垃圾分类大背景下我国降解塑料行业发展的思考
发布时间：2021-08-18 14:32
来源：转载
作者：夏青/中国环科院原
从2019年7月1日上海开始全面实施生活垃圾分类以来，全国各城市在生活垃圾分类工作的推进中对塑料制品的使用都提出了更加绿色的要求，降解塑料作为一种传统塑料替代制品迅速出现在公众视野， 经过这两年的市场检验，很多城市都面临着降解塑料辨别真伪难，分类收集难，分别处置更难的问题。
垃圾分类大背景下我国降解塑料行业发展的思考
城市生活垃圾分类已经纳入国家固体废弃物防治法，依靠垃圾分类将更有效的解决城市生活垃圾处理难和废弃塑料白色污染问题。
从2019年7月1日上海开始全面实施生活垃圾分类以来，全国各城市在生活垃圾分类工作的推进中对塑料制品的使用都提出了更加绿色的要求，降解塑料作为一种传统塑料替代制品迅速出现在公众视野，经过这两年的市场检验，很多城市都面临着降解塑料辨别真伪难，分类收集难，分别处置更难的问题。
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01
从主流产品堆肥塑料谈起
堆肥塑料是満足欧盟堆肥测试标准，6个月90%可转化为二氧化碳和水的生物降解塑料，以PLA为代表，是降解塑料市场的主流。
中国的降解塑料替代决策，忽视了一个最重要的问题，那就是“只有当替代产品的组成适合被排放的环境，并且该产品或其碎片有可能逃逸到接收环境中时，才会实现可生物降解塑料的潜在利益”。这个结论出自欧盟委员会的科学建议机构（SAM）最新报告《“开放环境中塑料的可生物降解性”报告》。引述的这一观点告诉我们，必必须重视排放环境。有工业堆肥处理条件的城市可以推行堆肥降解塑料，若没有堆肥塑料处理厂，则推行堆肥降解塑料作用很小。因为所有的不降解和降解废弃物都将进入垃圾焚烧厂或填埋场处理。即使少数废弃物逃逸到自然环境中，也只有在自然环境中而不是堆肥处理厂条件下发生降解的替代品才能产生效益。所以欧盟塑料协会EUBP要采取的措施是，在2023年底之前将有机废弃料从垃圾填埋场中清除出去，工业可堆肥塑料将在这种情况下可变得越来越重要。中国的城市生活垃圾分类能否采用欧盟分类清除办法，并广泛建立工业堆肥塑料处理厂？这一问题应留待城市垃圾处置管理部门规划决策。
值得讨论的是，若 无规模化工业堆肥塑料处理设施，则堆肥塑料替代决策将难以见诸综合效益。由于我国的降解塑料替代是基于欧盟堆肥塑料标准，而可堆肥塑料属于可生物降解塑料中的一类，它能够在较低温度的家用堆肥系统或较高温度的工业堆肥设施中分解，但并非在自然环境条件下可以完全降解。从目前生活垃圾分类管理的实践中，我们不难得到：
第一，堆肥塑料难以和普通塑料分类收集；
第二，我国目前尚没有单独处置堆肥塑料一次性用品的堆肥处理厂，堆肥塑料和普通塑料终端处置方式相同；
第三，堆肥塑料价格高于普通塑料3-4倍，群众花更多的钱却获得与普通塑料一样的结果。
所以如果强行推行堆肥塑料，生态效果比起禁用、少用、回收、再生这一绿色、低碳、循环模式相差甚远。鉴于目前降解塑料的发展现状，国家生物降解塑料标准的导向，应突出废塑料再生，塑料从使用到废弃的闭路循环，在自然循环的基础上再行降解等可循环基础上的降解理念，並针对在自然环境下按需降解的合格替代产品確定质量保障、监督执法的控制指标。标准委延缓了GB/T 20197-202X的颁佈时间。
实践是检验真理的唯一标准，国家标准只能在辨别真伪、评价优劣的基础上客观、公正制订控制指标，才能保证先进性和代表性。
两会期间，全国政协委员、中国科学院院士、清华大学化学系教授李景虹倡导开展塑料污染防治顶层设计，启动综合整治行动，建设国际一流的绿色塑料供应链。他认为，在全力推广生活垃圾分类的大背景下，“十三五”期间，我国绿色塑料产业发展取得了巨大进步，但也存在再生塑料供给不足、生态设计商业化进程缓慢、塑料废弃物资源化利用水平低等问题。
