​国内外生物降解塑料认证体系现状
2023-08-01
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  • 摘要:鉴于塑料废弃物带来的环境污染问题,生物降解塑料应运而生,但是由于缺乏科学的监管和统一的标准和认证体系,自生物降解塑料诞生以来,争议不断。本文介绍了国内外生物降解塑料的认证体系,主要是可堆肥降解塑料的认证体系,比较了各个认证体系之间的异同,对国内在生物降解塑料标准和规范方面的进展进行了讨论,并对生物降解塑料的检测和生物降解塑料制品的进一步规范化认证进行了展望。对比国内外现状,我国尚未建立生物降解塑料认证体系,随着禁限塑政策陆续出台,生物降解塑料产业得到迅猛发展,急需建立相关认证体系,为行业规范发展保驾护航。
    1 国外标准和认证体系
    1.1 美国“BPI”认证
    美国生物降解制品研究所 (BPI) 是生物降解材料相关标准制定的主要单位,负责生物降解塑料的推广等工作,与美国材料与试验协会(ASTM) 一起依据ASTM的相关标准共同进行“BPI”认证工作,该认证由美国堆肥协会 (USCC) 和美国生物降解制品研究所共同执行。它通过创新的堆肥标签程序,向生产、制造和消费者提供有关降解材料的科学标准,并通过相应的检测和认证程序,给与通过测试和审核的产品认证。“BPI”认证包括的产品范围很广,包括农用地膜、餐饮类用具、包装材料以及树脂等。该认证证书的有效期为三年,每三年可进行重新认证,但需要缴纳额外的费用。
    可堆肥塑料标准规范(ASTM D6400-2022),是目前美国可堆肥降解塑料认证的依据标准,该标准给出了关于塑料生物降解性能,崩解性能和生态毒理的规范,但并未对降解材料的化学物质成分进行限制,具体规范内容如表 1 所示。在生物降解性能方面,对单一聚合物和共混物提出了不同的要求。单一聚合物要求在堆肥条件下*长12个月达到60%以上的矿化率,而共混物则要达到 90% 以上。在生态毒理方面只对植物的生长状况提出了要求,并未涉及动物,要求植物在可堆肥材料的分解物质中的存活率高于 90%。
    1.2 日本“Greenpla认证和Biodegradable Plastics认证
    自1989年10 起,日本成立了生物分解塑料研究会 (BPS),主要从事生物分解塑料标准的制定和推广工作,并于2000年6月开始实行可生物降解塑料认证的“Greenpla”标准认证 (该认证已经于2021年7月废除)。认证主要依据的标准和规范为JIS K 6950-2018、JIS K 6951-2000、JIS K 6953-  2018、OECD 301C。但是该认证只接受BPS成员的申请。
    “Greenpla”标准认证规范包括化学物质限制,生物降解性能,崩解性能和生态毒理的规范四个方面,具体规范内容如表 1 所示,比美国的堆肥认定标准多了化学物质的限制,对可堆肥降解塑料中多种重金属含量和有机物含量作出了要求。在生物降解性能方面,只规定了可降解材料在堆肥条件下超过60%的矿化率,而并未对降解时间给出规定。在生态毒理方面,除了规定植物在可堆肥降解材料的分解产物中的存活率在 90% 以上,还添加了虹蚓存活率的要求,二者可以不同时满足。
    考虑到Greenpla这个标志容易误导消费者,让消费者将生物降解塑料和生物基塑料混淆,不利于真正的可生物降解塑料及其制品的正确推广和使用。因此在2021年6月举行的日本生物塑料协会普通大会上,诞生了新的可降解塑料认证体系-Biodegradable Plastics可降解塑料认证体系,该体系将替代原有的Greenpla认证体系,同时该体系将生物基和可生物降解塑料做了区分,建立了可生物降解塑料标志和可生物降解生物质塑料标志两种新的标志,同时“Greenpla”这一名称被废除,并规定了 2021年7月之后认证的新产品都应采用新的认证标识,移交工作在2024年3月前完成。
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    1.3 欧盟seedling logo认证和“OK compost”认证
    依据标准EN 13432-2000和ASTM D6400-2022,欧洲生物降解材料协会 (IBAW) 与德国标准化学会认证中心(DIN CERTCO) 共同进行了欧盟的可堆肥降解认证一“seedling logo”认证。该认证体系对材料和制品的认证方式是不同的,分别为评定注册和认证。其中生物降解塑料认证的证书有效期无限,而生物降解塑料制品的认证证书有效期为自发证之日起的三年。该认证使用于欧洲各国,如荷兰、奥地利、瑞士、英国、芬兰、德国等国家。
    “seedling logo”认证标准包括化学物质限制,生物降解性能,崩解性能和生态毒理的规范四个方面,具体规范内容如表 1 所示。其中化学物质限制对可堆肥降解材料中氟元素,有机质,多种重金属的*小含量进行了规范。生物分解率测试依据标准 ISO14855进行,规定了在*长6个月的降解周期中矿化率要高于90%。在生态毒理方面,依据国际经合组织OECD 208的“陆生植物生长实验”进行,规定植物在可堆肥降解材料的分解物质中的成活率在90%以上。
