【关键词】生物塑料降解塑料发展
石油资源的匮乏、生态环境的恶化是摆在人类面前的急需解决的两大问题。近年来，欧美日等发达国家和地区纷纷制定相关法规，采用禁止、限用、强制回收等措施限制不可降解塑料的使用，我国在2008年也出台了限塑令，同时鼓励生物塑料的应用和推广。生物塑料是治理塑料废弃物对环境污染及缓解石油资源矛盾的有效途径之一，是塑料产业未来的发展方向，市场前景十分广阔。
一、生物塑料的概念
生物塑料是生物基塑料和生物降解塑料的统称。生物基塑料的原料来源于可再生资源的碳，但不是所有的生物基塑料都是可降解和可堆肥的。生物降解塑料和可堆肥塑料是从产品功能角度，达到了科学公认的关于塑料和塑料产品的生物降解性能和可堆肥性能规范标准的生物降解聚合物。这些标准主要是欧洲的EN13432标准，美国的ASTMD6400标准，以及ISO17088标准。也有部分生物降解塑料和可堆肥塑料是来源于石油基。
二、全球生物塑料产业发展特点
1、政策驱动生物塑料产业快速发展
据欧洲生物塑料协会统计，2011年全球生物塑料产量超过100万吨，预计到2015年将达到170万吨。越来越多的企业将生物塑料纳入到企业可持续发展计划中。该产业在发展初期，驱动力主要来自于政府政策推动，以欧美发达国家为主。1989年纽约市开始对生产厂家给予补贴，1996年美国设置了总统绿色化学挑战奖，2002年要求每一个联邦机构都必须制定生物塑料使用计划；德国禁止将含有大于5%有机物含量的固体废弃物掩埋地下，强制生产传统塑料袋的企业承担回收塑料袋的义务；日本给予购买环保产品消费者70%的政府补助，确定了到2022年20%的塑料袋来自可再生资源的目标。
2、原材料生产装置的制造逐渐转向亚洲和美洲
目前生物塑料的消费市场主要集中在欧美等经济发达地区，但近几年，在对原材料生产装置的投资集中于亚洲和美洲地区。2011年萘琪沃克公司与泰国PTT公司合作建设年产14万吨PLA生产装置；法国阿科玛和韩国CJCheilJedang公司合作在东南亚建设产能8万吨/年的生物蛋氨酸和硫代化学品工厂；荷兰Purac公司在泰国建设7.5万吨/年乳酸厂；巴西Braskem投资建设20万吨/年的绿色聚乙烯项目和年产能为40万吨的新工厂；美国Myriant公司在路易斯安娜州建设全球最大的生物基琥珀酸工厂，产能超过1万吨；法国BioAmber公司在北美建设生物琥珀酸和改性聚丁烯琥珀酸酯工厂。
3、应用领域逐渐高端化
随着性能增强，生物塑料向汽车、消费品电子、食品等高端耐用品领域延伸。日本本田、三菱、马自达、丰田等汽车制造中，从车底板垫、座垫、车门防擦板等多个零部件都有应用，丰田的一款车80%的内部部件由生物塑料制造，在笔记本电脑、手机、复印机等的外壳和零部件也广泛采用了生物塑料。2012年，英国以激光烧结生物塑料为原料采用3D打印技术建造了纤维尼龙结构房屋模型。
4、原材料种类趋于多样化
目前市场上的生物塑料多以玉米、小麦、甘蔗、植物秸秆等为原料，其中以玉米最多，但是这难以替代数量大、品种多的石油系列材料，因此众多研究机构及企业积极开发新的生物塑料。日本研发了木质生物系列塑料，提高了环境性能和材料特性。英国科学家利用地沟油作为原材料，合成了适于医疗应用的可降解生物塑料。巴西以发酵菌在甘蔗渣中发酵制造的PHA具有生物相容性，可用来生产药用胶囊。悉尼利用二氧化碳废气开发了PPC，可解决当前PPC生物塑料生产上的问题。新西兰正在研究基于肉类的Novatein生物塑料产品。
三、我国生物塑料产业现状
21世纪初，国内企业开始涉足生物塑料领域，现已初步建成了涵盖研究开发、生产加工、应用开发、市场推广、技术服务的全产业链，生物塑料正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利用、环境友好化、标准化等方向发展（生物基材料产业科技发展“十二五”专项规划）。
1、生物塑料产业出具规模