对此，李景虹建议，确认和加强循环再生的主力地位，增加对领先企业的政策支持力度。建议出台政策对领先企业提供支持，包括将领先企业纳入绿色供应链试点范围，对绿色再生塑料和绿色塑料制品生产和使用企业增加财税支持力度，提供税费减免、优先采购、审批简化等专项扶持。
同时， 推动塑料产业链法规标准建设，突出生态设计的重要性。建议尽快出台有引领性、有约束力的政策法规，增大生态设计的权重，提高绿色再生塑料和生态设计的准入门槛。加快落实生产者责任延伸制度，清晰界定各方的责任，以生态设计指南规范和引导品牌商采用生态设计，贯彻全生命周期管理理念，建立可量化、可追踪、易于理解的绿色塑料产品评价体系和标识标签制度，促进产业链上下游相互理解和协作。
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02
行业需要正确的规范和引导
李景虹院士提出的生态设计指南规范和提高生态设计门槛是治理乱象的药方。 因为既然降解塑料替代是为解决白色污染和生态问题，就不能简单以材料选择应对，而应代之以生态设计，环境效益把关，全生命周期评价，生态效应系统评价数据为王。
非堆肥塑料的生态设计成果很多。例如香港特区政府的环保政策，首先确定自身的垃圾处理方向（只有焚烧和填埋），然后权衡综合社会和环保效益，对一次性的、不易回收的和不易循环再造的塑料产品，制定符合国际标准的环保降解政策。特区政府对降解塑料的材料应用不作限制，只要能达标不同材料或技术都可接纳。例如垃圾袋，对指定垃圾袋的推荐技术规定设计为：一、材料中至少采用50%（将提升至70%）再生塑料，其中至少30%采用消费后或工业回收塑料；二、产品在自然环境中生物降解率 >60%（单一聚合物）或 ≥90%（混合聚合物）；三、确保产品的使用安全性（三层结构制成，再生塑料夾在中间层）和对环境不会做成二次污染（无毒害）。该技术在香港地区已经应用多年，结合绿色环保标志认证，连同持续的环保教育和完善法规，成果让人满意，并未出现由于应用自然降解技术而助长乱丢垃圾情况的发生。
又如以我国蕴藏量丰富的无机矿粉资源——碳酸钙(CaCO₃)为主要原料，经添加适量无毒树脂及助剂制造而成的低碳、可再生、可降解塑料制品，其生产过程不使用酸、碱、漂白剂，不消耗工业用水，也不排放“三废”。替代石油基原料60%以上，相比传统塑料减低二氧化碳排放量50%以上。且产品可多次重复使用、循环再生，符合减塑、降污政策导向，与传统一次性塑料制品相比，性能没有下降，在自然环境下2年内能被降解成水，气体和矿物质。经权威第三方机构检测，焚烧无有毒有害气体排放，残渣无二次污染，价格接近传统塑料仅是堆肥塑料-聚乳酸价格的1/3。获得FDA、欧盟REACH、RoHS有毒有害物质检测、重金属检测、VOC检测、LFGB食品检测、国内食品安全检测报告，符合绿色包装生态设计要求。
还有一种被堆肥塑料关在门外的塑料降解产品--ECO啃塑剂，它是基于逆向仿生和群体感应原理，不断迭代开发的塑料自然降解通用促进剂，只要在现有常用塑料中添加0.5%-1%，就可以在适当条件下激发塑料的自然降解能力。国际检测机构报告证明，高固态厌氧环境下在856天内LDPE 塑料袋可以降解 96.86% (86.4%/89.2%) （ASTM D5511（GB-33797 ））， 海洋条件下302天PP 饮管可以降解22%（ASTM D6691） 。
除此而外，还应进行的生态系统评估，包括能不改变现有常用塑料下游加工生产的流程和参数条件，不需要投资购置任何新的主要生产设备，不增加过多成本且保持常用塑料的产品质量，不受产品货架期仓储期的限制，不影响多次的回收偱环再生利用, 完全满足垃圾分类和“无废城市”要求等等，如果能通过，也不失为一种可供选择的对象。
