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COPYRIGHT 感谢北京市企业家环保基金会（阿拉善 SEE）提供资金支持。 本文内容及意见仅代表发布单位观点，与阿拉善 SEE 的立场或政策无关。 摆脱塑缚是通过企业、公众与政策倡导为主，以消除生活与环 境中的塑料污染为目标的民间机构。 电 话：020-84131316 邮 箱： 微信公众号：baituosufu0705 官 网： 邮 箱： 微信公众号：Toxic_Free_China 无毒先锋致力通过独立检测和企业倡导，为公众日常消费品去 毒，以及通过培育和发展民间合作网络，推动化学品管理议题 主流化。 发布单位 Simon Wong 郑雪 撰写 校对 舒妍玉 毛达 审稿 设计 刘绵绵 Dancy BBM nidtattoo 工作室 发布时间：2020 年 6 月 8 日 02 目前，约 50%生产的塑料是一次性塑料。 2 “一次性使用”的文化， 助长了塑料资源浪费。另外，垃圾管理不当导致大量废弃塑料进 入自然环境。塑料垃圾在自然界中可以停留很长时间，例如塑料 瓶至少为 450 年， 3 对我们的地球构成严重威胁：塑料在土壤中 积累使土壤肥力下降；陆地和海洋生物误食塑料引发健康问题， 甚至死亡；海洋生物体内的塑料可经由食物链，最终抵达人类的 餐桌 塑料 (plastic) 一词来源于希腊单词“plastikos”，意思是指可以 被塑造成任何形状的物质。 1 除了便宜之外，塑料具有良好的性能， 尤其是经久耐用。在过去的半个世纪里，塑料的产量增长了 20 倍 （从 1964 年的 1500 万吨到 2018 年的 3.59 亿吨），预计在未来 的 20 年里还会再次翻倍。 2 前言 为什么 我们要谈 生物可降解 塑料？ 海洋生物体内的塑料可经由食物链，最终抵达人类的餐桌 03 尽管塑料在 1950 年前后才开始大规模地生产和使用， 4 但塑料本 身难以降解，产量又增长过快的现实，使人类不得不面对一个可能 持续数个世纪的环境问题。 5 从 20 世纪 80 年代开始，科学家们着 手研究塑料能否在微生物活跃的环境中，经过微生物的作用而降解 消失。 6 这类相较于普通塑料更容易被微生物转化的塑料，正是本 报告所叙述的生物可降解塑料 (biodegradable plastic)。 近年来，生物可降解塑料进入发展的黄金时期，市场份额稳定增长， 为其叫好的相关报道频繁出现。然而，目前公众对生物可降解塑料 的了解不足，尤其是对这种材料的局限性以及可能带来的负面影响 缺少认识。 需要注意的是，“生物可降解”是一种比较笼统的说法， 7 同一种 生物可降解材料在工业堆肥或家庭堆肥等可控条件下，以及在不可 控的土壤、海水等自然环境中，其生物降解性能各不相同。生物可 降解塑料同样需要被回收，以特定方式妥善处置，不应被随意丢弃。 不同的湿度、温度和微生物浓度等因素，使生物可降解塑料，如聚乳酸， 在各种环境中表现出不等的生物降解性能。 一种常见的生物可降解塑料。 本文将聚焦于生物可降解塑料的 10 个常见问题，旨在使读者快速了解：什么是生物可降解 塑料，当前推广应用这种材料还面临着什么困难，又有哪些切实可行的解决方向。 * 资料来源：Plastics of the Future? The Impact of Biodegradable Polymers on the Environment and on Society 04 01 什么是 生物可降 解塑料？ 当我们想认识生物可降解塑料时，常常会碰到以下几个 概念：生物可降解塑料、可堆肥塑料、化石基塑料、生 物基塑料、生物塑料和氧降解塑料。 