
现实背景
无所不在的塑料制品方便了人类的生活,但也由此产生了数量庞大的塑料垃圾。据权威机构估算,到2050年,全球将累计产生120 亿吨塑料垃圾。
近年来世界多国加速推进禁/限塑令、塑料回收及再利用等相关政策,这对生物基塑料,尤其是可降解生物基塑料来说是一道曙光。
1、海水可降解塑料应用的脚步声越来越近
为了遏制“白色污染”蔓延,国际社会不约而同展开“限塑”甚至“禁塑”工作,目前全球已有60多个国家和地区出台了相关限制塑料使用的政策或法令。随着科学研究的深入,PLA、PBS、PBAT、PCL和PHA等生物降解塑料,已经大规模替代了不可降解的通用塑料,一定程度上缓解了陆地上的“白色污染”。
但目前市面上的可降解塑料大多需要依靠微生物进行分解,海水中微生物量极少,在海洋中的塑料难以接触到大量的微生物,往往需要几十年才能完全分解。每年几亿吨的塑料以微米颗粒的尺寸分散到海洋、土壤和生物体中,并无法彻底清除,不仅直接影响人类的健康,还将带来严重的生态问题。尤其是海洋中的微塑料,遍布到各种循环之中,已经密不透风的向我们涌来。

2017年,季君晖就开始带领科研团队研究海水可降解塑料。他们的最终目标,要研制出在土壤和海洋中都能被分解的新型材料。目前,季君晖团队已成功研制出海水可降解塑料,其中用于制备塑料袋和塑料瓶的新型海水降解塑料即将在海南进行中试。这种新型海水可降解塑料,在海水中的降解时间可以控制在 2~3 年,而在土壤环境中只需 3~6 个月。
“针对海水可降解塑料的研究,我们与日本、德国等国家的起步时点差不多,可能还略早一些。”虽然距离正式投产还有一段路要走。但季君晖团队摸索出的清晰且系统的技术实现路径,让未来实际应用的脚步声听起来近了许多。
2、快速检测仪器为海南禁塑的市场监管提供了技术路径
海南作为最早、最严格实施禁塑指令的省份,面对的难题是其他省份所没有遇见过的,因此,他们需要使用前人所没有使用过的方法。
检验检测标准的出台是海南面对的第一个难题,没有一个可照搬照抄的模式。若没有一个合理、科学的检测标准,市场监管则无法开展工作。如果采用堆肥降解的检测方案,完整的周期最起码要6个月。显然,从监管的角度,这个时间周期是不被接受的。快捷检测方法和工具的问世迫在眉睫。
为了在短时间内解决塑料产品的快速检测问题,季君晖联合海南质检所快速攻克技术难题,研发出了国内首台塑料检测仪器,让检测时间由 6 个月缩短到几分钟。2020年11月,海南省常务副省长毛超峰在走访调研禁塑工作开展情况时,在农贸市场发现一个塑料袋手感不对,立刻派人将样品送到海南省产品检验所,很快就得到了检验结论。
作为海南省生物材料及降解制品标准化技术委员会的成员单位,中科院理化所参与制定了多项地方标准,例如《全生物降解塑料制品通用技术要求》《全生物降解塑料制品红外光谱/拉曼光谱指纹图谱快速检测法》和《全生物降解塑料制品核磁共振波谱快速检测法》,其中后两个快速检测法属于国际首创。季君晖担任这个创新中心的主任。
海南省的禁塑工作自上而下有序开展,逐步落地。“我们希望把海南的地方标准提升成国家标准。因为在试行过程中,验证了这套检测方法是方便有效的,能够为市场监管提供较好的技术途径。”
3、期望环保部尽快出台全国统一的技术指导标准和文件
自2020年1月新版“禁塑令”出台后,全国30多个地区都针对《关于进一步加强塑料污染治理的意见》提出了解决方案,可降解塑料市场备受关注,但在一年多以来,国家仍然不能定下一个全国统一的技术指导标准和文件。
各地政府、协会、行业联盟出台的文件、标准均不一致,甚至大相径庭。海南、四川等省要求全生物降解,云南新出台团标可用光氧降解,安徽部分地区则是光氧-生物降解,还有很多地区暂不明朗。