    欧洲的另一项生物降解塑料的认证体系是由比利时推出的“OK Compost”认证,该认证由AIB Vincotte机构完成,包括家庭堆肥认证和工业堆肥认证两种。依据标准和“seedling logo” 认证相同,均为EN 13432-2000和 ASTM D6400-2022,只是在认证规范中多了放射性同位素的测试,其生物降解塑料制品认证和生物降解塑料认证的证书有效期均为20个月(自发证之日起)。
    除“OK Compost”认证之外,AIB Vincotte机构还推出了适用于生物基材料的“OK biobased”认证。该认证于2009年9月首次出现,开始只是面向材料,并从2010年1月起认证范围开始包含制品。按照材料中生物质含量由高到低分为四个等级。生物质含量在80%以上为*高等级四**,生物质含量在60%~80%为三**,生物质含量在40%~60%为二**,*低等级为一**,生物质含量在20%~40%,相应的标识如表2所示。
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    1.4 澳大利亚AS 4376-2006认证和良好环境选择标签
    AS 4736-2006《生物降解塑料-适合堆肥化或者其他生物处理方式的生物降解塑料》是在欧洲的EN 13432的基础上推出的标准,为澳大利亚现行的可堆肥降解塑料的认证标准。澳大利亚生物分解塑料协会(ABA) 依据该标准对塑料或其制品进行AS4376-2006认证和良好环境选择标签的认证,不同于美国、日本和欧盟的认证,澳大利亚的这两项认证均为自愿性标签。目前管理该标签的为澳大利亚良好环境选择公司 (GECA)。该认证适用于澳大利亚和新西兰,主要为澳大利亚。生物降解塑料和生物降解塑料制品认证的证书有效期均为自发证之日起的两年。
    AS 4376-2006 对可堆肥降解塑料的认证标准包括化学物质限制,生物崩解,降解性能和生态毒理的规范四个方面,具体规范内容如表1所示。前三个方面都与欧洲标准EN 13432 相同,只是第四个方面,蚯蚓的生态毒理检测被添加上了。值得注意的是,虽然日本可堆肥降解塑料的检测规范中也包含蚯蚓的生态毒理性检测的内容,但是后者可选择的。而澳大利亚的生态毒理检测中的植物和蚯蚓的生态毒理检测条件必须同时满足。虽然“良好环境选择标签”和AS4376-2006认证都是自愿性的,但是其标准规范要求却是*严格的。
    对美国、日本、欧盟、澳大利亚等认证体系和标志的总结列在表3中。
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    2 国内标准和认证体系
    2001年3月,生物降解材料工作组 (BMG) 成立,该工作组致力于生物分解材料的标准、测试、研发和市场的规范。2006年推出了GB/T 20197-2006《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》,该标准规定了降解塑料的定义,并规定了降解产品的主要原料和组成信息应该涵盖在降解塑料标识中,同时对可控堆肥材料给出了生物崩解和降解性能的规定。其中对其生物降解性能,只要求了其在*长六个月内60%的矿化率。基于上述标准,我国生物降解材料工作组分别与美国生物可降解产品协会,欧洲生物降解材料协会,日本可生物降解塑料协会签署了生物降解检测结果和标识互认协议。这有利于我国生物降解塑料标准和体系的完善,同时有利于我国生物降解塑料市场的健康有序发展。
    《可降解塑料制品的分类与标识规范指南》于2020年9月发布,这是我国建立健全塑料制品长期有效的管理机制,完善可降解塑料的标识和认证制度,并规范可降解塑料市场的重要一环。指南中包括了降解塑料的定义和分类(按降解环境分),可降解塑料的标识规范以及降解性能检测方法。根据降解条件的差异,将可降解塑料分为六类:其中水环境的两种,淡水环境降解塑料、海洋环境降解塑料;固体环境和好氧条件下的有可堆肥化降解 (传统与可庭院堆肥) 塑料、可土壤降解塑料;固体环境但是厌氧条件下的有污泥厌氧消化降解塑料,高固态厌氧消化降解塑料。并根据降解的环境不同,划分了不同的降解性能检验方法,相关标准如表4所示。该指南中还规定了可降解塑料的标识,如图 1 所示,包括“双J”符号,材料名称缩写,可降解环境名称,依据的国家标准等几部分。
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    3 结语和展望
    规范的检测方法、检测标准和认证体系是生物降解塑料和其产业健康发展的前提和保证。我国虽然有《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》和《可降解塑料制品的分类与标识规范指南》 等标准和指南,但是针对于生物降解塑料的认证体系还未建立,相比于国外较成熟的认证体系,还存在较大差距,这阻碍了我国生物降解塑料产业的进一步扩大和规模化发展。鉴于塑料污染的日益严重,生物降解塑料的产品种类日益增加,应用领域不断扩大,因此科学的检测方法和统一的标准规范亟需建立。
    为了进一步规范日益扩大的生物降解塑料市场,还需要加强市场监管力度,从严落实降解塑料的准入制度,加大对假冒生物降解塑料制品,生物降解塑料标识等不规范行为的监管和打击力度。相信在不久的将来,在各方共同努力下,我国的生物降解塑料检测标准和认证规范将会进一步完善,我国降解塑料这一产业将会更加蓬勃发展。


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