据统计，2012年我国仅生物降解塑料产业总产量约30万吨，三年复合增长率为27.3%，年产值3000万元以上企业超过40家，产值超过3亿元企业在5家以上。国内知名企业主要有：金发科技、齐翔腾达、鑫富药业、彩虹精化、扬农化工、大东南、浙江海正生物、武汉华丽环保、宁波天安生物等。
2、部分原材料生产技术处于国际领先
我国生物塑料的发展与其他制造业不同，不是在承接国际产能转移的基础上发展起来的，该领域的研发和工业化水平处于世界先进水平，多家高校和科研机构都进行了大量研究，如清华大学、上海同济大学、四川大学、南开大学、天津大学、天津工业生物研究所、中科院理化所和长春应化所等，研究成果为产业发展提供了技术保障。现已实现产业化的品种有聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯等，部分产品的生产工艺和技术还处于国际领先水平。
3、终端产品研发制造有待于进一步提高
目前国内从事降解塑料制品加工研究的力量尚显薄弱，大部分企业将关注的重点集中在材料合成上，而忽略了制品加工开发，一些制品在耐热、耐水及机械强度方面与传统塑料制品相差较远，而这一点恰恰是生物塑料能否大规模市场化的关键。
4、高端应用领域有待于开发
我国的生物降解塑料制品主要目标市场为：食物软硬包装、包装膜（袋）、垃圾袋、台布、餐具、地膜、育苗钵、发泡网等，电子、医疗、汽车等高端消费领域产品还不多。
5、国内市场普及率较低
与国外市场相比，生物塑料在国内市场还远未普及，主要原因在于成本高，是石油基塑料制品的2―10倍，国内消费者虽在环保意识上有所提高，但仍不愿意为此支付较高的费用。其次是产品性能，目前还无法完全满足消费者需求，石油基降解塑料性能比较稳定，而生物基降解塑料在性能上还存在不足。
6、政策对产业发展推动力不足，产品以出口为主
我国在新材料产业“十二五”发展规划、生物产业规划、可再生能源法、863计划中均有涉及，主要包括：基础研究、产业化示范工程、产品认证、市场激励等。但在具体实施上，政策的针对性和可操作性不强，使得国内生物塑料市场推广缓慢，企业想通过政策打开市场很难。国内大部分产品以出口为主，市场在外不利于行业的持续健康发展。
四、天津（生物）塑料产业发展现状
1、塑料企业集中度较高
天津市塑料产业，2012年规模以上企业302家，从业人员60867人。塑料产业主要集中在宝坻区、西青区、静海县，其中以宝坻区塑料产业规模最大，宝坻塑料制品工业区规划面积10.8平方公里，重点发展塑料原材料加工、农用塑料、工程塑料、塑料建材生产及塑料加工机械制造。
2、中小民营企业占主体地位
天津市塑料产业规模以上企业有302家，其中国有企业只有5家，国有企业工业总产值占地区工业总产值的4.6%，并呈逐年下降趋势（2011年为5.46%）；规模以上民营企业236家，工业总产值占地区工业总产值的94.54%。民营企业以小微企业为主，共255家。
3、环保、功能性是产业发展的主题
天津塑料产业在技术创新、产品创新方面取得了一定的成就，企业在产品研发中把握世界塑料发展趋势，在环保、提高性能方面投入了大量资金，开发了一批畅销国内外的塑料制品。比如：久大塑料制品公司的可回收环保购物袋、旭辉恒远公司的阻燃塑料包装袋、华庆百盛利用回收的废旧塑料再生制造的包装袋。
4、生物塑料是产业转型的重要方向
自上世纪90年代以来，天津传统塑料制品行业相对于我国华南、东南沿海的广东、浙江、江苏和上海等省市地区发展速度慢了一些，企业经营模式陈旧、规模偏小。同时，部分企业开始转至生物塑料领域，2008年国韵生物获得帝斯曼风险基金、崇德投资、中国环境基金、KPCB、北极光创投等七家共计2000万美元的投资，成立国内最大的PHA的生产基地。天津市塑料产业逐渐向生物塑料方向发展。
5、在生物塑料方面具备一定的研发基础