可堆肥塑料是生物可降解塑料中的一种，根据美国材料与实验协会 (ASTM) 的定 义，可堆肥塑料指在堆肥条件下进行降解，降解速率和其他可堆肥材料一致， 并且不留下可见的或有毒的残留物的塑料。 9 目前，可堆肥塑料在生物可降解 塑料中发展最成熟、应用最广泛，因为堆肥处理更加可控，从而确保材料得到 完全降解。 生物可降解塑料是指能够在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物的作用下 降解的塑料。在理想的条件下，生物可降解塑料被废弃后可以被微生物完全降解， 生成二氧化碳、水等无害物质。 8 按照塑料原料的来源不同（化石资源或生物质资源），塑料分为“化石基塑料” 和“生物基塑料” 。塑料是否可生物降解，跟塑料由哪种原料制成没有必然关 系。同时，只有极少数化石基塑料可生物降解。目前的生物可降解塑料生产中， 石油、天然气等化石原料的使用约占 25%。 2 可堆肥塑料 生物可降解塑料 化石基塑料 生物基塑料 compostable plastic biodegradable plastic fossil-based plastic bio-based plastic 05 “生物塑料”的概念比较宽泛，指塑料来源 于生物质资源且 / 或可生物降解。 生物塑料 此外，还有一类备受争议的“氧降解塑料”。 相比其他普通塑料，氧降解塑料含有促进氧 化的助剂，能够促使塑料氧化并分解成碎片。 但如果后续没有发生生物降解，则这种材料 无法完全降解，只会成为塑料微粒。 10 欧洲议会已经于 2019 年 6 月通过欧盟指令 (EU) 2019/904，禁止氧降解塑料制成的一次 性塑料产品在欧盟成员国市场上流通。 氧降解塑料 oxo-degradable plastic bioplastic 一种在有氧条件下处理有机垃圾的方式， 可产生有机肥料。 主要指煤炭、石油和天然气。 可再生的有机物质，如农作物。 长度小于 5 毫米的微小塑料颗粒。 传统塑料 生物质资源 可生物降解 石化资源 不可生物降解 化石基生物 可降解塑料 生物基生物 可降解塑料 生物塑料 与生物可降解塑料相关的若干概念关系图 化石基塑料 不可生物降解 生物基塑料 不可生物降解 06 02 目前我国 应用生物 可降解塑 料有哪些 困难？ 生产上，我国生物可降解塑料的相关标准 存在老化、缺失、滞后的问题，评价体系 和产品标准仍需进一步完善。 生产 销售上，由于我国未对“生物可降解”“可 堆肥”等环保声明的使用作出规范，市面 上的可降解塑料产品类型混乱，存在误导 消费者的不实宣传。 销售 使用上，公众对生物可降解塑料存在着认 识上的误区，包括认为生物可降解塑料可 以在任何环境中快速降解，进而带来错误 投放和乱扔垃圾的风险。 使用 处置上，目前对生物可降解塑料应该如何 回收利用和处置，暂没有明确规定，各地 区也缺乏分类收集和处置的能力。 处置 在我国，推广使用生物可降解塑料的政策方 向日趋明确，媒体报道中对生物可降解塑料 总体趋向于欢呼叫好。然而，目前生物可降 解塑料在产业化实践中还有一些问题尚待解 决，故不应盲目推广。概括说来，包括： 07 目前我国 生物可降 解塑料相 关标准情 况如何？ 我国生物可降解塑料的标准化工作开展得比 较晚，前期主要以国外先进标准为蓝本进行 一定的修改，或者直接等效使用国外标准。 当前，我国的生物可降解塑料标准仍较为落 后，存在老化、缺失、滞后的问题。 