密歇根大学教授揭秘生物降解真相 - 动态直击

　　随着环保、安全和健康理念的深入人心，越来越多的企业宣称自己的产品可生物降解，然后贴上一个可持续和环保的标签。那么，自称可生物降解的产品确实可以生物降解吗？那些宣称产品可部分生物降解的说法正确吗？——本期我们请美国密歇根大学教授 Ramani Narayan来揭开生物降解的神秘面纱。

　　密歇根大学（Michigan State University）的教授 Ramani Narayan近日在“2012年全球石化原料替代高峰论坛（AFS）”上就生物降解性做了报告。他指出，全球在生物降解这个问题上存在很多“漂绿”现象，业内亦有很多误导公众和社会的说法。生物降解必须从全生命周期来看，传统观念认为生物降解性就是原料为生物来源或可再生，实际上，具有生物降解性的聚合物并非一定是生物基原料或可再生来源。

　　有关资料显示，生物降解是指有机物如蛋白质、糖类等大分子物质，在微生物酶的作用下，逐步分解成为二氧化碳、水等小分子无机物的过程。影响因素主要有三个：微生物的类型及其数量、有机物基质的类型和环境条件。一般参与生物降解的微生物主要是一些异样的细菌，以及一些真菌。生物降解的过程可以分为三个阶段：淋溶——就是把有机物中能溶于水的物质，如小分子糖类等洗脱出来的过程；破碎——把大块的有机物经生物或物理的因素变成小块的有机物颗粒；降解——这是主要的生物参与的过程。微生物的分解酶发挥其作用，将有机物中的能量利用起来，并生成了无机物。

　　目前，如何评价一个聚合物是否可生物降解还是一个难题，而且本身对生物降解性研究的历史还比较短，对其降解性的试验评价尚缺乏统一的标准。从1990年以来关于生物降解塑料的国际会议每年在美国、欧洲、日本三地举行。国际标准化组织(ISO)和一些国家相关机构分别建立了一些模拟自然条件的标准，如已发布的五个ISO国际标准、美国的ASTM、日本的JISK、德国的DIN标准等。ISO、ASTM、JISK这三个标准均为需氧条件下的测试标准，而在厌氧条件下塑料生物降解性的评价方法尚处于标准化草案阶段。我国目前除已制定的包装用降解聚烯烃薄膜(GB/T2461-1999)、一次性可降解餐饮具降解性能试验方法(GB/T18006.2-1999)等少数几个标准外，其它相关标准还处于研究阶段。

“产品通过了ASTM或ISO试验方法”

这是误导公众的说法

　　Ramani Narayan指出，目前，生物降解的主要标准分为两大类，一类是规格标准（standard specification），确定了生物降解需要满足的条件和路径。主要标准包括ASTM D6400和D6868(涂料行业)、 EN 13432 (欧洲标准)、ISO 17088(国际标准)，以及海洋环境下的生物降解标准 D 7021。此外还有基于ISO TC122 SC4 “包装和环境”标准的一系列ISO的标准，例如ISO DIS 18606 “包装盒环境-有机回收”标准。

　　第二类是生物降解的试验方法标准（standard test method），主要阐述如何精确进行试验，如何写试验报告。此类标准包括ASTM类别：土壤 D5988（Soil D5988）、厌氧消化器 D5511和ISO 15985，加速垃圾填埋 D 5526等。另外，ISO此类标准包括ISO 14582、ISO 14853、ISO 14855。

　　以可堆肥塑料为例，可生物降解的塑料能在可堆肥环境下被完全生物降解，在可堆肥降解环境下能完全被微生物利用。另外，堆肥之后，聚合物材料中90%以上能通过2毫米的分子筛。该聚合物符合ASTM关于生态毒性的标准等。ASTM D6400是可堆肥塑料的规格标准，主要内容包括：可堆肥塑料通过产生二氧化碳的形式完成微生物利用，而且90%以上的碳转化为二氧化碳，并且可堆肥塑料的降解时间限定在180天之内，放射性聚合物则需要在365天之内完全生物降解。

掀开“漂绿”现象的面纱

　　案例一：使用我们的塑料产品有1%在9个月~5年内是可以完全生物降解的。无论在有氧还是厌氧条件下，我们的塑料产品都能以堆肥或垃圾填埋的形式被降解。

　　Ramani Narayan：实验表明，该产品只有19%在一定时期内被降解。此外，厌氧实验表明，该产品只有在厌氧环境下才能被生物降解，在有氧条件下是不能被生物降解的。

　　案例二：需氧生物降解聚乙烯（Oxo-biodegradable PE）将在9个月~5年内以填埋、堆肥等形式完全分解，不会存留任何有害物质。同理，我们的相似产品聚丙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯都能在9个月~5年的时间内100%生物降解。

　　Ramani Narayan：实际上，美国加利福尼亚州废物管理委员会联合加利福尼亚大学进行的一项独立试验表明，在市场中售卖的需氧生物降解包装袋并不能生物降解。详情请参看：

http://www.Ciwmb.ca.gov/publications/

plastics/43208001.pdf( June 2007)

　　此项研究结果出台之后，由于市场中充斥着众多声称可生物降解的产品，美国加利福尼亚州通过了一项法规：AB1972。该法规规定除非企业能证明自身产品满足ASTM D 6400，否则不能宣称可生物降解。

　　案例三：GP 塑料公司（GP Plastics Corp）的一则关于绿色聚合物塑料袋的广告被美国商业局广告司停禁，该广告宣称：GP塑料的产品可生物降解，可在数月内被填埋或分解。

　　Ramani Narayan：美国联邦贸易委员会近日针对三个公司宣称自己的产品在短期内能被生物降解但无科学证据证明的案例提出了一项反对议案。

什么是真正的生物降解？

　　Ramani Narayan指出，生物降解必须从全生命周期来看，在选定的降解环境下以适时、安全和高效的方式完全分解。对生物降解来说，必须说出详细的指标，如降解的环境（包括堆肥、厌氧、土壤等），以及完全生物降解的时间。

　　Ramani Narayan特别强调以下几点：

　　“可部分生物降解”的说法不准确，对公众具有误导性，因为已有文献记载证明，没有“完全”生物降解的聚合物都将产生环境和健康危害。

　　“最终将被生物降解”有误导性，必须确定在选择的降解环境中完全被微生物利用需要的时间，例如如果是堆肥的方式降解时间就要在180天之内。

　　提供10%~20%的生物降解性曲线并不能说明产品具有生物降解性。

　　对于某个聚合物来说，并不能说明其通过了某试验标准，因为根据某个试验方法，产生的结果可能是积极的也可能是消极的。例如某个试验结果测定的生物降解性可能是20%，也可能是50%或90%。因此，宣称某产品通过了ASTM或ISO试验测定方法是误导公众的说法，只有提供实验结果数据才有说服力。　　