料購物袋與餐飲具等。

2019 年國務院常務會議通過的《固體廢物污染環境防治法(修訂草案)》中明確鼓勵研發、生產環境中可降解的薄膜覆蓋物和商品包裝物。

2017 年,國家郵政局、國家發改委、科技部等 10 部委聯合發布《關于協同推進快遞業綠色包裝工作的指導意見》,提出到 2020 年將可降解綠色包裝材料應用比例提高到 50 。

吉林省從 2015 年1 月 1 日就已開始在吉林省范圍內實施“禁塑令”.......

表5:我國對一次性不易回收、易污染的制品的禁限政策
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以可循環、易回收、可降解為導向, 研發推廣性能達標、綠色環保、經濟適用的塑料制品及替代產品,打造有利于規范回收和循環利用、減少塑料污染的新業態新模式,是我國進一步加強塑料污染治理的基本原則,更是生物降解塑料發展的方向。

我國在城市生活垃圾分類、電子商務包裝、郵政快件包裝、外賣包裝綠色化要求等綠色生產、消費領域出臺的一系列法規和政策措施,大力推動綠色、循環、低碳發展,加快形成節約資源、保護環境的生產生活方式,已取得了一定成效。

相信隨著更多的國內外政策的逐步出臺、落實和完善,我國生物降解塑料技術革新、檢測評價與標準體系越來越完善,有關生物降解塑料的制造、加工、應用、可回收等技術性等也將更加成熟,生物降解塑料的生產、銷售、使用都將向大規模工業化階段過渡。




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領取《2020年生物降解塑料行業研究報告》


禁塑資料


【廠家

企業名單 | 上市公司 | 投產項目 | 中石化 | 美團青山 |

【標準

海南標準 | 國際標準 | 歐盟 | 

【研報】

研究報告 | 投資機會 | 發展前景 | 10年千億 |

【政策】

發改委 | 九部門 | 商務部階段任務 | 廣東 | 江蘇 | 浙江 | 海南 | 海南補充 | 海南 | 北京 | 上海 | 天津 | 重慶 | 山東 | 河北 | 湖北 遼寧 | 吉林 | 山西 | 河南 | 福建 | 江西 | 廣西 | 四川 | 貴州 | 云南 | 陜西 | 甘肅 | 青海 | 內蒙 | 新疆 | 西藏 | 兩會倡議 | 全球 | 農膜管理辦法 |

【科普】

降解概念 |  定義與種類 | 降解條件 | 

【爭議】

PBAT與光敏劑 | 降解塑料VS紙包裝 | 蠟蟲 | 硫脲 | 



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