王梅

（盤縣環(huán)境保護局貴州六盤水553537）

可降解塑料的綠色環(huán)保發(fā)展路徑探索

王梅

（盤縣環(huán)境保護局貴州六盤水553537）

可持續(xù)發(fā)展是當今世界各國共同追求的目標，自從“人類要生存，地球要拯救，環(huán)境與發(fā)展必需協(xié)調”的口號提出后，人們的綠色環(huán)保意識不斷提高?？山到馑芰系拈_發(fā)和應用，對21世紀綠色環(huán)保發(fā)展有著重要的推動作用，是解決難降解廢棄塑料造成的環(huán)境問題的有效方法，同時也可以在一定程度上緩解當前石油資源日益短缺的問題。

可降解塑料；綠色環(huán)保；發(fā)展路徑

可降解塑料不僅可以解決白色污染問題，同時也是實現(xiàn)資源循環(huán)利用的有效途徑，可以顯著提高社會效益和經(jīng)濟效益。可降解塑料具有多種優(yōu)點，（1）可降解塑料均為天然材料，透氣性較好，無毒無害；（2）可降解塑料在進行掩埋、焚化、堆肥等處理時不會對環(huán)境帶來任何負面影響；（3）可降解塑料的物理性質可取代以往以石油為基質的塑膠材料；（4）可降解塑料使用后進行掩埋或者堆肥處理可完全分解。如今可持續(xù)發(fā)展是全球共同追求的理想模式，作為可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素，綠色環(huán)保的發(fā)展已經(jīng)成為21世紀備受關注的話題。因此研究塑料降解機理，積極開發(fā)和利用可降解塑料對環(huán)境保護有著重要意義。

1　可降解塑料的發(fā)展研究現(xiàn)狀

相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國每年對塑料包裝材料的需求量高達幾千萬噸，其中1/3的廢棄塑料難以回收。塑料材料的另外一個重要用途是制成覆蓋地膜，我國可覆蓋地膜的面積超過五億，還有每年需求量超過一千萬噸的育苗缽和保鮮膜。此外，醫(yī)療領域以及日常生活用品中的很大一部分塑料也是很難進行回收利用的。整體分析，我國每年各個領域產(chǎn)生的不可分解的廢物塑料即可達五千萬噸，如此驚人數(shù)量的難降解塑料將會對環(huán)境造成極大破壞，使環(huán)境污染問題日益嚴重?？山到馑芰弦缶哂薪到庑?、安全性、經(jīng)濟性等特點，可有效解決白色污染問題，開發(fā)和應用可降解塑料，對改善緩解，推進綠色環(huán)保有著重要意義，可降解塑料有著非常廣闊的發(fā)展前景?？山到馑芰弦呀?jīng)被世界各個國家視為實現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。目前可降解塑料的研究主要集中于光降解塑料、生物降解塑料以及光-生物雙降解塑料等。

1.1光降解塑料

光降解塑料技術在上世紀80年代就已經(jīng)發(fā)展到一定成熟階段，每年的產(chǎn)量大幅度提升，尤其是西方發(fā)達國家廣泛使用，普遍應用于購物袋、垃圾袋、包裝袋、塑料瓶以及農(nóng)用地膜等。國內(nèi)最開始對光降解塑料的開發(fā)主要應用于農(nóng)用地膜，隨著技術的不斷成熟開始應用于新型快餐盒。光降解塑料的降解速度比較難以控制，其降解過程會受到光照強度、氣溫條件、地理環(huán)境等因素的影響，應用于農(nóng)用地膜時還會受到農(nóng)作物品種的制約。所以由于光降解塑料的各種局限性，光降解塑料主要適用于日照條件較好的地區(qū)。光降解塑料的適用面較窄，目前主要集中于農(nóng)作物覆蓋物。1.2生物破壞性塑料

可生物降解塑料的研究和開發(fā)最早始于20世紀80年代，當時采用的是填充型淀粉塑料，這種可降解塑料的技術方法是在普通塑料中加入30%左右的淀粉，這類塑料在土壤中可迅速降解成小片，但這并不是真正意義上的降解，因為塑料小片會一直分散存在于土壤中，基本上沒有再降解的可能，所以所謂的第一代可降解塑料就基本上被淘汰。目前市場上比較提倡的可生物降解塑料是全降解塑料，這就是第二代生物可降解塑料。全降解塑料采用淀粉、維生素等完全降解物質和少量降解輔助劑合成，可以在土壤中完全降解，實現(xiàn)真正意義上的綠色環(huán)保，是塑料產(chǎn)業(yè)發(fā)展和改革的必然趨勢，近年來一些發(fā)達國家對完全生物可降解塑料的研究可開發(fā)較為活躍。

