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可生物降解性添加剂不能减轻海洋塑料污染

2016年2月26日

可持续包装联盟最近采取了立场反对使用的立场基于石油的塑料中的生物降解性添加剂。该博客是有关各种生物降解性主题和概念的一系列文章中的一篇。

海洋中的塑料污染是日益增长的全球危机。它有很多名字;塑料烟雾,海洋垃圾,海洋碎屑和海洋污染都是描述估计的术语八百万吨根据塑料的一年科学杂志。好像一辆垃圾卡车每分钟将其内容物倾倒到海洋中。

一旦塑料在海洋中,海浪就会搅动它,阳光在其上发光,其他变量(如温度和氧气水平)会导致塑料分解成碎片。这些作品进一步分散,这些作品被分散了,依此类推。最终,有数百万,数十亿(!)的微型​​塑料(称为“微型塑料”)。

摄入微型塑料由数百种海洋动物, 包含浮游动物,,,,三文鱼,,,,海鸟。他们偶然地摄取它或将其误认为食物。在塑料甚至足够小以进入海洋动物之前,它可能纠缠并杀死或伤害它们。这具有巨大的重要潜力伤害

照片:切萨皮克湾计划。2015年2月6日,在马里兰州马里兰州大学公园的马里兰州大学环境科学技术系Lance Yonkos博士的实验室中,来自Patapsco河的微型塑料(同一作者与上述作者)。创作共用。

鉴于这些事实,合理地问:“我们可以通过添加一些使塑料生物降解的东西来解决此问题吗?”您可能会认为这将是一个出色的人类解决方案,使其全部神奇地溶解在海水中!所谓的“可生物降解性添加剂”似乎完全可以完成这项工作,但不幸的是,这并不是那么简单。

可生物降解性添加剂可实现或鼓励基于石油的塑料生物降解。它们有时被作为解决垃圾的解决方案,尤其是在发展中国家的解决方案。一种添加剂(通常称为“垃圾填埋场可生物降解添加剂”)功能,通过鼓励天然生物降解基于石油的塑料的少数类型的微生物。具有讽刺意味的是,其他类别的添加剂(“氧降解”或“可降解降解”)功能是通过加快塑料碎片成较小块的能力来加快塑料的能力。

不幸的是,由于几个原因,生物降解性添加剂无法改善海洋污染问题。首先,包含这些添加剂的塑料产品和包装往往被销售为“可生物降解”,但这并没有告诉我们有关生物降解所需的环境条件,生物降解所需的时间框架或生物降解完成之前可能发生的影响。更糟糕的是,包装上“可生物降解”一词可能会鼓励乱扔材料。此外,这些添加剂的设计充其量是缓慢工作的,并且在生物降解过程完成之前的临时几年中仍然对海洋动物构成显着风险。

“可生物降解”意味着比大多数人想象的要有限得多,而且人们更有可能标记为可生物降解的物品。

一个问题使用可生物降解性添加剂是该术语可生物降解经常不辜负其理想。生物降解性的概念表明,在材料生命的尽头,营养物将和谐地回到地球上 -正如联合国指出的,在营销这个想法中肯定有商业利益。但是,仅仅因为一种称为生物降解的东西,这并不意味着它会在合理的时间内分解,尤其是如果它在不设计的地方,例如海洋。

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照片:Kobaken ++,2013年。创意共享。

生物降解性是一个高度相对的概念。大多数被指定为“可生物降解”的包装已通过了几项用于生物降解性的ASTM测试之一,每种测试都具有独特的测试条件,该测试条件旨在模仿特定环境(例如BioreActor垃圾填埋场)(ASTM D7475)或厌氧消化器(ASTM D5511) - 不要将其与堆肥标准相混淆,这些标准是不同且更为严格的。