11 例如，在受控堆肥条件下，国内测定塑料生物降解 能 力 的 标 准 GB/T 19277.1-2011 和 GB/T 19277.2- 2013，分别等效使用国际标准 ISO 14855-1:2005 和 ISO 14855-2:2007 翻译而来。这两份国际标准已经分 别被 ISO 14855-1:2012 和 ISO 14855-2:2018 代替，而 我国没有作出相应更新。 再如，测定塑料厌氧生物降解能力的方法标准，我 国暂只有在水性培养液中测定这一种（GB/T 32106- 2015），而国际上还能在城市污水污泥等环境中进行 测定。 因此，我国应加快生物可降解塑料的标准体系建设， 从而指导企业生产合乎规范的生物可降解塑料产品。 另外，在生物可降解塑料的检测认证上，我国暂没有 得到普遍认可的第三方认证机构，生物可降解塑料产 品也暂缺少统一易识别的标志。未来国内有关标志还 需进一步取得国外的认可。 12 GB/T 19277.1 ISO 14855-1:2005 ISO 14855-1:2012 GB/T 19277.2 ISO 14855-2:2007 ISO 14855-2:2018 国内 翻译 更新至 国际（旧） 国际（新） 当前国内生物可降解塑料的标准化工作较为落后。 03 我国标准 GB/T 19277.1 和 GB/T 19277.2，分别等效使用国际标准 ISO 14855-1:2005 和 ISO 14855-2:2007 翻译而来。 这两份国际标准已经分别被 ISO 14855-1:2012 和 ISO 14855-2:2018 代替，而我国没有作出相应更新。 08 公众对生物 可降解塑料 认识不足有 哪些影响 ? 生物可降解塑料产品和普通塑料产品在外观 上非常相似。一项超过 2000 名公众参与的 生物可降解塑料认知调查显示，愈半数公众 反映他们不懂得如何辨认生物可降解塑料的 有关标志，也因此难以区分哪些是生物可降 解塑料产品。 需要注意的是，当一个塑料产品宣称其可生物降解，并不 意味着该产品能够在短时间内在任意环境中完全降解。换 句话说，“生物可降解”应该始终和明确的降解时间、降 解环境联系在一起。 另一项研究表明，当消费者得知多数生物可降解塑料产品 需要在工业堆肥条件下才能完全降解时，他们感到“震惊 和失望”。 13 由此可见，如若当前推广使用生物可降解塑料，极可能出现 多数公众因高估其生物降解性能，将此类产品随意弃置于 自然环境的情况。一项关于年轻人乱扔垃圾行为的研究证明， 生物可降解塑料是个人处理垃圾不当的原因之一。 14 生物可降解塑料和其他可回收物一样，在使用后是需要被 分类回收的。生物可降解塑料认知调查显示，多数调查对象 支持各地应在具备相应的回收处置能力之后，再推广使用 这种材料。 该调查发现，仅有 20% 左右的 公众能够明确指出，生物可降解 塑料并不是置于自然环境中就能 完全降解消失。 奥地利认证机构 TV AUSTRIA 对家庭可堆肥和工 业可堆肥的标识有所区分。 适用家庭堆肥环境降解的可堆肥塑料标志 适用工业堆肥环境降解的可降解塑料标志 因为有较高温等可控条件，工业堆肥比家庭堆肥更有 利于实现降解。 04 09 生物可降解塑料 使用后，该怎么 处置？ 目前我国城市的堆肥设施建设和垃圾分类体系不够完 善，生物可降解塑料难以发挥作用。 15 从国际经验来看，垃圾堆肥厂对于要不要接收可堆肥 塑料也有所顾虑，比如：可堆肥塑料废弃物会不会对 堆肥质量产生不利影响；如何保证可堆肥塑料废弃物 中不掺进其他不可堆肥的材料；即使是已遵照执行相 关标准的可堆肥产品，是否就能符合堆肥厂的现实情 况（因为各地堆肥厂的堆肥条件略有差异）。试看挪 威，该国已经有 75%的人口做到对厨余垃圾单独分类， 生物可降解塑料的最终降解需要特定的环境条件，通常需要在 堆肥设施中才能完成降解。 