生物可降解塑料的理想与现实


发布时间:

2023-12-09

“生物降解塑料”对大家来说已经不是一个陌生的名词,但不少人对这个概念的理解只停留在“全部能自然降解成对环境无害的物质”的层面,认为“使用生物降解塑料”就是“减少白色污染”的良方。

生物降解塑料怎样才能被降解?生活中有多少生物降解塑料真正被降解了?

没有合适的环境和条件,生物降解塑料与传统塑料没什么差别,两者都无法降解,并会对环境造成污染。从目前的国内的垃圾处理全链条来看,绝大部分生物降解塑料都无法在合适的环节中真正降解。

在海滩清理中发现的可堆肥咖啡盖

图 | Unsplash

 

01 生物降解塑料的种类和降解条件一览

生物降解塑料有很多种类,不同的种类有不同的应用场景,对应不同的终端处理方式,也要求不同的降解条件。

先来看理想情况下,能顺利进入垃圾处理系统的生物降解塑料。

从环保的角度出发,生物处置法(堆肥和厌氧发酵两者的统称)是这些生物降解塑料的最佳处理方法。生物处置法对温度和微生物有着严格的规定:

表一 主流生物处置法的条件差异

不同种类的生物降解塑料对应不同的生物处置法:

可以看到,仅有两种生物降解塑料能采用所有的生物处置法进行降解,三种生物降解塑料仅能被工业堆肥降解,一种生物降解塑料仅能被家庭堆肥和工业堆肥降解。

再来看流入自然环境的生物降解塑料。

自然环境不像垃圾处理终端,无法人为控制温度、水分、氧气等,无法保证有足够的微生物能帮助降解。这意味着生物降解塑料进入不同类型的自然环境中,降解情况也将不尽相同。如果进入富含微生物的堆肥环境,其降解反应自然最强烈,但如果进入土壤、淡水、海洋等环境,其降解程度和速率将逐级递减。

像上文提到的以PLA、PBS、PBAT为原料的、仅适用于工业降解法的塑料,对温度要求就很高,需要达到一定温度才能降解。

而对于环境因素的忽略,往往会误导大众,令人以为可生物降解=可自然环境降解。

图 | 可降解塑料应用效果评估综述[1]

 

从上图可以看到,PLA在水中的降解率低于0.8%,这意味着它一旦泄露进入河流或海洋,就发挥不了“降解”优势,而是跟传统塑料一样,几乎不能降解。

更糟糕的是,这些测试结果只是实验室模拟的,自然环境更为复杂多变,降解所需的时长或许更久。通过现有测试的产品,可能在真实环境中依然无法降解。

02 生物降解塑料的降解现状

根据清华大学发布的《可降解塑料的环境影响评价与政策支撑研究报告》[2],我国可降解塑料目前绝大多数仍然流向受控焚烧与卫生填埋方向,进入生物质处理设施发挥可降解优势的可降解塑料比例极低。

生物降解塑料有96.77%流向焚烧和填埋,有3.1%泄漏进入环境,仅0.007%受到了生物处置,包括工业堆肥(0.001%)和厌氧发酵(0.006%)。

受控的生物降解塑料为什么难以采取最合适的方法处理?

首先在垃圾分类和收集阶段,目前国家公布的可降解塑料标识的相关标准都是推荐性而非强制性的,不少商家未严格遵循,导致市面上流通的可降解塑料袋标识混乱。

同时,政府对公众的宣教也相对欠缺,即使有部分可降解塑料按照标准进行标识,公众也并不清楚如何识别。这两个原因导致绝大多数人难以区分生物降解塑料和传统塑料,也导致绝大多数生物降解塑料被当成传统塑料处理。

如果部分生物降解塑料“侥幸”能进入厨余垃圾处理设施——清华大学团队统计认为这部分塑料约占总量的0.15%,垃圾处理厂会启动分拣,分拣设备依然无法区分生物降解塑料和传统塑料,绝大多数生物降解塑料会作为杂质被设备分拣出去。第一道人工分拣叠加第二道机器分拣,都会把生物降解塑料当成传统垃圾而拒之门外,导致生物降解塑料最终进入工业堆肥和厌氧发酵的比例合计不到0.01%。

其次,目前我国厨余垃圾处理设施中,厌氧为主流处理方式(84%),采取堆肥的情况较少(16%)。而上文中提及的6种生物降解塑料原料中,有4种无法被厌氧发酵降解,这意味着即使他们能不被分拣出去,但却进入了厌氧发酵的设施,也依然不能被降解。

03 建议  

难以进行前端分类、难以进入生物处理终端设施、难以真正被合适的生物处置方法降解,这样的生物降解塑料目前依然存在很大的局限性。

考虑到其对于降解条件相对苛刻的要求和其较高的经济成本,我们应谨慎推广生物可降解塑料,不要再简单认为生物降解塑料就是解决“白色污染”的良方。

事实上,无论采取什么材料,如果仅在一次性产品中寻找解决方案,都只会造成环境负担的转移和新的环境问题的产生。我们应该遵循循环经济的“4R”原则,做好减量化(reduce)、再使用(reuse)、再循环(recycle)、再思考(rethink)。

具体而言,政府可以出台源头减废相关的政策,开展垃圾分类、垃圾重复利用的试点工作,并对公众进行宣传教育,同时加强垃圾分类基础设施建设、加强监督。

企业可以做好减量化的包装设计、避免过度包装,探索创新的重复利用手段、鼓励公众少用一次性产品,管理本企业生产的垃圾并做好回收再利用、承担企业社会责任。

公众可以提高循环意识,外出就餐购物时自备水杯、自备购物袋,减少一次性产品的使用,同时落实垃圾分类,不乱丢垃圾。只有把目光从一次性塑料的替代品上转移到多次重复利用上,我们才可能找到好的解决方案。


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