被滥用之后 生物降解的内在究竟是什么？

随着塑料垃圾带来的环境问题受到越来越多的关注，对于塑料袋和塑料包装等替代材料被不断提出，其中被提及最多的当属生物基包装或者袋子，被提及较多的是可降解材料，包括聚乳酸。那么可降解材料，尤其是当下在我们国家的应用是什么情况，对我们的垃圾管理会出现哪些影响，如何与垃圾分类结合。

我们邀请了从事生物降解材料，聚乳酸的生产商在「垃圾分类一起行动，迈向零废弃」微信群对这种材料做详细解说。基于分享后的整理，我们也想提醒读者，可降解材料如果还是一次性用品，还是用完即抛的使用方式，根本无法解决我们当下的一次性塑料垃圾问题；同时，可降解材料对垃圾分类体系有较高要求，如果没有垃圾分类和工业化堆肥厂做保障，可降解袋子和包装无法实现循环再生，还是无法逃避其成为垃圾的命运。所以，对于我们面临的塑料垃圾污染和问题，我们更加应该从源头控制的方向努力，不断禁止一次性塑料用品的应用。

分享者 | 吴庆伟

2007至2018 期间，吴庆伟历任中国聚乳酸产业领导企业海正生物的销售工程师、供销部经理、销售总监、总经理助理等职务 。近期刚辞职走上自主创业之路。

海正职业生涯里，吴庆伟在中国及全球主要发达国家推广生物降解材料聚乳酸（PLA）及其下游制品，打破了发达国家聚乳酸材料市场垄断。通过同时管理十数个下游应用项目，将中国国产聚乳酸材料市场容量从0推动到年消费量近15000吨水平，对中国生物降解材料行业的发展起到一定引领作用。在全球塑料垃圾污染日趋严重的形势下，为塑料产业的升级转型提供了多套可行性方案。目前也算是是生物降解材料行业影响力较高的推动者。

生物降解大家经常听到，这个概念会受关注，我想是因为人们迫切希望找到一条解决塑料污染的路径，而生物降解似乎是一条大家都比较认同的路径。但是迭代到现在，到底什么才是生物降解材料，怎样才能让这个材料及其制成的产品能为解决塑料污染提供些帮助？这里有很多疑问。在此，我会从我的角度认真地给大家做些分享。

01 降解材料

降解材料，是指在使用和保存期内能满足应用性的要求，使用后在特定环境条件下又能在较短时间内发生化学结构变化，丧失材料使用性能的一类材料。降解材料，分为普通降解材料和生物降解材料。生物降解材料，是指在堆肥条件下，通过微生物的作用，180天内可以转化成二氧化碳和水的降解材料。

不是所有的降解材料都是生物降解材料，比如光氧化降解塑料，就不是真正的生物降解塑料，但是这种光降解材料，却又是最早普及降解概念的，大概六七十年代就有了。

光氧化塑料，是普通石油基塑料中，加入一些能与太阳光作用而引起石油基塑料分子链断裂的添加剂，因此能在光作用下变成塑料碎片。这种降解存在比较大的缺陷：第一光降解并不能真正实现降解，第二它降解成的塑料碎片，在环境中残留对植物、微生物是有非常严重的影响，同时也产生了微塑料。

光氧化塑料，它的添加剂加到传统塑料里之后，成本增加不多，早期有很多人在尝试使用。但是一些非常认真的农业专家、材料专家发现，在使用这种材料后，产生的塑料碎片对环境有实质性的危害，所以逐渐被主流市场遗弃，甚至受到欧盟政府机构的明令禁止。现在市场提这种降解材料的人不多，如果有，也是一些相对欠发达的地区，或者一些不是非常正规的企业，因为真正求发展的企业，都知道它存在的问题。

第二类生物塑料，叫做破坏性生物降解塑料。这类破坏性生物降解塑料是将天然物质，如淀粉、小麦粉、稻谷粉或者竹纤维之类的有天然外观的东西，加到传统的塑料里面去，来实现所谓的生物降解。虽然天然物质能降解，但剩余部分的塑料仍是塑料。所以说，这类破坏性生物塑料不是完全生物降解塑料。有人说它叫部分降解，但部分降解才是真正的危害所在，因为所谓的部分降解指让天然物质降解，让剩余的石油基塑料被破坏了，反而丧失回收价值、使用价值。在大自然中逐步老化，又成为塑料。

它的危害和刚才讲的光降解塑料是相似的，它让传统的石油基塑料变成碎片残留在土壤中，导致土壤板结、微生物死亡、水土流失等等。这个材料有个更可怕的地方，是因为它看起来很环保甚至闻起来很环保，比如一些淀粉基的生物塑料闻起来甚至有淀粉的清香，很舒服，让人误认为这是真环保进而大肆使用，但恰恰它不是。

90年代初破坏性生物降解材料曾经非常风光。被认为是替代光降解材料的一类新材料，甚至引发全球各地产业界一阵狂热投资，中国也有很多企业杀入进去。一些不法厂商为了争取订单，甚至将他宣传为100%生物降解误导消费者。更有甚者，为了获得国外的一些权威认证，还采用这种欺骗的手段，掩盖这些塑料中存在的石油基塑料的真相。但是国外比如欧美国家的法律是很严格的，一旦被发现，他们的认证就会取消。所以目前这些材料行不通。