不统一的禁塑标准,导致各地区缺乏统一的生产监管标准,市场内涌现出一批质量参差不齐的可降解塑料产品,打着“可降解”的擦边球,以低于正常可降解塑料产品的价格流通。这些价格差产生的“商机”严重扰乱了可降解塑料市场。
2020年9月,中国轻工业联合会制定的《可降解塑料制品的分类与标识规范指南》(以下简称《指南》),才明确要求生物降解率应≥90%,且其重金属及特定元素含量等其他条件必须同时达标才算作可降解塑料。目前《指南》是行业内较为公认的《可降解塑料制品的分类与标识规范指南》,但也存在认证规范问题,如“双j”标识谁能使用、如何认证等,需要进一步完善。
季君晖认为“我非常希望环保部尽快出台全国统一的技术指导标准和文件。现在各个省推行的标准是不一样的,各省之间质量要求不一致,这会对行业产生致命打击。”
“无论从行业角度还是技术角度,我判断一种材料是否为可降解,需要看三个指标:相对降解率、最终产生物、重金属含量。有一项不达标,严格上都不能算作可降解材料。”其实,和季君晖的说法类似,业界多位专家也表达了类似的观点。光氧降解是传统塑料材料与各种添加剂合成,实际降解率低,并不满足可降解产品需求和生化标准,现有产品不足以让业界认同。
4、“我们关注的不单纯是降解塑料,而是塑料污染的治理。”
“解决塑料污染问题,首先考虑可循环、易回收。降解塑料的使用,主要是包装领域、农用塑料。包括回收不经济(塑料泡沫等)、不允许回收(农药包装等)、无法彻底回收(地膜等)等几类塑料废弃物,建议使用可降解塑料。”
近年来,季君晖团队在塑料回收再加工领域的研究深度沉淀,成果颇丰。
通常废弃塑料回收利用的要求是成分单一、清洁卫生。“在这个问题上,我们的结论可能跟一般的说法不太一样。人力越来越宝贵,精准分类回收在技术上可实现,但经济上并不可取。完全可以将各类塑料废弃物混在一起开发利用。”
2020年,季君晖团队拿出了废弃塑料便捷开发利用的解决方案。这项技术对原材料要求很低,只要废弃塑料的聚烯烃混合物含量不低于80%,其余部分可含生活垃圾、小颗粒金属、土、小石子等,就可直接用来生产塑料制品,比如托盘、防潮隔垫等。这项技术已经在山东德州产业化应用,产品成本仅为普通塑料制品的三分之一。
另外一项研究成果是以废弃塑料为原料的复合改性沥青路面。与常规沥青路面相比,聚合物改性沥青路面性能更优异。高温条件下软化是沥青材料的主要缺陷,废旧塑料改性沥青技术提高了其耐温性能,软化点可达70~80℃。早在十年前,季君晖团队的这项技术就应用于广深高速、鸡西高速、葛洲坝等工程。季君晖本人参与编写的《废旧塑料复合改性沥青路面施工技术规范》也已开始实施。
长期以来,造纸的主要原料一直是树木。人们已逐渐警觉到不断砍伐森林,会造成严重的生态破坏,所以利用塑料废弃物作原材料来造纸也是季君晖团队研发的一个课题。我们在季君晖的办公室里看到了可降解的塑料合成纸样品,外观上与一般天然植物纤维纸几乎没有区别。塑料合成纸有优良的书写、印刷性能,色调柔和,尺寸稳定,不易老化等特点。能够引导降解塑料进入到造纸等新兴领域,是令人期待的。
5、源头减量,推动塑料生产消费环节“瘦身”
塑料性能优异、成本低廉,在各类产品生产中广泛使用,可谓是身影“无处不在”。但长期以来,由于广大企业和消费者主体责任不明确、节约意识不强,导致商品过度包装依然“泛滥”,各类一次性塑料制品浪费现象比较普遍。这些一次性塑料制品使用广、价值低、收集难,成为塑料污染治理的“难点”和“痛点”,因此必须从源头上减少其生产和使用量。
在产品设计生产环节,《方案》提出要积极推行塑料制品绿色设计。禁止生产厚度小于0.025毫米的超薄塑料购物袋、厚度小于0.01毫米的聚乙烯农用地膜、含塑料微珠日化产品等部分危害环境和人体健康的产品。减少商品过度包装,提高材质均一化程度和产品的易循环、易回收性,方便塑料制品使用后的回收和再利用。
