随着经济建设的高速发展,人们的生活节奏越来越快,快餐业也随之孕育而生。在快餐业中大量使用着各式各样的一次性塑料餐盒,这些餐盒的降解性好坏将直接影响着我们居住的环境。
摘要 一次性餐盒,在人类生活中广泛使用,但在带给人们方便的同时,它也带来相当大的烦恼。由于此类高分子聚合物分子量大,结构稳定,疏水性强,表面积较小,除热降解外,一般在自然界降解速率极小,通常需要200~400年才能分解。目前废塑料的处理以填埋和焚烧为主,塑料的焚烧很容易带来二噁英污染;土壤中长期混有塑料碎片也很容易造成土壤板结,影响植物生长,并且可能污染地下水。
该探究活动进行时间为2004/8/7~2004/12/19,主要通过化学生物降解与固相实验来研究一次性餐盒降解的条件。
1. 化学生物降解
利用有机物相似相溶的原理,先将聚苯乙烯餐盒溶解在无毒的覆盆子酮或香兰素的水溶液中,在观察微生物是否降水中的有机分散系并体内利用,从而达到降解的目地。微生物以天山污水厂污泥为微生物种源集后曝气两到三天,弃去上清液,取污泥中胶状层。
2. 固相实验
即填埋实验,是以填埋一定时间后的塑料碎片失重和破损情况为指标,评定降解性。本实验中,固相分为土埋与活性污泥填埋。
本次活性污泥填埋实验有一定的进展,从数据与肉眼观察来看,白色餐盒在高浓度,高活性的微生物中有一定的降解性,为今后的实验指明了方向。
关键词 : 一次性餐盒 降解 填埋
一.简 介;
1.现状;
塑料在人类生活和生产中应用非常广泛,和钢铁、木材、水泥并列成为四大支柱材料。但在带给人们方便的同时,它也带来相当大的烦恼。由于此类高分子聚合物分子量大,结构稳定,疏水性强,表面积较小,除热降解外,一般在自然界降解速率极小。实验表明其在土壤中分解速度随环境条件(如降雨量、透气性、温度等)而改变,但通常需要200~400年才能分解。2002年世界塑料总产量1.5亿吨,而一次性塑料制品占30%左右,即4500万吨 (2)。
目前废塑料的处理以填埋和焚烧为主,巨大的年产量对原本就十分紧张的城市垃圾填埋场造成很大的压力。塑料的焚烧又很容易带来二噁英污染。此外土壤中长期混有塑料碎片也很容易造成土壤板结,影响植物生长,并且可能污染地下水。倾倒入海洋以后更会对海洋生态环境造成不良影响。
针对这种情况,一些国家采取的对策是3r,即reduce 、reuse和 recycle。为实施此对策,各国政府都在大力发展废塑料回收再利用的技术,如焚烧、热解等,但在一些回收困难或回收后需追加很大能量的领域,塑料回收的成本太大,不具有经济上的可行性,最典型的例子即一次性发泡塑料餐盒。因此,可降解的塑料制品成为这些领域中的首选。
2.可降解塑料;
塑料等有机高分子材料在环境中的降解可分为物理降解(热降解、光降解、辐射降解),化学降解和生物分解,其中其最大作用的是光降解和生物降解,或光与微生物的联合降解。发达国家70年代开始光降解型塑料的研究,其理论已较成熟;生物降解型塑料的研究始于80年代中期,发展很快,且已有工业产品。(2) (3) (4) (5)
3.生物降解性;
聚合物的结构对聚合物的生物降解性能影响很大,包括化学结构、物理结构、表面结构等。其他影响降解速度的因素有温度、酶、ph值、微生物、电磁、超声波及辐射等外部环境。如土壤中的生物降解性就与土壤的酸碱度、光照度、温度、湿度、土壤中金属离子成分和含量等多种因素有关。(7)而由于实际上任何降解材料在环境中都不是以单一的降解形式,而是同时有生物降解、光降解、热氧化降解等,因此材料的降解速率可能受各种因素的影响,其结构定量关系很难掌握。但一般来说,可以归纳出一些有利于生物降解的基本结构特点,如亲水性、含有对特定酶敏感的化学基团、低结晶度、低分子量、线性结构、较大的表面积等(5) (6)。
二.实验的可行性;
各类标准;
目前世界各国都在加紧有关降解塑料标准化问题的研究,其内容包括降解塑料的定义、分类、实验评价方法和标准。美国材料实验学会(astm)率先进行降解塑料标准化的制定工作,1989年成立了环境降解塑料分委会,开始研究制定在各种环境条件下塑料降解性的实验评价方法,并先后发表了20多项相关标准。
日本与德国也展开了相应的研究。日本于1989年成立了生物降解塑料研究会,从1991年起对6种生物降解塑料选择了22个点,分别进行了土埋和淡水浸渍实验,制定了生物降解塑料测试方法标准jisk6950;德国也已制定通过堆肥实验检测生物降解塑料生物降解性的标准din v54900。
在国际通用标准方面,有isodis14851, 14852, isocd14853, 14855,以及iso486,oecd301等。
我国在这方面的研究起步较晚,目前有关标准有:环境标志产品技术要求hjbz12-1997,和1999年颁布的《一次性可降解餐饮具降解性能试验方法》gb/t 18006.2-1999。(1)