天津在生物塑料研究方面做了大量工作，取得了一系列的成果。天津工业生物技术研究所开发了以木薯为原料炼制丁二酸的生物合成技术，并与山东兰典生物科技股份有限公司合作实施“非粮原料生物炼制琥珀酸及生物基产品PBS产业化”项目，实现我国PBS下游产品规模化生产。天津大学理学院、南开大学生物活性材料研究教育部重点实验室等研究机构也在生物塑料领域各有建树。
五、天津市发展生物塑料产业的建议
1、加强生物塑料新产品开发研究
天津是较早开展生物塑料研究的地区之一，在生物材料研究方面取得了丰硕的成果，但主要研发方向是高分子材料，而先进成型工艺、高性能的结构设计和产品设计方面总体研发力量薄弱。加强新产品的开发是扩大生物塑料产业化的重要手段。一是要加强新产品应用研发，开发具有自主知识产权的创新型产品，围绕天津市塑料研究所开发医用生物塑料系列制品，引领生物塑料向高端化发展；二是要加大生物塑料制品加工研究，提高产品性能，促进产品的大规模市场化，降低成本以替代石油基塑料制品。
2、加大政策支持力度，推动塑料加工企业转型升级，
给予以生物塑料产品生产企业税收优惠、价格补贴、设立专项资金等政策，鼓励传统塑料制品企业向生物塑料制品转型，一是解决塑料产业的低迷，二是利用天津在塑料加工方面良好的产业基础，加强生物塑料制品加工能力。适当限制甚至分期分批禁止某些传统塑料制作的一次性非降解包装产品。
3、建立生物塑料研发平台，促进科研成果转化
加快突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、复合成型等关键技术，促进重要生物基材料低成本规模化生产与示范。依托天津大学、南开大学、天津工业大学等研究机构，构建生物基材料研发转化平台，促进研究机构科研成果向企业转化，提升企业科技创新能力，为生物塑料产业培育提供科技支撑。
4、市场推广先国外后国内，提高环保消费理念
生物塑料制品市场主要在欧美地区，采取先立足国外市场，逐渐培育国内市场的策略。价格高是影响我国市场推广的重要因素，我国消费者对价格的承受能力较差，国内市场尚未打开。提高消费者环保消费的理念对于打开国内市场至关重要。
【参考文献】
[1]于浩强、张艳梅等：生物降解塑料的研究现状与发展前景[J].上海塑料，2012（1）.
对于“人类最糟糕的发明”的污染问题，许多人束手无策，而加拿大16岁的高中生丹尼尔•伯德通过研究发现，通过一种神奇的假单细胞菌，可以将塑料袋的自然降解过程缩短至3个月，而降解过程中也不会产生大量污染物，只会产生水和少量二氧化碳。
丹尼尔•伯德是加拿大安大略省沃特卢市一名高中生。他的研究理念来自日常生活的经历：他的母亲经常指示儿子做家务，但每当他打开存放洁具的柜子时，放在最上层的塑料袋就会如雪崩般飞散。于是，烦不胜烦的他开始研究如何能令塑料袋“消失”。
塑料袋的自然分解时间通常从20到1000年不等。但伯德认为，它始终会被微生物分解，所以只要找出可以分解塑料袋原料――聚乙烯的细菌，再将这些细菌集中便行了。伯德假设，如果塑料袋最后终会分解，那么应该有办法分离并集中那些可以造成塑料袋分解的微生物，从而使塑料袋分解速度加快。
为了测试自己的假设是否成立，伯德收集了住家附近的垃圾场的泥土样本，并将泥土样本跟聚乙烯和一些促进细菌生长的溶液混合（聚乙烯是制造塑料袋的原料，溶液可刺激细菌生长）。
在老师的指导下，他发现将绿脓杆菌和甲氰菊酯降解菌混合使用，将会令分解塑料袋的速度大大加快。这两种细菌均属于假单细胞菌，而伯德的研究是全球首度证明假单细胞菌可以分解制造塑料袋的原料――聚乙烯。
在实验过程中，伯德从当地一个垃圾场获取泥土样本，并将泥土样本跟聚乙烯和一些促进细菌生长的溶液混合。在将溶液浓缩多次及培养12个星期后，伯德试验培养液对塑料袋碎片的分解效果。结果，他发现上述两种细菌分解聚乙烯最为有效。随后，伯德分离出这两种细菌并混和醋酸钠，然后将温度调节至摄氏37度。他惊喜地发现，细菌在这样的环境下，6周内就能分解43%的塑料袋碎片。按照这个速度，伯德认为塑料袋只需3个月便可以完全被分解。伯德又测试了这个分解塑料袋的方法能否大规模应用，结果发现，只要好好控制温度，令细菌变得活跃，它们便能大量分解塑料袋，所需成本极低。分解过程中亦不会产生大量污染物，只会产生水和少量二氧化碳。