在生态设计的目标下，需要更多类别塑料新产品质量标准，需要可循环、可重复利用的评价标准，需要在自然环境、在大田环境、在海洋环境降解的评价标准，需要对微塑料危害和控制制定标准，特别是对塑料残留物从山顶到海洋的生态影响要建立系统评价标准，这样才能把防治白色污染上升到保障公众健康的高度，实现对塑料残留物污染的大治。
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03
勇于创新，敢于实践，扎实抓
好跨界融合，导向塑料产业革命
全国各城市的生活垃圾分类和白色污染防治，都需要体现绿色发展、生态优先目标的生态塑料产业，这是以生态目标为导向的新产业。旨在发展低碳、循环、减污、降成本的新型塑料。任务是打破单一材料限制、开拓自然环境演变评价、全面借鉴国际绿色产品验证标准，形成体现生态文明要求的中国生态塑料系列创新成果。最终形成传统塑料行业的绿色革命，支撑生态塑料产业完成减污降碳的历史使命。
像其他高新技术领域都在攻关克难，获取硬核成果一样，堆肥塑料必须攻克降成本、自然环境降解；其他生物降解塑料则必须攻克可循环再用、可按需降解。这些成果在纠正不切实的堆肥塑料一刀切替代决策之后，都会应运而生。
近日，来自清华大学的陈国强教授团队在Cell Press细胞出版社旗下Trends in Biotechnology期刊发表综述，系统地回顾了现有的以及新一代PHA工业生产技术，全面总结了当前PHA工业生产遇到的主要挑战，并对PHA产业未来的发展进行了展望。PHA是由微生物利用多种碳源发酵产生的高分子聚酯的总称，由于其具有良好的生物相容性、生物可降解性和热加工性能，已被广泛应用于生物医学材料和可降解塑料的生产，PHA的疏水性、阻气性和可生物降解特性使其在包装（尤其是食品包装）和一次性消费品方面比传统塑料更具吸引力，因而被视为聚乙烯（PE），聚丙烯（PP）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等化学塑料的优质替代品。
中组部万人计划专家王丽红历经13年实践，让难降解的高分子材料PE，依托纳米添加剂改变数均分子量和重均分子量，在自然环境条件下演变为可被生物同化的低分子材料。引发传统塑料的绿色革命，分子量减少率优于英国最新标准。可喜的是该材料在祖国的大地上书写论文，在安徽宿州已完成38万亩连片示范实现不减产、有效减少农膜残留污染。与普通地膜相比，将每亩的使用、回收成本由130元降到100元，将高科技优势直接转化成了农户的实惠。宿州市全市应用38.7万亩大田的生态地膜，除消除农膜残留污染这一主要指标外，能够节省聚乙烯用量1150吨，可比同亩数普通地膜减少二氧化碳排放量8731.5吨；节约使用成本1161万元、回收成本1935万元，减污降碳效果显著。
上述案例，共同的特点是，都在勇于创新、实践验证的道路上前行，给我们的行业发展有新的启示： 绝不要简单的一刀切替代，绝不要关注闭创新的大门，绝不要忽视替代产品的可接受成本。扎实抓好跨界融合，导向塑料产业革命，最终依靠全生命周期数据和生态效益评估做结论，是最正確的抉择。
结语
中国的城市废弃塑料管理，要倡导一市一策。海南最先禁塑，全岛焚烧能力充裕，但周边海域为塑料垃圾的最终受纳场，推广降解塑料，就应突出海洋降解要求，可不同于内陸城市，这才是生态设计。只要从本城市垃圾分类和最终处置的能力和条件出发，真正把治理白色污染上升到生态文明高度，杜绝形式主义和乱花纳税人的钱，就一定能优选出适合本城市特点、且质优、成本可接受的降解塑料替代产品。
期待生态塑料产业革命为美丽中国，美丽城市贡献力量。
