6月1日起，關(guān)于生物可降解塑料的兩項(xiàng)推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生物降解塑料與制品降解性能及標(biāo)識(shí)要求》和《生物降解飲用吸管》開(kāi)始實(shí)施，或?qū)⑼苿?dòng)生物可降解塑料市場(chǎng)加速發(fā)展。

自2020年限塑令頒布以來(lái)，資本紛紛入局生物可降解塑料市場(chǎng)，需求和產(chǎn)能均迎來(lái)大幅增長(zhǎng)。北京工商大學(xué)高分子化學(xué)教授翁云宣預(yù)測(cè)，到2025年，中國(guó)兩種主要的生物可降解塑料品種PBAT、PLA年產(chǎn)能將從2020年的約30萬(wàn)噸和10萬(wàn)噸，增長(zhǎng)至700萬(wàn)噸左右和100萬(wàn)噸以上，達(dá)到全球產(chǎn)能三分之二以上。

生物可降解塑料走出工廠(chǎng)后，將進(jìn)入人們的日常生活，也將在農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)藥業(yè)被廣泛運(yùn)用。然而，生物可降解塑料是否適用于這些場(chǎng)景？能否在這些場(chǎng)景中得到真正的“降解”？是否會(huì)給環(huán)境帶來(lái)新的負(fù)擔(dān)？對(duì)這些問(wèn)題的回答，正是科學(xué)應(yīng)用生物可降解塑料，確保環(huán)境政策能被真正落實(shí)、讓環(huán)境保護(hù)不淪為空談的關(guān)鍵。

接下來(lái)，讓我們一一探討生物可降解塑料在不同場(chǎng)景的的應(yīng)用前景。

農(nóng)業(yè)：生物可降解塑料最具潛力的應(yīng)用場(chǎng)景

農(nóng)用地膜是我國(guó)生物可降解塑料最具潛力的市場(chǎng)之一。農(nóng)用地膜是應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的塑料薄膜，主要在播種時(shí)期用于給作物保濕、保溫，也能起到防蟲(chóng)、防病害的作用。根據(jù)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》，2020年我國(guó)農(nóng)用地膜覆蓋面積達(dá)1738.68萬(wàn)公頃，農(nóng)用地膜使用量達(dá)135.7萬(wàn)噸。

農(nóng)用地膜的需求量和使用量巨大，使用范圍廣泛，這給農(nóng)民帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益，卻也給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染問(wèn)題。由于農(nóng)用地膜具有易破碎，難撿拾的特性，機(jī)械回收效率低，加工利用成本高，因此農(nóng)民對(duì)于回收農(nóng)膜積極性較低，這導(dǎo)致廢舊農(nóng)膜回收加工利用的難度很大。

傳統(tǒng)地膜通常由聚乙烯化合物（PE）制成，該材料在自然條件下難以降解，能在土壤中存留200至400年，這導(dǎo)致土壤中有大量殘留的地膜碎片。有研究團(tuán)隊(duì)指出，當(dāng)前國(guó)內(nèi)地膜使用總量的25%難以回收，合計(jì)約50萬(wàn)噸。

耕地土壤中的殘膜量不斷增加會(huì)使土壤環(huán)境惡化，土壤含水量下降，板結(jié)且肥力下降。殘留地膜還會(huì)在土壤中可釋放出無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物，對(duì)土壤性質(zhì)和農(nóng)作物的生長(zhǎng)造成影響，并通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體、危害健康，加劇環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)。

為解決殘膜污染土壤的問(wèn)題，生物可降解塑料可以成為替代傳統(tǒng)PE地膜的選擇之一，它與普通地膜一樣，都具有增溫、保水和保墑效果，能減少農(nóng)肥和水的用量。同時(shí)，生物可降解地膜能自行降解，無(wú)需農(nóng)民費(fèi)時(shí)費(fèi)力回收處理，可以直接進(jìn)行下一季的耕作。

目前，我國(guó)市面上已經(jīng)出現(xiàn)了多種類(lèi)型的可降解地膜，包括聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、 聚丙烯酸丁酯（PBA）、聚對(duì)苯二甲酸一己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚己內(nèi)酯（PCL）在內(nèi)的降解聚酯類(lèi)材料。PLA材質(zhì)價(jià)格較高，PBAT和PBS材質(zhì)價(jià)格相對(duì)較低，后兩者是當(dāng)前應(yīng)用較多的可降解地膜材料。

和傳統(tǒng)地膜相比，生物可降解地膜的成本依然較高，因此仍需要政府力量去推動(dòng)其大規(guī)模使用。2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)的《六部委關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)用地膜污染防治的意見(jiàn)》提出，接下來(lái)，要“完善可降解地膜評(píng)價(jià)認(rèn)證和降解產(chǎn)物檢測(cè)評(píng)估體系，加強(qiáng)可降解地膜產(chǎn)品操作性、功能性、可控性等的農(nóng)田適宜性評(píng)價(jià)，開(kāi)展新產(chǎn)品的對(duì)比試驗(yàn)，進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本，在符合標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上開(kāi)展可降解地膜示范推廣 ”。