虽然目前这项研究仍然处于实验阶段，但伯德已经有更长远的想法：他希望能够为此申请专利，将这种技术打进市场，并通过出售专利挣够学费，然后攻读一所理想的大学，以便继续从事科学研究。
[关键词]限塑令成就问题措施
自2008年6月1日起实行的“限塑令”规定厚度低于0.025毫米的塑料袋从即日起禁止使用，同时对厚度0.025毫米以上的塑料袋实行有偿使用。该规定实行以来，在节约资源和环境保护方面取得了很大的成就。但同时，通过对其实行以来各方面情况的了解，“限塑令”在协调经济发展与环境保护方面还存在需要进一步完善的地方。
一、“限塑令”实行以来取得的成就
1、节约资源
“限塑令”实行以来，由于限制了塑料袋使用的厚度和规定了付费机制，很大程度上限制了消费者对塑料袋的需求和生产者对塑料袋的生产量，也因此大大节约了为生产过多塑料袋而消耗的资源。据不完全统计，我国塑料袋国内消费总量一年大概160多万吨，限塑后估计用量减少30％-50％，从资源节约的角度看可以节约1/3，那背后最少是300万吨石油。对于我国这样一个发展中的大国，虽然资源丰富，但人均资源占有量与世界人均占有量相比，仍处于较低水平，森林面积为20％，煤炭资源储藏为31％，石油只有11.3％，“限塑令”极大地限制了塑料袋的使用量，也就极大地节约了这些减少的塑料袋背后的资源。
2、减少污染
目前，环境污染问题是全世界各个国家都必须面对的且十分紧迫的问题，环境污染不仅危害到人类生存的空间而且直接危害到人类自身的健康，如大气污染，水污染，噪声污染等等，而塑料袋造成的白色污染差不多包含了各个方面。“限塑令”的实行，限制了生产者和消费者的行为，对污染治理起到了很大作用。
3、引导经济朝着可持续方向发展
追求经济利益是每个经济个体的目标，尤其是对企业来说，只要能赚钱，牺牲环境也在所不惜，而且我国传统的经济发展模式一直是以开发利用自然资源，破坏生态环境为前提的，现在实行了限塑令，让生产厂家停止生产0.025毫米以下的塑料袋，让销售厂家销售商品提供塑料袋时必须对塑料袋收费，让消费者使用厚度超过0.025毫米塑料袋时必须付费，且收费标准不低于成本价。对塑料袋可能造成资源浪费、环境污染的各个环节进行成本计收，让每一类人都必须对污染环境付费，对环境负责，在经济发展、谋求利益的同时，必须为保护环境付出代价，从而也就能很大程度上引导经济朝着可持续方向发展。
4、为实现绿色奥运迈出了重要一步
“限塑令”的一个主要的目的是为了提高人们的环保意识，“绿色奥运”作为2008年运会的三大主题之一，主要体现在环境保护上，而环境保护需要全社会的共同关注与支持。与运会相比，《限塑令》的颁布和实施只是一件小事，却能从细处凸显中国在应对环境挑战和能源危机方面所做出的努力，折射出中国人的环保意识，体现中国作为负责任的发展中大国的形象，同时也体现了“人文奥运，绿色奥运，科技奥运”这一主题精神。中共北京市委书记、北京奥组委主席刘淇表示，要以良好的社会环境、城市环境和人文环境保障奥运会残奥会的成功。国家环保总局局长周生贤指出“抓好奥运环保工作，既是兑现绿色奥运承诺的需要，也是实现北京人居环境改善这一长远目标的要求，是全面提升北京环保工作水平的良好机遇。”限塑令的出台，迈出了绿色奥运这一目标的重要一步。
二、“限塑令”实行以来存在的问题
1、集贸市场成为最大盲区
集贸市场是塑料袋消耗的主要场所，尤其是厚度低于0.025毫米的塑料袋是其主要的消耗对象。据不完全统计，作为全国大中城市之一的武汉，就有约330多家集贸市场，每年使用的塑料袋有9.6亿多个，试想这9.6亿个塑料袋变成垃圾会造成多大的环境污染，而生产这9.6亿个塑料袋又得消耗多少资源。集贸市场之所以会成为“限塑令”的盲区，原因有三：一是集贸市场的规模庞大，分布零散，不容易监督控制；二是摊主为了牟利不得不铤而走险，他们大都担心如果顾客购物索求袋子时不提供或收费提供会失去客源，影响自身利益；三是对于农贸市场来说，塑料袋替代品太少或成本太高，一般商品除了用塑料袋盛放以外，还可以使用纸袋、布袋，而对于以生鲜主副食为主的集贸市场而言根本不可能用纸袋或布袋：一是不耐用；二是成本太高，摊主和顾客都接受不了。