1.3光-生物降解塑料

由于光降解塑料的諸多局限性，近年來國內(nèi)外對光降解塑料的研究逐漸減少，紛紛將目光集中于光-生物降解塑料。光-生物降解塑料是一種比較理想的降解塑料，是對光降解塑料的光降解機理以及生物降解塑料的生物降解機理的結合應用。光降解與生物降解的融合彌補了光降解塑料和生物降解塑料的缺陷，例如，光-生物降解塑料的降解過程不再受光照程度的制約，在光照不足的情況下也能快速降解，而且降解也比較徹底；另外，光-生物降解塑料很大程度上改善了生物降解塑料加工困難、工藝復雜、成本較高等問題，克服了生物降解塑料難以推廣應用的弊端。光-生物降解塑是當前國內(nèi)外可降解塑料的研究熱點，目前，加拿大已經(jīng)開發(fā)出具有光降解和生物降解兩種特性的光-生物降解塑料，降解速度是普遍可降解塑料的五倍以上。在國內(nèi)光-生物降解塑料正處于研究開發(fā)階段，相應的產(chǎn)品較少。

2　生物可降解塑料在各領域的應用

生物可降解塑料在可降解塑料中最具發(fā)展前景，因為生物可降解塑料主要由谷物等可再生資源合成，相比石油常規(guī)樹脂等更具有競爭性，而原油價格的不斷上漲進一步促進了生物可降解塑料的推廣和應用。尤其是美國近年來大力推廣生物可降解塑料，每年對生物可降解塑料的需求量以15%的速度增長。生物塑料為全世界指明了一條可以不再依賴石油生產(chǎn)塑料的道路，而且生物塑料的性價比和環(huán)保性能有絕對的市場優(yōu)勢。

2.1在農(nóng)業(yè)領域的應用

生物可降解塑料在農(nóng)業(yè)領域的應用主要包括兩個方面，生物可降解塑料在覆蓋地膜中的應用以及在包膜化肥中的應用。我國對農(nóng)用覆蓋地膜技術的應用開始于上世紀70年代，而大量使用后的覆蓋地膜造成了嚴重的環(huán)境污染，導致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量下降。目前我國塑料研究機構在HDPE材料的基礎上加入化學物質以及光降解體系，合成了厚度為0.005mm的可降解農(nóng)用地膜，該產(chǎn)品已經(jīng)在我國多個省份的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應用。另外，各種可生物降解的肥料包膜材料也已經(jīng)投入應用。

2.2在醫(yī)療領域的應用

生物可降解塑料在醫(yī)療領域主要可用于藥物緩釋以及合成可吸收手術縫合線?？山到馑芰峡梢猿蔀樗幬锞忈尩妮d體，例如聚乳酸、甲殼素等都目前應用較多的可降解材料，可用作高血壓治療藥物、心臟病治療藥物以及抗癌治療藥物的緩釋載體，有研究學者認為基于松香的聚合物在藥物緩釋體系中有廣闊的應用前景。用可降解材料合成手術縫合線待患者創(chuàng)口愈合后不需要進行拆線，很大程度上減輕了患者的痛。目前可用作醫(yī)療手術縫合線的材料有Biopol、聚乙醇酸等。

2.3在食品包裝領域的應用

應用于食品包裝的普通塑料有聚乙烯、聚苯乙烯等，這些材料具有較好的穩(wěn)定性，但不能被生物降解。目前利用纖維素、淀粉、甲殼素等高分子材料合成的可生物降解塑料已經(jīng)開始應用于食品包裝、容器。另外，我國已經(jīng)合成的共聚物材料是制造一次性包裝材料的理想塑料。

2.4在汽車和電子行業(yè)的應用

目前，除了在包裝材料方面的應用，人們正嘗試將生物可降解塑料應用于高價值和高性能工程領域。另外值得的關注的是，生物可降解塑料已經(jīng)開始應用于汽車和電子產(chǎn)品市場，尤其在汽車內(nèi)飾中的應用越來越廣泛，全球汽車行業(yè)每年對工程塑料的需求量上千萬噸。在電子電氣領域，生物可降解塑料不僅應用于制造手機外殼，也逐漸應用于其它電子產(chǎn)品。

