国家标准计划《塑料 实验室条件下测定暴露于海洋环境基质中塑料材料分解率和崩解程度的试验方法》由 TC380(全国生物基材料及降解制品标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准化管理委员会。
主要起草单位 北京工商大学 、深圳万达杰环保新材料股份有限公司 、重庆市联发塑料科技股份有限公司 、深圳市正旺塑胶制品有限公司 、扬州惠通科技股份有限公司 、扬州惠通新材料有限公司 、北京丰德兰志包装技术有限公司 、四川大学 、清华大学 、江南大学 、南京工业大学 、国家塑料制品质量检测中心(北京)等 。
83 橡胶和塑料工业 |
83.080 塑料 |
83.080.01 塑料综合 |
本标准等同采用ISO国际标准:ISO 23832:2021。
采标中文名称:塑料 实验室条件下测定暴露于海洋环境基质中塑料材料分解率和崩解程度的试验方法。
随着我国城市化进程不断推进,垃圾集中产生量日益增加,随之而来的环境污染问题也不断增加。
其中的塑料垃圾造成的污染成为人们普遍关注的焦点。
全球各国纷纷出台对一次性不易回收、易污染制品的禁限政策。
欧盟2020年开始禁止、限制十种一次性制品。
海南省从2020年开始全面禁止不可降解一次性塑料购物袋与餐饮具等,吉林省从2015年1月1日就已在全省范围内实施“禁塑令”。
国家发展改革委、生态环境部于2020年1月19日正式发布“关于进一步加强塑料污染治理的意见”。
生物降解塑料在特定条件下或自然环境中,可被最终完全降解变成环境无害物质的一类高分子材料,降解后的环境无害物质包括二氧化碳或/和甲烷、水、矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等),同时生物降解塑料不断改善的加工性能和使用性能,使其处在替代传统通用塑料的趋势中。
用可生物降解塑料制成的产品被设计成通过堆肥厂或厌氧消化池中的有机循环来回收,不能因为这些制品可生物降解(生物分解),而认为可以随意地丢弃在环境中,这是不可取的,这些制品也应该是回收和再利用。
然而,自然环境(例如土壤或海洋环境)塑料的生物降解程度和速率测定试验方法是值得关注的,以便更好地描述这些特定环境中塑料的降解行为。
事实上,一些海洋中应用的制品是由塑料制成的(例如渔具),这些制品有时会被遗失或有意置于海洋环境中。
可生物降解塑料材料的特性可以通过应用特定的试验方法来表征,这些方法能够对暴露在海洋沉积物和海水中的塑料的生物降解性进行定量评估。
塑料有可能发生最终的生物分解,即在有氧条件下被微生物分解为二氧化碳、水和生物质,这一点可以通过特定试验方法来证明。
在大多数情况下,生物降解发生在塑料材料的表面,即固液界面。
微生物和酶不能穿过固体塑料物品,因此一般只有暴露的表面可以进行生物降解。
生物降解对固体塑料物品的物理影响是侵蚀,导致该物质变薄、强度变弱。
这个过程会导致物质失去质量和物理特性,并最终破碎成可生物降解的颗粒,其最终命运是被生物降解。
欧盟在规范海洋塑料防污染措施中,当降解过程延长至原始样品完全破碎成低于规定尺寸的颗粒时,就使用“崩解”这一术语。
当微生物引发降解过程时,生物分解、生物破碎、生物崩解等是适当的术语。
然而,当测量物理分解而不是化学分解时,最好使用通用术语 "分解",术语“生物分解”用以评估最终生物分解,即转化为 二氧化碳、水和生物质。
评估塑料材料暴露在海洋基质中时发生的具体降解率,对于设计相关海洋应用产品(如可生物降解的塑料鱼和贻贝养殖,漂浮装置)和评估产品泄漏到海洋中所造成的风险是必要的。
提供一种计算和报告使用海洋接种物在实验室条件下获得的生物降解水平的试验方法,对正确理解降解塑料的功能和意义是非常有意义的,标准的制定对健康有序推进降解塑料也是非常重要的。
文件规定了在实验室条件下,测定暴露在海洋环境基质中塑料材料物理分解的试验方法,提供了一种计算和报告使用海洋接种物在实验室条件下获得的生物降解水平的试验方法。海洋接种物是在潮间带取样的沉积物,塑料材料暴露在这种环境基质中,然后通过测量释放的二氧化碳进行测定生物分解程度。 本文件描述了三种实验室试验方法: 本试验方法是根据ISO 19679中规定的二氧化碳释放测定方法确定的。试验培养基为置于密闭烧瓶底部的沙质海洋沉积物,用天然海水使沉积物保持湿润。试验材料宜呈粉末状。 a)方法A:沙埋降解试验。 b)方法B:沉积物/海水界面降解试验; c)方法C:海水降解试验。 这三种试验方法基于塑料样品暴露于取自海洋的环境基质和测定物理降解。 这三种试验方法在暴露条件上有所不同。 在方法A中,塑料样品被埋在潮湿的沙质沉积物中(这种情况类似于沙质海岸线,海滩因海浪和潮汐保持潮湿)。 在方法B中,塑料样品被铺设在沙质沉积物床和水柱之间的界面上(这种情况类似于大多数碎片下沉、积累和发生降解的海底)。 在方法C中,塑料样品被浸泡在海水中。 塑料材料的降解率可以表示为: a)质量损失和/或 b)侵蚀和/或 c)拉伸性能下降。 这三种测试方法也可用于确定崩解时间,即通过表面积损失和/或质量损失测定,使塑料样品碎裂成2毫米以下的碎片所需的时间。 这三种试验方法可同时展开,也可独立进行。 性能声明应由试验中获得的数字结果决定,而不能用于不符合 "在海洋环境中可生物降解 "的声明和类似声明。所得结果仅仅是指暴露在环境基质中引起的物理降解的倾向。这些结果并不提供关于在海洋环境中的最终生物降解性的信息。 试验方法的试验设计(即测试样品的总数、复制的数量和重复测量的数量)具灵活的。试验设计的复杂性和试验的成本可以根据客户的要求和目的进行调节。例如,如果为了达到认证目的,可以安排在统计学最佳条件下提供结果的试验,而如果为了达到筛选目的,则可以选择较简单的试验。