2、超薄塑料袋货源不断
“限塑令”规定厂家不准生产厚度低于0.025毫米的塑料袋，其实在实际生产中，这一规定只限制了大厂，对于规模小、分布较分散的小厂来说，超薄塑料袋依然在生产，而且多采用私下购销方式出售给像集贸市场这样的限制盲区。这样就导致了超薄塑料袋的货源不断，这不仅给正规厂家利益带来危害，同时也很大程度上减弱了“限塑令”在保护环境、节约资源和促进经济健康发展中的作用。
3、“限塑”成“售塑”，违背政策实施的本意
“限塑令”的本意是通过有偿使用合格塑料袋，提高购物成本，达到抑制塑料袋使用的目的。塑料袋的大量使用造成了极大的环境污染和资源浪费，减少使用塑料袋具有重要的社会效益和经济效益。除了有利于环境保护外，还可以节约能源耗费，符合创建资源节约型社会的要求。但“限塑令”实施以来，很多消费者仍未形成“限塑”消费习惯，去超市购物仍是两手空空，没有免费的就自行购买塑料袋。因此，在一定程度上，“限塑”成为了“售塑”。塑料袋的使用从“免费”变成了“有偿”，“限塑”效果大打折扣。
4、“限塑令”地方性特征较强，随意性突出
“限塑令”是国家统一颁布实施的，但是具体的实施，监督检查是由各地方政府主要负责的，那么就很容易造成各地方自成一套具体规定，弹性较大，很容易出现地方保护主义。有些地方为了追求地方经济发展，对个小厂睁一只眼闭一只眼，对违反规定的销售商，降低处罚标准等。同时，“限塑令”中规定销售商销售商品提供塑料袋时对塑料袋收费不得低于其成本价，但一些销售商担心定价过高会减少客源，故意定一些价。如一些超市购入塑料袋成本价是0.12元多一点，提供给消费者时收取0.13元，虽然解释说塑料袋价钱会和商品合价计算后四舍五入计价，然而由于其他商品出现分价的可能性不是很大，最后付费时顾客大都也只等于付了0.1元，无形中为消费者降低了消费成本，一定程度上降低了“限塑令”在限制消费者使用塑料袋中的作用。
5、以罚代管现象时有发生
自限塑令实施以来，各地纷纷出台大大小小的“限塑令”，都是为了配合国家“限塑”的法令，而且罚款上限一个比一个高，某地最高开价已经超过十万元，而目的几乎都是一样，只要商家向消费者无偿提供塑料袋就罚。“限塑令”的威力由此可见一斑。但是回过头来看一看，没有“限塑令”的时候，商家提供的塑料袋就真是“无偿”的吗?有利可图是所有商家的“天性”，没有“限塑令”的时候，商家“无偿”提供塑料袋只是表面现象，“羊毛出在羊身上”，塑料袋的成本早已打在商品里。现在各地实施的“限塑令”只不过把商家过去的“潜规则”变成了“明规则”。“限塑令”成了“绕口令”，绕来绕去还是那个样，这样的结果只能是“月亮还是那个月亮，塑料袋还是那个塑料袋”，对限制塑料袋的使用问题不会产生任何作用。“限塑令”最终目的是为了限制和减少塑料袋的使用，遏制其对环境的危害，并不是谁出钱谁不出钱的问题，如果执行起来变成一个明码标价的“买卖”，这样的“限塑令”还有何意义?眼下需要认真研究的是，怎样让商家不愿卖不敢卖，怎么让消费者不愿买不愿用，并从源头消灭这些“白色污染”。如果单靠高额罚款来推行“限塑令”，别说震慑作用，恐怕连影响作用都很难达到。
三、进一步完善“限塑令”的措施
1、转变国民消费信念，加强教育，提高对环境保护认识
消费塑料袋，不仅会造成资源的极大浪费，而且在其生产、处理过程中会向大气排放大量污染物，造成地球变暖、气候异常、灾害频繁，对人和生物的生存造成灾害。颁布“限塑令”只是从制度上强行限制了人们的行为，其实根本上应该提高全民生存忧患意识、节约意识、人与自然和谐发展的意识，把这种认识提高到国家安全、人类生存的高度，把觉醒上升到觉悟和行为，成为每个人的行为准则，让减少使用塑料袋成为一种习惯，那么“限塑令”的目的就达到了。