05 处理厨余垃圾的工业堆肥厂有 15-20 家，但其中只有 3 家接受可堆肥塑料产品。 16 如果垃圾堆肥厂不接收可堆肥塑料，那么这种材料还 能怎么处理呢？在挪威，大多数生物可降解和可堆肥 包装被送往了焚烧厂。但将这类材料当做一般的其他 垃圾送往填埋或焚烧处理，则使材料失去其“生物可 降解”的价值与意义，并带来其他不利环境的影响。 因此，从现实情况来看，生物可降解塑料使用后将其 送往堆肥厂处理的设想，也面临不少挑战。 10 06 生物可降解塑料 对普通塑料的回 收有什么影响？ 如果在普通（不可降解）塑料 的回收流程中混入了生物可降 解塑料，可以导致回收产品的 质量下降或耐久性变差。 对于塑料回收物在多大程度上受到生物可降解塑料的 影响，以及混入的生物可降解塑料的比例不高于多少 是可接受的，目前还没有明确的答案。不同研究的结 果差异很大，且这类研究多由利益相关者开展，难以 保证结果的可靠性。 值得担忧的是，如果回收再加工塑料（即再生塑料） 的需求方，对回收材料中生物可降解成分带来的不确 定性有所顾虑，就可能影响再生塑料市场的发展。 例如，混入重量超过 3% 的聚乳酸，会降低回收的 聚丙烯的机械性能。虽然可以使用现代技术识别不 同的塑料材料，但现实操作中很难实现 100% 的正确 分选。 13 因此，生物可降解塑料产品应标示产品废 弃后如何分类投放。 一种新型生物可降解塑料。 一种广泛使用的普通塑料。 11 为使生物可降解塑料得到妥善处置，目前我国 的垃圾分类管理系统还需补足哪些短板？ 生物可降解塑料通常需在堆肥环境中 才能完全降解，因此，一般认为堆肥 厂是此类材料的理想归宿。然而，我 国的有机垃圾处置基础设施建设尚且 薄弱，当前仅有部分大中城市存在少 量堆肥处理企业。数据显示十几年来， 我国的无害化堆肥处理厂数目不增反 减，这可能与城市垃圾混合堆放情况 普遍，有机垃圾分离成本高，堆肥企 业利润低有关。 17 从上海开始，我国越来越多的城市已 经或正在出台生活垃圾管理条例。预 计到 2020 年年底，46 个重点城市将基 本建成垃圾分类处理系统。但目前， 各地的垃圾分类质量仍不高，废弃的 生物可降解塑料应该归到哪类垃圾， 也未有明确规定。在这样的背景下， 引入生物可降解塑料难以保证其能够 得到妥善的分类收集与处置。 生物可降解塑料等生物废物的处置方式。 * 资源来源：欧盟第七框架计划（FP7）的 OPEN-BIO 项目 07 家 庭 层 面 市 政 层 面 收集 机械处理技术 结合机械及生物处理技术仅生物处理技术 生物可降解材料等生物废物的不同处置选项 生物处理技术 家庭堆肥 仅生物废物城市生活废物 好氧堆肥厌氧消化 12 填埋或焚 烧生物可 降解塑料 带来哪些 不利影 响？ 研究表明，生物可降解塑料难以在垃圾填埋场完全降 解。 18 不仅如此，生物降解材料进入垃圾填埋场， 会在厌氧条件下释放甲烷并产生更多的垃圾渗滤液。 甲烷是一种温室气体，温室效应比二氧化碳强 25 倍。 19 垃圾渗滤液作为二次污染物，会加剧周围环境特 别 是 地 下 水 、地 表 水 的 污 染 。 20 而焚烧生物可降解 塑料会产生有毒气体，如呋喃和二噁英。 21 理想情况下，居民投放垃圾时应将生物可降解塑料 与其他不可生物降解的垃圾分开，而将其和有机废 物一起收集，并送往专门处置有机废物的处理厂， 如堆肥厂，进行处理，从而降低生物可降解塑料被 填埋或焚烧的可能。 无论是填埋还是焚烧，都无 法有效利用生物可降解塑料 的生物降解性能。 包括生物可降解塑料，花园、厨房垃圾等。 08 13 生物可降解塑料 应在哪些领域中 使用？ 