3　可降解塑料的綠色環(huán)保發(fā)展路徑

3.1降解塑料研究面臨的問題

降解塑料對綠色環(huán)保有著重要影響意義，降解塑料21世紀實現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然要求，因此加強對降解塑料的研究，推進降解塑料的產(chǎn)品開發(fā)是全世界各國志同道合的目標。就目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，可降解塑料的研究面臨以下多方面問題。

3.1.1技術方面問題

對于光降解塑料，通過對穩(wěn)定劑、分解劑、光敏劑等添加劑的應用來實現(xiàn)降解功能，材料的可控性取決于各種添加劑的分配比例，然而由于自然環(huán)境的影響，光降解塑料的降解時間和降解速度都比較難控制，整體降解性能不高。對于生物降解塑料，其降解性能是通過將大分子降解為小分子來實現(xiàn)的，而這個降解過程是非常緩慢的，尤其是樹脂分子類材料需要的時間更長，對廢棄塑料的回收處理帶來極大的難度，而且降解后的各種產(chǎn)物是否真的不會對環(huán)境造成污染還有待研究。

3.1.2成本方面問題

相比普通塑料，生產(chǎn)可降解塑料的材料價格比較高，技術工藝比較復雜，成本較高，產(chǎn)品價格也高，相對于聚乙烯、聚丙烯等普通材料的5倍以上。例如部分鐵路上使用的降解PP餐盒的價格比普通PS餐盒高出80%?？山到馑芰系暮铣蓪r(nóng)膜的使用量較大，這是導致可降解塑料價格較高的原因之一。總之，可降解塑料的推廣應用首先要解決成本問題。

3.1.3檢驗方法和標準問題

雖然可降解塑料的生產(chǎn)經(jīng)營已經(jīng)初具規(guī)模，但目前國際上還沒有對可降解塑料制定統(tǒng)一的標準，沒有形成統(tǒng)一的可降解塑料檢驗方法以及產(chǎn)品檢測標準，以至于技術和產(chǎn)品市場一片混亂。就我國的研究現(xiàn)狀而言，相比其他發(fā)達國家，可降解塑料的相關技術研究存在一定的滯后性。

3.2降解塑料的發(fā)展方向

如今人們的環(huán)境保護意識越來越高，世界各國正逐漸認識到環(huán)保材料應用的重要性，并加大了對環(huán)保材料的研究和開發(fā)資金投入。自然界的生物有著極強的生命力，生物可降解塑料來源于自然，最終又回歸自然，是實現(xiàn)資源可循環(huán)利用的重要手段。隨著對可降解塑料的深入研究以及可降解塑料產(chǎn)品的開發(fā)應用，可降解塑料在不久的將來有望取代沒有降解功能的普通塑料?？山到馑芰衔磥戆l(fā)展將著重于4個方面：（1）結合材料的具體用途以及使用環(huán)境不斷進行技術研究，通過技術創(chuàng)新合成具體特殊性能的可降解材料，提高材料降解的可控性、提高材料降解速度以及降解徹底性。（2）研制新設備，優(yōu)化合成工藝，降低可降解塑料的生產(chǎn)成本。同時規(guī)范降解塑料的定義，制定統(tǒng)一的降解塑料檢驗標準，以促進降解塑料的快速發(fā)展。（3）改良纖維素、淀粉、甲殼等合成生物降解塑材料的功能，擴寬材料的使用范圍，克服可降解材料降解緩慢和不徹底的問題。（4）規(guī)范可降解塑料市場秩序，嚴格管理可降解塑料的質量、價格。同時，我們應加大環(huán)保宣傳力度，提高群眾環(huán)保意識，推廣可降解塑料的廣泛應用。

4　結語

環(huán)境保護與人類的身體健康有著密切關系，是維持人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要保障，發(fā)展綠色環(huán)保是21世紀人類的共同目標?？山到獠牧鲜墙鉀Q當前環(huán)境污染以及資源短缺的重要手段之一，隨著經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，塑料行業(yè)的綠色環(huán)保發(fā)展也將進入一個嶄新階段，開發(fā)和應用可降解塑料是社會可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，有著廣闊的發(fā)展前景。

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