2、加强科研开发，尽快研制、普及替代品
价格问题是目前没有大范围推行可降解塑料袋的主要原因。而要彻底解决塑料袋的白色污染问题，根本出路是要找到适合的代替品，比如可降解的塑料袋，但由于现在可降解塑料袋的造价偏高，所以广泛使用市民可能无法接受，但从长远来看，可降解塑料袋会是一种发展趋势。全降解塑料既有光降解，也有生物降解。目前主要是研究生物降解，即只要在有氧条件下，塑料就会变成二氧化碳和水。这种全降解塑料在没有微生物攻击时，它的碳链和其他塑料的碳链一样，性能也一样，使用时和其他塑料一样，废弃以后，它接触到土壤，有水分又有微生物，微生物就会把碳原子吃掉，因此链段就很容易分开，最后变成二氧化碳和水。目前我国全降解技术发展特别快，但量不是很大，而且由于成本比普通购物塑料贵2-4倍，普及率不是很高，因此，应该进一步加强科研开发，争取最大限度降低成本，提高普及率，这样集贸市场的盲区就可以尽快解决了。在可替代产品上，一些商场和超市也进行了积极的尝试，如广东各大超市、商场纷纷推出自家环保购物袋的价格，平均售价3到5元，这样的价位，对普通市民来说是一个不小的经济负担。为此专家建议，一方面，政府应以财政补贴的形式，来支援生产环保购物袋企业，使其价格相对降下来；另一方面，商家也应让利于消费者，如香港的一些商店无偿赠送购物篮子的做法，也值得内地学习。
【论文摘要】塑料包装物大多呈白色，它们造成的环境污染被称为白色污染。
什么是白色污染？这要从塑料开始谈起，人们以石油为原料制得乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等，这些物质的分子在一定条件下能相互反应生成分子量很大的化合物：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，我们通常使用的塑料就是由上述四种高分子组成的材料，聚乙烯、聚丙烯薄膜抖动时声音发脆，而聚氯乙烯薄膜则较柔软，抖动时无发脆声音；发泡塑料一般是聚苯乙烯，燃烧时有浓烟。从上世纪60年代开始，塑料进入广泛实用阶段，由于塑料具有很多优点：它取材容易，价格低廉，加工方便，质地轻巧，因此塑料一问世，便深受世界欢迎，它迅速渗入到社会生活的方方面面，塑料被制成碗、杯、袋、盆、桶、管等。塑料被列为20世纪最伟大的发明之一，塑料的普及被誉为白色革命。随着塑料产量不断增大，成本越来越低，我们用过的大量农用薄膜、包装用的塑料袋和一次性塑料餐具在使用后被抛弃在环境中，给景观和环境带来很大破坏，由于塑料包装物大多呈白色，它们造成的环境污染被称为白色污染。
1白色污染的危害
1.1视觉污染指的是塑料袋、盒、杯、碗等散落在生活环境中，给人们的视觉带来不良刺激，影响环境的美感。前几年，有人戏称我国有两座万里长城，一为古长城，二为白色长城，指的是我国铁路沿线到处是白色的饭盒、塑料袋，这就是视觉污染。在我们学校，随处可见一次性饭盒、各色塑料袋，起风时候，塑料袋到处飘扬，严重影响校园的美观。
1.2白色污染的潜在危害则是多方面的
1.2.1一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康早在40年前，人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后，就会出现手腕、手指浮肿，皮肤硬化等症状，还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年，美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国，更为严重的是，我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用，是由小企业或家庭作坊生产的。每次吃饭时，就有不少同学用塑料袋装饭菜，他们不知道这种行为不仅危害环境，也危害自己的身体。