由 TV AUSTRIA 授予的“海洋可生物降解”和“土壤可生物降解” 认证被指责为时过早。 09 使用生物可降解塑料的驱动力主要在于部分塑料产品无法回收或难以经济可行地回收。 20 相应地，生物可降解塑料适合应用于有办法利用生物降解性能的产品。比如，一些在海洋或 土壤环境中使用的产品，使用过程中会逐渐损耗（如钓鱼线），或在使用后难以回收（如农用 地膜残留在农地中的碎片）。这种情况下，使用海洋或土壤生物可降解塑料比使用不可降解 塑料对环境产生的有害影响要小。 21 然而，有关是否可以测量，以及如何测量生物可降解塑料在海洋和土壤环境中的降解能力的 研究远未成熟。现行的“海洋可生物降解”和“土壤可生物降解”的说法和认证被指责为时过 早。 22 14 扩大生产 生物可降解 塑料会造成 耕地紧缺 与粮食危机 吗？ 10 生物可降解塑料可以使用可再生的生物质资 源进行生产。可是，生物质资源也并非源源 不竭。 一方面，它们需要时间来再生。另一方面，它们 同时肩负着其他众多角色：生产生物可降解塑料 的生物质资源首先是粮食作物；同时它们也被用 于制造生物燃料，用于发电和发热等。 23 目前，全球生物基塑料原料的生长所需的土地， 约占可耕地面积的 0.02%。假设当下全球生产的 所有塑料都是生物基塑料，则对生物质资源的需 求将占全人类每年所生产的生物质的 5%。 22 与 此同时，由联合国等组织机构发布的粮食危机 报告显示，2019 年全球共有 1.35 亿人处于粮 食危机状态，是近年来的最高值。受新冠疫情影响， 到 2020 年底，处于粮食危机的人口数量可能增加 近一倍。因此，如何平衡生物质资源在生产一次 性塑料用品方面的投入有待进一步研究，以维持 人类对生物质资源的可持续生产和消费。 地球上的石油、天然气和煤 炭资源的确有限，但可再生 资源也并非永不枯竭。 由生物质制成的燃料，是化石燃料的替代品。 15 建议 进一步推广 使用生物可 降解塑料前， 应先解决哪 些问题？ 完善生物可降解塑料的标准体系 相关主管部门应尽快出台全国统一的评价体系和产品标准，建立健全生物可 降解塑料产品的检测认证制度，明确规范此类材料的处置方式，并规范限制 此类材料的使用范围，防止因滥用而导致资源浪费以及处置不当等问题。 规范有关环保声明和标志的使用 制定相关标准和规范，指导企业如何在塑料产品上规范使用“可降解”“生 物可降解”“可堆肥”等词语，防止企业的“洗绿”和虚假宣传。合格的生 物可降解塑料标志至少要指出：使用后如何正确投放，最佳的处置方式是什 么。同时要注意，只有容易辨认的统一标志才能让公众有效识别，不易产生 混淆。 23 加快建设处置设施 当务之急是相关部门应尽快明确生物可降解塑料的处置方式；各地应切实落 实垃圾分类工作，加大投资堆肥设施建设，提高对有机废弃物的处理能力。 开展宣传教育活动 相关主管部门应加大宣传，提高公众辨识生物可降解塑料产品的能力；对于 生物可降解塑料在使用后如何处置，向公众提供正确的信息指导以及有效的 宣传教育。 7 16 参考文献 1 Joel F R.Polymer Science proceedings of the 1st Int Conf Solid Waste,F,1999C. 20 Ren X. Biodegradable plastics: a solution or a challenge?J. Journal of cleaner Production,2003,11(1):27-40.
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