虽然在国外权威认证的监督下行不通，但实际上这些材料在中国市场甚至全球很多市场还是大行其道，因为将天然物质加到塑料里面，一定程度上还节约了材料的成本，还可以打着生物降解的概念，增加它的附加值或者价格，利润空间相对传统塑料会大一些，所以很多人仍然在误导消费者，在监管没到位的情况下，很多消费者因此上当，环境也因此受到一定程度的污染。当然，这些污染跟全球7000万吨塑料垃圾的数量来比并不大，但它本身是有问题的。

02 可堆肥生物降解材料

那有没有哪种材料是真正的生物降解材料？它存在吗？这个材料是真实存在的，叫做可堆肥生物降解材料。

简单说，真正的生物降解材料必须是可堆肥的。那些在太阳光作用下，通过风吹日晒雨淋就能实现降解的，不是真正的生物降解材料。从定义上讲，真正的降解材料必须是在堆肥条件下，通过微生物作用，180天内完全转化成二氧化碳和水的材料。这个180天是人为规定的，为什么要半年？因为它需要跟厨余一起处理。三百天五百天处理难度较大，所以人为做出这个规定。实际上根据材料厚度的不同，堆肥降解时间也会不一样。如果是塑料薄膜，三五十天就可以完全降解，如果做成比较厚的注塑产品，可能真的需要180天，甚至还不够。

可堆肥的生物降解材料分为两类，一类是生物基的可堆肥材料，另一类是石油基的可堆肥材料。生物基可堆肥材料又分为直接来自植物的材料，比如说来自于纸浆、聚乳酸（PLA）、脂肪族聚酯（PHA），以及天然物质与上述两类聚合物的共混物等。石油基的可堆肥材料，来源于石油，比如聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚乙二醇（PCL）等等。

可堆肥生物降解材料也存在缺陷，因为它对堆肥设施有依赖，最适宜的条件是60℃（40℃-80℃都可以），90%湿度的条件下才能迅速降解。但在自然环境下，尽管最终仍然能完全降解，但至少需要数年时间。在低温、干旱或微生物不活跃的条件下，降解时间则需要更长。比如在北极，埋几十年甚至500年我估计都在，当然我没埋过，只是主观臆断的。

光降解和破坏性生物降解材料并不是我们所需求的，那哪种生物降解材料是比较成熟，更适合进入市场的呢？我给大家介绍一种运用比较广泛的生物基生物降解材料，叫做聚乳酸。

03 可堆肥生物降解材料的应用

在介绍聚乳酸之前，我补充一些可堆肥塑料方面的应用。

可堆肥材料在欧美一些国家政府，已经得到广泛的认可。比如美国加州、纽约州、西雅图、旧金山，可堆肥材料已经是成功落实零废弃项目的一个重要途径。加利福尼亚州法律（SB-567）还禁止「销售带有生物可降解、可降解或可分解标签的塑料包装和塑料产品」，以避免误解或堆市场有意的误导。

可堆肥塑料的使用使生物废弃物的单独回收变得更有价值，帮助转化更多有机废弃物，不被填埋。在欧洲一些国家，比如荷兰、德国这些堆肥设施比较完善的国家也已经立法，规定厨余垃圾必须进行堆肥处理。据我了解，在德国有400多个堆肥场，他们推行可堆肥塑料是完全可行的。

在中国，堆肥仍然处于萌芽，或者说还处于争论阶段。去年我到北京马家楼环卫站参观，跟他们沟通探讨。像北京一天有四万吨垃圾的大城市，堆肥场没几个。所以要让生物降解材料进行堆肥的大前提，首先是要解决厨余垃圾堆肥问题。简单来说就是让可堆肥材料跟厨余垃圾一起进行堆肥处理，而不是单独为可堆肥材料设计一套系统。可堆肥只是为了解决厨余垃圾问题，比如说外卖餐盒，你吃外卖吃到一半，里面有剩菜剩饭，如果餐盒是可堆肥的，就可以将这些剩菜剩饭和餐盒一起扔到厨余垃圾处理装置里共同堆肥。

但这还很遥远。咱们中国，一定程度上来讲，食品安全问题尚且没解决，厨余垃圾处理还有很长的路要走。

04 聚乳酸的发展机遇及其特性

聚乳酸是以乳酸为原料聚合得到的聚合物，乳酸的原料来自于玉米、木薯、蔗糖等农作物。聚乳酸产品废弃后在堆肥环境下可100%生物降解，实现源于自然、归于自然的生态碳循环，因此是理想的绿色高分子材料。

跟大家分享一些数据，分别是：全球塑料用量，欧洲塑料用量和全球生物塑料用量。

橙色部分代表的是全球塑料用量——五亿吨，其中欧洲塑料用量大概一亿吨，但全球的生物塑料产量仅为图中右下角泛绿的那一点点。生物塑料还有30多个品种，聚乳酸只占全球生物塑料的5%，也就是聚乳酸全年全球产能20万吨。只是一个星星之火，要替代这个量达五亿吨的塑料遥遥无期。

但是有一项重要的政策改变了这个格局。2017年8月，国家颁布的《禁废令》，导致全球主要发达国家的废弃塑料短期无法处理。欧盟因此紧急颁布了塑料策略，宣布2022年之前禁止使用一次性非降解塑料制品。全球颁布类似政策的国家还有67个，这为生物降解材料带来了巨大机遇。以我研究的聚乳酸行业为例，我们之前15年做得很辛苦，产能只有15000吨，而且年年产能有剩余。由于《禁废令》，生物材料产能及市场突然间爆发。