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生物降解塑料對環境的改善

2021-02-19 14:41:55

  新世紀將要面臨兩大問題,一是資源問題(能源問題);二是環境污染問題。由于石油資源的大量開采和石油產品消耗量的迅速增加,造成石油資源日趨枯竭(還有70年的開采時間),環境污染日漸嚴重。特別是人們大量使用難以降解的塑料,造成的“白色污染”令人觸目驚心,聯合國推行的“CDM計劃(即清潔發展技術計劃)”,目的是在世界范圍內減少排放和降低環境污染。因此,尋找可持續發展的新資源,探索和研究環境友好材料,成為目前人類生存發展的一個重要課題。淀粉、纖維素等天然高分子材料,是靠植物的光合作用獲得的,資源極其豐富,廣泛存在于植物的果實、稈莖當中、并具有可持續發展性,且在自然環境中易降解,是解決上述問題的理想材料。由于天然高分子材料具有良好的生物降解性和資源可持續性,因此,開展生物降解材料的研究和應用,已引起世界各國政府的高度重視。

  塑料制品廣泛使用曾給人們帶來了許多方便和巨大的財富,但是,塑料垃圾也給人們帶來了許多煩惱,更給人們帶來災難。塑料垃圾也稱為“白色污染”,是當今世界重大的“公害”,已成為威脅生態環境的一個重要因素。因此,怎樣解決“白色污染”問題,是當今世界各國政府以及社會各界一切有識之士高度重視的公共課題。

  目前,一些國家視降解塑料為繼金屬材料、無機材料和高分子材料之后的第四種重要應用材料,且已成為各工業發達國家爭相研制和開發的重點。尤其近年來,國際上生物降解塑料的發展較為迅速。其產品已廣泛應用于包裝領域。但目前,世界上還沒有一家企業能夠提供一種有效耐用可被市場接受的降解塑料。

生物降解購物袋

  從國際市場看,凡是塑料制品包裝物,特別是塑料食品包裝物,均難以進入國際市場。我國加入WTO以后,怎樣保護國內民族工業,擴大出口,在很大程度上取決于產品包裝技術的發展。近年來,我國出口到歐美的冰箱、電視機等產品由于內部包裝材料不符合國外出口的要求,受到高額罰金,不僅受到經濟損失,而且影響我國的國際形象。美國、日本、德國等發達國家已明令禁止使用一次性塑料餐具,對家電和儀器包裝的塑料制品也開始加大力度加以禁止。自1989年起,丹麥、荷蘭、美國、英國、法國、意大利、日本等國家,在限制或禁用普通非降解塑料包裝的同時,都做出相應規定,歐共體在1991年提出,到2001年1月全部停止使用非降解塑料包裝物。在我國繼《環境保護法》之后,《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》已于1996年4月1日開始實行。因此,根除“白色污染”這一公害為世界人民所共識。

  資源與環境是人類在21世紀實現可持續發展所面臨的重大問題,生物技術將成為解決這一問題的關鍵技術之一。在造成環境污染的諸多因素中,塑料廢棄物造成的公害已引起了社會的廣泛關注。

  目前世界上主要生產降解塑料的國家有美國、日本、德國、意大利、加拿大和以色列等國,品種有光降解、光-生物降解、崩壞性生物降解、完全生物降解等類型。

  生物降解購物袋指在土壤中能被微生物分解的塑料,借助于細菌或其水解酵素能將材料分解為二氧化碳、水、蜂巢狀多孔材質和鹽類,它們進一步經微生物作用后可徹底分解,重新進入生物圈,是當前各國研究與開發的熱點。因此,生物降解塑料一般指具有一定的機械強度、并能在自然環境中全部或部分被(微生物如細菌、霉菌和藻類)分解而不造成環境污染的新型塑料。生物降解的機理主要由細菌或其水解酶將高分子量的聚合物分解成小分子量的碎片,然后進一步被細菌分解為二氧化碳和水等物質。

  關于易降解材料,目前已開發生產出多種產品:

  其一,降解樹脂與母料包括全生物降解樹脂、光-生物雙降解母料和復合降解母料等。

  其二,降解塑料制品包括堆肥袋、垃圾袋、購物袋、電子包裝袋、地膜、餐飲用具、高爾夫球釘和發泡材料等。

  其三,普通塑料制品包括購物袋、垃圾袋和辦公用品等。

  我國生物降解塑料主要應用在農業、食品包裝、降解發泡網和一次性快餐盒等方面。

  農業塑料薄膜農膜屬農業生產上三大支柱產品(化肥、農藥、農膜),原屬國家??禺a品,市場上一直較緊俏。自1979年以來,農膜覆蓋栽培技術在我國得到了大力推廣,1980年農膜覆蓋面積僅為2.5萬畝,到1992年達5000萬畝。農膜的應用領域從最初的棉花、蔬菜,發展到經濟作物,如花生、瓜果、甜菜、甘蔗、煙草、水果和糧食作物水稻、早稻、小麥、玉米等的栽培。農用薄膜的推廣和普及取得了明顯的經濟效益,據統計,1982年-1987年農膜帶來的增產效益為71億元;1978年-1989年地膜覆蓋栽培技術累計增產280億公斤糧食和經濟作物的增長,從上述統計數字中可以看到,推廣應用農膜帶來的非常顯著的經濟效益。


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