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生物降解塑料对环境的改善

2021-02-19 14:41:55

  新世纪将要面临两大问题,一是资源问题(能源问题);二是环境污染问题。由于石油资源的大量开采和石油产品消耗量的迅速增加,造成石油资源日趋枯竭(还有70年的开采时间),环境污染日渐严重。特别是人们大量使用难以降解的塑料,造成的“白色污染”令人触目惊心,联合国推行的“CDM计划(即清洁发展技术计划)”,目的是在世界范围内减少排放和降低环境污染。因此,寻找可持续发展的新资源,探索和研究环境友好材料,成为目前人类生存发展的一个重要课题。淀粉、纤维素等天然高分子材料,是靠植物的光合作用获得的,资源极其丰富,广泛存在于植物的果实、秆茎当中、并具有可持续发展性,且在自然环境中易降解,是解决上述问题的理想材料。由于天然高分子材料具有良好的生物降解性和资源可持续性,因此,开展生物降解材料的研究和应用,已引起世界各国政府的高度重视。

  塑料制品广泛使用曾给人们带来了许多方便和巨大的财富,但是,塑料垃圾也给人们带来了许多烦恼,更给人们带来灾难。塑料垃圾也称为“白色污染”,是当今世界重大的“公害”,已成为威胁生态环境的一个重要因素。因此,怎样解决“白色污染”问题,是当今世界各国政府以及社会各界一切有识之士高度重视的公共课题。

  目前,一些国家视降解塑料为继金属材料、无机材料和高分子材料之后的第四种重要应用材料,且已成为各工业发达国家争相研制和开发的重点。尤其近年来,国际上生物降解塑料的发展较为迅速。其产品已广泛应用于包装领域。但目前,世界上还没有一家企业能够提供一种有效耐用可被市场接受的降解塑料。

生物降解购物袋

  从国际市场看,凡是塑料制品包装物,特别是塑料食品包装物,均难以进入国际市场。我国加入WTO以后,怎样保护国内民族工业,扩大出口,在很大程度上取决于产品包装技术的发展。近年来,我国出口到欧美的冰箱、电视机等产品由于内部包装材料不符合国外出口的要求,受到高额罚金,不仅受到经济损失,而且影响我国的国际形象。美国、日本、德国等发达国家已明令禁止使用一次性塑料餐具,对家电和仪器包装的塑料制品也开始加大力度加以禁止。自1989年起,丹麦、荷兰、美国、英国、法国、意大利、日本等国家,在限制或禁用普通非降解塑料包装的同时,都做出相应规定,欧共体在1991年提出,到2001年1月全部停止使用非降解塑料包装物。在我国继《环境保护法》之后,《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》已于1996年4月1日开始实行。因此,根除“白色污染”这一公害为世界人民所共识。

  资源与环境是人类在21世纪实现可持续发展所面临的重大问题,生物技术将成为解决这一问题的关键技术之一。在造成环境污染的诸多因素中,塑料废弃物造成的公害已引起了社会的广泛关注。

  目前世界上主要生产降解塑料的国家有美国、日本、德国、意大利、加拿大和以色列等国,品种有光降解、光-生物降解、崩坏性生物降解、完全生物降解等类型。

  生物降解购物袋指在土壤中能被微生物分解的塑料,借助于细菌或其水解酵素能将材料分解为二氧化碳、水、蜂巢状多孔材质和盐类,它们进一步经微生物作用后可彻底分解,重新进入生物圈,是当前各国研究与开发的热点。因此,生物降解塑料一般指具有一定的机械强度、并能在自然环境中全部或部分被(微生物如细菌、霉菌和藻类)分解而不造成环境污染的新型塑料。生物降解的机理主要由细菌或其水解酶将高分子量的聚合物分解成小分子量的碎片,然后进一步被细菌分解为二氧化碳和水等物质。

  关于易降解材料,目前已开发生产出多种产品:

  其一,降解树脂与母料包括全生物降解树脂、光-生物双降解母料和复合降解母料等。

  其二,降解塑料制品包括堆肥袋、垃圾袋、购物袋、电子包装袋、地膜、餐饮用具、高尔夫球钉和发泡材料等。

  其三,普通塑料制品包括购物袋、垃圾袋和办公用品等。

  我国生物降解塑料主要应用在农业、食品包装、降解发泡网和一次性快餐盒等方面。

  农业塑料薄膜农膜属农业生产上三大支柱产品(化肥、农药、农膜),原属国家专控产品,市场上一直较紧俏。自1979年以来,农膜覆盖栽培技术在我国得到了大力推广,1980年农膜覆盖面积仅为2.5万亩,到1992年达5000万亩。农膜的应用领域从最初的棉花、蔬菜,发展到经济作物,如花生、瓜果、甜菜、甘蔗、烟草、水果和粮食作物水稻、早稻、小麦、玉米等的栽培。农用薄膜的推广和普及取得了明显的经济效益,据统计,1982年-1987年农膜带来的增产效益为71亿元;1978年-1989年地膜覆盖栽培技术累计增产280亿公斤粮食和经济作物的增长,从上述统计数字中可以看到,推广应用农膜带来的非常显著的经济效益。


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