值得注意的是，生物可降解塑料雖然具有可降解的明顯優(yōu)勢(shì)，卻也可能對(duì)環(huán)境存在潛在負(fù)面影響。有研究指出，生產(chǎn)可生物降解地膜和生產(chǎn)傳統(tǒng)地膜的加工技術(shù)相同，雖然有生產(chǎn)商會(huì)使用低毒性的可生物降解添加劑來(lái)取代油性、合成添加劑，但通常更多人用到的添加劑仍與傳統(tǒng)地膜所使用的類(lèi)似。當(dāng)可生物降解地膜完全進(jìn)入到農(nóng)業(yè)土壤中，其含有的所有物質(zhì)都會(huì)被釋放到土壤中，并與土壤中的天然微生物以及農(nóng)耕的植物進(jìn)行直接的接觸，造成潛在污染。因此，在大面積推廣可降解塑料之前，還需要進(jìn)一步對(duì)可生物降解地膜進(jìn)行生態(tài)毒性的評(píng)估。

漁業(yè)：目前仍被忽視的領(lǐng)域

《2021年中國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》指出，塑料是我國(guó)海洋垃圾的主要類(lèi)型。在海面漂浮垃圾、海灘垃圾和海底垃圾中，塑料垃圾分別占92.9%、75.9%和83.3%，塑料類(lèi)垃圾主要為塑料繩、塑料碎片、泡沫和塑料袋等。這些塑料垃圾中，除了河流和陸地泄漏的垃圾之外，也有漁業(yè)工作和漁民生活泄漏的塑料垃圾。

研究發(fā)現(xiàn)，丟棄量較大的漁業(yè)作業(yè)塑料垃圾包括損壞或廢棄的漁網(wǎng)具、廢棄泡沫浮具、箱板等，這些塑料垃圾的產(chǎn)生主要發(fā)生在海洋捕撈拖網(wǎng)、張網(wǎng)和流刺網(wǎng)等作業(yè)以及海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖過(guò)程中。

通常來(lái)說(shuō)，由于網(wǎng)具價(jià)值較高，漁民會(huì)盡力打撈上船修補(bǔ)后再用、或賣(mài)給回收機(jī)構(gòu)處理，但仍有少部分網(wǎng)具因遇到障礙無(wú)法收回或遇到緊急情況時(shí)被迫丟棄。同時(shí)，如果遭遇臺(tái)風(fēng)天氣，也可能導(dǎo)致海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱被摧毀或網(wǎng)衣破損丟失。此外，網(wǎng)具漂浮材料和漁獲物儲(chǔ)存用的泡沫塑料箱雖然可循環(huán)利用，但使用過(guò)程中會(huì)存在少部分發(fā)生破損而被遺棄入海的情況，進(jìn)入海洋環(huán)境的泡沫浮具、箱板多來(lái)源于此。

除了漁業(yè)作業(yè)塑料垃圾之外，漁民在海上生活也會(huì)產(chǎn)生生活廢棄塑料垃圾。研究調(diào)查顯示，隨著生活水平的改善，約80%的船員飲用小瓶裝礦泉水，約20%飲用大桶裝礦泉水或?qū)⒋蠑y帶的淡水燒煮后飲用。塑料袋也被漁民普遍使用。由于漁船儲(chǔ)存空間有限，漁民又相對(duì)缺乏環(huán)保意識(shí)，將礦泉水瓶、塑料袋等用完后扔入大海的概率較高。

在這些容易造成塑料垃圾的環(huán)境泄漏的情況下，可降解塑料適合成為傳統(tǒng)塑料的替代品。但要滿(mǎn)足漁業(yè)的需求，可降解塑料還有很長(zhǎng)的路要走。

首先，在技術(shù)上需要研發(fā)出能在海洋中相對(duì)較快降解的產(chǎn)品。相較于土壤環(huán)境，海洋環(huán)境存在高鹽分、低微生物密度的特點(diǎn)，在陸地上可以利用微生物酶促反應(yīng)降解的塑料制品，往往在海洋環(huán)境中就會(huì)降解失效。有研究表明，生物降解材料PLA、PBAT、PHA、PCL在海水中的降解率均小于10%，其中市面上主要材料PLA在海水中的降解率更是不到1%。這對(duì)漁業(yè)中適合使用的可降解塑料提出了很高的要求，需要加緊海水降解產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)，開(kāi)拓相關(guān)領(lǐng)域。

有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，如果有合適的產(chǎn)品的話(huà)，漁業(yè)中的可降解產(chǎn)品將是一個(gè)非常大的市場(chǎng)。不過(guò)，除了需要開(kāi)發(fā)出能在海水中自行降解的產(chǎn)品，生產(chǎn)商還需要在產(chǎn)品壽命期內(nèi)保證耐久性和牢固性，以防風(fēng)浪對(duì)其造成損壞、給漁民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還要做到降低成本、讓漁民能夠承受可降解塑料的價(jià)格。