在塑料流通消费环节,《方案》提出要推动商品零售、餐饮、住宿等传统商贸服务领域不可降解塑料购物袋、一次性塑料餐具、一次性塑料吸管、宾馆酒店一次性塑料用品的使用减量。督促指导电子商务、外卖等平台企业和快递企业落实主体责任,制定一次性塑料制品减量平台规则。大幅减少电商商品在寄递环节的二次包装,提升快递包装标准化、绿色化、循环化水平。
6、回收利用,实现塑料废弃物“变废为宝”
塑料制品具有资源性和环境性双重属性,如果能对废弃塑料进行很好的回收和再生利用,就会变成新的资源,从而减少对原生资源的消耗;如果不能进行有效回收,因为其不可降解的特点,泄漏到环境就会造成环境污染。因此,塑料污染全链条治理另一重要的环节就是要强化废弃塑料的回收利用,变“塑料垃圾”为“再生资源”。据行业协会统计,目前我国每年回收利用各类塑料近1900万吨,在提供优质工业原料的同时,与使用原生资源相比,可减少约45%的污水排放和60%-70%的能耗。
在回收和清运方面,《方案》提出结合生活垃圾分类,推进城市再生资源回收网点与生活垃圾分类网点融合,提升塑料废弃物回收规范化水平。完善农村生活垃圾分类收集、转运和处置体系。

在再生利用方面,《方案》提出要支持塑料废弃物再生利用项目建设,发布废塑料综合利用规范企业名单,引导相关项目向资源循环利用基地、工业资源综合利用基地等园区集聚,推动塑料废弃物再生利用产业规模化、规范化、清洁化发展。在无害化处置方面,《方案》提出要全面推进生活垃圾焚烧设施建设,推动难以再生利用的塑料垃圾能源化利用,实现塑料垃圾直接填埋量大幅减少。
7、补齐短板,让各类塑料垃圾“无处遁形”
塑料垃圾,特别是塑料袋、塑料吸管等一次性塑料垃圾,体积小、重量轻,再加上一些人还有乱丢垃圾的陋习,被风一吹很容易散落到环境中。在一些江河、胡泊、水库等重点水域,海湾、河口、岸滩等滨海区域,村庄房前屋后、河塘沟渠、田间地头等农村重点区域等垃圾收集设施不完善的地方,露天塑料垃圾污染仍比较常见。旅游景区也存在随意丢弃生活垃圾的现象,成为塑料污染治理的短板。
为补齐塑料垃圾收集处置短板,《方案》聚焦江河湖海、旅游景区、农村等重点区域,提出开展塑料垃圾专项清理整治,做到“应清尽清”,确保“看得见”的塑料垃圾尽快消除,力争重点水域、A级及以上旅游景区和村庄历史遗留的露天塑料垃圾基本清零。对于一些老旧生活垃圾填埋场历史存留的“看不见”的塑料垃圾,《方案》也提出要推动既有填埋场与新建生活垃圾焚烧设施进行协同焚烧处置,防止时间长了泄漏到环境中。
8、共治共享,凝聚政府、企业和公众合力
塑料污染治理涉及到生产生活方方面面,不仅需要政府加大治理力度、统筹规划,也需要企业主动作为、履行责任,更需要广大消费者积极参与,主动对不符合国家有关规定的塑料制品说“不”,对各类替代产品多一些包容和理解,自觉履行生活垃圾分类投放义务,形成全社会共同参与的良好氛围。《方案》提出,要加强塑料污染治理的宣传教育与科学普及,引导公众养成绿色消费习惯,最终形成塑料污染治理的社会化推进体系。
塑料污染治理不只是禁止生产和使用不符合要求的塑料微珠、超薄农膜等产品,也不仅仅是限制使用一次性塑料购物袋,而是从全链条的角度,构建起生产消费环节减量化使用,回收利用环节最大化再生循环,末端处置环节全量化安全处置的系统治理体系,最终让这种人工合成材料因人类活动而“生”,也因人类活动而“灭”,只有这样才能走出一条塑料制品使用与生态环境保护的协调发展之路。
喜欢就关注我们吧!
本文内容及图片部分来自于网络,如有侵权,请联系本公众号后台进行删除,
我们的愿望是世界和平!
2021-08-06
2021-08-04
2021-08-02
点个在看你最好看