与密歇根湖或墨西哥湾这样的地方,这些环境在热,氧气和其他因素方面非常不同。换句话说,不应假定通过一个ASTM测试的材料在每个环境中都可以生物降解,尤其是海洋环境。只有一个标准用于海洋环境中的生物降解性(目前是被修订),但具有生物降解性添加剂的基于石油的塑料一直无法遇见那个标准。考虑到所有这些变量,应用于基于石油的塑料的“可生物降解”一词实际上意味着比大多数人可能想象的要狭窄和有限的东西。

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具有生物降解性添加剂的基于石油的塑料不仅无法满足海洋生物降解性标准,而且还使人们更多可能乱扔垃圾如果它被标记为可生物降解的东西,那么在2009年的一项研究中发现了美国的美丽。联合国指出这种行为允许海洋污染变得更糟。

可生物降解性添加剂不会减轻对海洋动物的伤害;在基于石油的塑料开始生物降解之前,它们仍处于严重的风险。

这是其他要考虑的事情:具有生物降解性添加剂的塑料甚至不是为开始生物降解过程为了,有时多达五个。Even if these plastics were theoretically able to meet the standard of marine biodegradation (which specifies that at least 30 percent of the material’s carbon content must turn into carbon dioxide within 6 months), the plastic would still present a threat in that interim time to ocean animals through ingestion, entanglement, or potential toxic exposure.

几百个海洋动物众所周知被塑料纠缠,例如下面照片中的渔网。如果将可生物降解性添加剂添加到基于石油的塑料渔网中作为解决该问题的解决方案,则会使人们感到扭曲的舒适感,可以鼓励更多的垃圾。此外,如果无论如何生物降解过程需要数年的时间,那无助于捕获其中一个网的印章今天

照片:NOAA海洋碎片计划,2012年。创意共享。

还发现海洋动物的胃中有塑料,导致饥饿。If the average lifespan of a salmon is 3 to 8 years, and it could take more than 5 years for a petroleum-based plastic with these additives to biodegrade, that won’t help the salmon who are accidentally eating it and experiencing harm to their bodies during their lifetimes.

除了这些严重的关注外,有限的科学研究探索了海洋动物在塑料进入内部时是否可能受到潜在的有毒暴露。研究表明微型塑料是有毒污染物的载体在环境海水中。在一项研究中检查了十二只海鸟;所有十二个都有微型塑料。当他们仔细观察时,他们发现了微塑料表面上的PBDE(涂在塑料和纺织品上的火焰阻燃剂)。需要进一步的科学探索塑料是否以及如何携带的毒素有潜力迁移到动物的身体组织中。

如果未来的科学研究确认确实发生了毒素到动物组织中的迁移,那么对食物链的影响可能是巨大的。通过微塑料对毒素的生物蓄积是一种直到最近才是一种理论研究。如果是真实的,它不仅可能对生态意义的物种产生危险的影响,还可能对海鲜产业和人类健康产生危险的影响。

减少塑料生物降解所花费的年数会产生错误的安全感,并可以汇总我们世界水域面临的塑料污染问题。因此,基于石油的塑料的生物降解性添加剂是海洋污染问题的无效创可贴。

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照片:Paul Lim,2013年。创意共享。

取而代之的是,我们需要的是阻止塑料首先变成垃圾的解决方案。我们需要重新概念性的解决方案,使材料应如何流过我们的社会,以及技术和基础设施如何发展以解决这些问题。我们应该开发鼓励包装设计与回收材料的采购以及废物管理系统如何运行的系统。例如,最好设计包装,更容易回收,因此我们可以将材料保持永久使用而不是将其扔掉。与这个想法有关的是,需要鼓励我们的文化将废物视为一种资源,而不是问题。

可持续包装联盟(SPC)发布了位置纸概述这些添加剂造成的环境伤害。

SPC试图继续行业和非政府组织的集体工作,以实现可持续使用塑料所必需的有益的寿命解决方案,而这仅仅是可生物降解性添加剂不是其中之一。