醫(yī)藥業(yè)：生物可降解塑料發(fā)展趨勢(shì)良好

醫(yī)療行業(yè)是生物可降解材料應(yīng)用的重要領(lǐng)域。與農(nóng)業(yè)和漁業(yè)不同，生物可降解材料在醫(yī)療行業(yè)所起到的作用與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系相對(duì)較小，也更少需要考慮成本的問(wèn)題。對(duì)于醫(yī)療行業(yè)來(lái)說(shuō)，人們更看重生物可降解材料的特殊性能。

目前來(lái)看，PHA和PCL具有良好的熱塑性、成型加工性和生物相容性，多用作手術(shù)縫合線(xiàn)、骨折固定裝置、器官修復(fù)、人工皮膚、組織細(xì)胞工程等，使用生物降解縫線(xiàn)可以免去病人拆線(xiàn)的痛苦，使用內(nèi)置的生物降解修復(fù)裝置可以減少排異和感染風(fēng)險(xiǎn)。

此外，由于生物可降解塑料的性能是可控的，研究人員也會(huì)根據(jù)使用環(huán)境來(lái)調(diào)整材料的性能、調(diào)整降解的時(shí)間，以配合藥物緩釋和體內(nèi)降解的周期，來(lái)更好地滿(mǎn)足醫(yī)療場(chǎng)景對(duì)于性能的精確需求。

正是因?yàn)樯锟山到獠牧系倪@些特質(zhì)能在醫(yī)療和藥物方面得到實(shí)際應(yīng)用，因此在高端市場(chǎng)具有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

生活：可降解塑料是否適合被應(yīng)用在生活領(lǐng)域仍待探討

生活領(lǐng)域是目前可降解塑料使用最多的領(lǐng)域。

清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，可降解塑料袋（38.34%）和餐盒具（38.82%）合計(jì)占可降解塑料制品消費(fèi)總量的77%。

然而，根據(jù)該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研與實(shí)證數(shù)據(jù)核算，接近97%的可降解塑料使用廢棄后會(huì)被環(huán)衛(wèi)體系送去焚燒和衛(wèi)生填埋，直接進(jìn)入環(huán)境的比例約3%，僅有不到0.01%進(jìn)入工業(yè)堆肥與厭氧消化等發(fā)酵降解階段。

這意味著可降解塑料并未真正得到降解，而是跟傳統(tǒng)塑料一樣，進(jìn)入了垃圾焚燒、填埋設(shè)施，無(wú)法帶來(lái)環(huán)境優(yōu)勢(shì)，甚至產(chǎn)生的環(huán)境影響要大于傳統(tǒng)塑料——被填埋的PLA在填埋設(shè)施中的碳排放當(dāng)量要超出傳統(tǒng)塑料約35%。

理論上，可降解塑料袋應(yīng)該和廚余垃圾一起進(jìn)入廚余處理設(shè)施，最終被利用轉(zhuǎn)換為肥料或燃?xì)狻＝?jīng)過(guò)廚余處理設(shè)施處理后的可降解塑料垃圾會(huì)產(chǎn)生較小的環(huán)境影響，大約為焚燒設(shè)施的30%、填埋設(shè)施的15%。

然而，由于可降解塑料和傳統(tǒng)塑料在外觀、顏色上都區(qū)別很小，難以通過(guò)色選機(jī)、浮選機(jī)、機(jī)械分選機(jī)等實(shí)現(xiàn)有效分選，二者難以分辨。這給普通消費(fèi)者在垃圾分類(lèi)時(shí)帶來(lái)了難度，為進(jìn)入廚余處理設(shè)施前預(yù)處理階段的分類(lèi)造成了麻煩，也會(huì)影響后續(xù)的分類(lèi)回收。

對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行垃圾分類(lèi)時(shí)，無(wú)法確保自己能將可降解塑料垃圾正確投入濕垃圾的分類(lèi)中；對(duì)于垃圾處理廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)廚余處理設(shè)施在預(yù)處理階段會(huì)直接剔除塑料制品形狀的雜質(zhì)，無(wú)法區(qū)分可降解塑料和傳統(tǒng)塑料，導(dǎo)致最終能進(jìn)入生物質(zhì)發(fā)酵系統(tǒng)中的剩余可降解塑料制品實(shí)際少于5%；在回收階段，由于做不到可降解塑料與傳統(tǒng)塑料的分類(lèi)，二者會(huì)被一并收走，但混有可降解塑料的塑料再生制品，其再生價(jià)值會(huì)降低20%以上。

正如清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)所強(qiáng)調(diào)的，如果不注重可降解塑料的使用場(chǎng)景而大規(guī)模推廣使用，可能不僅不能產(chǎn)生環(huán)保效益，甚至背道而馳，增加巨大的社會(huì)成本。

參考資料

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編輯：擺脫塑縛