|
|
市面上常见的大部分塑料都属于不可降解塑料,比如聚丙烯(PP)、对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)等。它们可以回收再生,但是若丢弃在填埋场,一般需要几百年才能降解 [5]。
常被提起的塑料降解一般有两种方式,光氧降解和生物降解。鉴于光氧降解目前争议很大(如下表格所示),本文着重探讨生物降解。
此外,光氧降解塑料在实际中并不耐用,且在用后既不能被回收再生,也不能被堆肥,反而对两种处理方式都会造成干扰——降低再生塑料性能,污染堆肥产物。全球各大品牌(例如联合利华、百事可乐)、研究机构和公益机构目前都在倡议禁止这种塑料的生产 [8],直到有证据证明其在短时间内可以完全降解 [9]。
生物降解,指材料在特定环境下,通过微生物作用,完全转化成二氧化碳和水。可以将聚酯短链变成二氧化碳的微生物包括细菌、真菌和原生生物, 它们分泌的一种酶可将聚酯键分解 [4]。
目前,市面上号称可生物降解的塑料超过20种 [6]。人们常把它与生物基塑料(成分来自可再生生物资源)混淆,实际上,可生物降解塑料既可以是生物基,也可以是化石基(成分来自不可再生的化石资源)。
生物基塑料常以木薯、玉米和甘蔗等作为原料 [7]。需要明确的是,并不是所有生物基塑料都可生物降解,比如,在巴西以甘蔗为原料大规模生产的bio-PE就不可降解 [4]。而化石基塑料大部分都不可生物降解。当然,也存在例外,比如聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物(PBAT)。
2
三类可规模生产的生物降解塑料
根据欧洲生物塑料市场数据报告,2019年生物降解塑料的全球总产能达117万吨,占全球塑料年产(3.6亿吨)的0.3% [10]。目前,大规模商业生产的主要有三种 [10]。
一是以植物淀粉为原料的淀粉塑料和聚乳酸(PLA)[10]。淀粉便宜、产量高、工艺简单,弊端是不防水,且依赖粮食作物为原料,大量占用耕地。当前,产业界也在研究从农业和工业废弃物(比如玉米棒和纤维素)等中提取原料 [11]。
二是以石油副产品或生物为原料的二元酸二元醇共聚酯(PBS、PBSA、PBAT,下称PBS类塑料),这类塑料的产能也在逐年递增 [12]。
三是聚羟基脂肪酸酯(PHA),是微生物以糖类或油脂为原料在发酵过程中自身代谢合成的,目前产能尚少,全球仅25,000吨。但因为类似PLA,有着以农业副产品和其它有机废弃物为原料的潜力,PHA的前景很被看好 [10]。
生物可降解塑料的价格当前普遍高于传统塑料,但随着产能增加带来的规模化效应和油价波动对传统塑料的影响,可降解塑料的价格也越来越有市场竞争力 [13]。
澳大利亚塔斯马尼亚大学极地海洋生态学博士贾柊楠告诉《知识分子》,可降解塑料在中国目前最常见的使用形式是膜类,尤其以可降解地膜的试验和推广为主导,在城市区域则以超市购物袋和食品包装等应用最为广泛。 |
|