1.2.2使土壤环境恶化，严重影响农作物的生长我国目前使用的塑料制品一般是不可降解的，其分子量在2万以上，只有分子量降为2000以下时，才能被自然界中微生物所利用，而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中，会影响土壤的透气性，阻碍水分的流动，从而影响农作物对水分、养分的吸收，抑制农作物的生长发育，造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜，会引起牲畜的消化道疾病，甚至死亡。
1.2.3填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法由于塑料膜密度小、体积大，它能很快填满场地，降低填埋场地处理垃圾的能力；而且，填埋后的场地由于地基松软，垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下，污染地下水，危及周围环境。
1.2.4若把废塑料直接进行焚烧处理，将给环境造成严重的二次污染塑料焚烧时，不但产生大量黑烟，而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质：二恶英。二恶英进入土壤中，至少需15个月才能逐渐分解，它会危害植物及农作物；二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染，已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。
2白色污染的防治
2.1停止使用一次性餐具及超薄塑料袋由于一次性塑料餐具难降解，现在许多城市都推广使用绿色餐具——纸制餐具，因为纤维素能被微生物降解。但许多环保专家认为，用纸制餐具代替发泡塑料餐具亦不明智。首先，纸制餐具同样也会带来视觉上的污染，因为它们的降解速度并不快，往往在几十天甚至几个月内也不会降解彻底。其次，制纸制餐具时，除用到草浆、稻浆外，还要加入1/3左右的木浆，若全面推广，势必造成大量木材的消耗，导致森林砍伐的加剧。值得注意的是，我国森林覆盖率仅为13.92%，人均占有森林面积只相当于世界人均水平的17.2%，居世界112位。第三，制纸浆历来是耗水大户、耗能大户及排污大户。造浆工艺需大量水，而我国人均水的占有量在世界上排88位，已被列为世界12个贫水国家的名单上；若污水未经处理，直接排入河流中，会引起水污染；纸制餐具成型后需立即烘干，这就需要耗大量能。而我国能源结构是以燃煤为主，这样就会增加空气中so2的含量，引起酸雨。因此，无论是从环保角度，还是从节约资源角度，不使用一次性塑料餐具及纸制餐具都是一件好事。
2.2回收废塑料并使之资源化是解决白色污染的根本途径其实，塑料和其它材料比，有一个显著的优点：塑料可以很方便地反复回收使用。废塑料回收后，进行分类、清洗后再通过加热熔融，即可重新成为制品。从组成看，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均由碳氢元素组成，而汽油、柴油等燃料也是由碳氢元素组成，只不过分子量较小。因此，把这几类塑料隔绝空气加热至高温，使之裂解，把裂解产物进行分馏，可制得汽油与柴油。
关键词：可降解高分子材料；光降解；生物降解；光-生物降解
随着经济的发展和人们生活节奏的加快，塑料饭盒、塑料袋等一次性产品开始频繁出现在人们的日常生活中，它们在给人们的生活带来便利的同时，也因其非自然降解性造成了极大的环境问题，即“白色污染”。“白色污染”既是一种视觉污染，也会影响土壤、空气、水体等的质量，因此努力合成并推广使用可降解高分子材料成为当务之急。按照降解机理，可降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物双降解高分析材料三大类。
1.光降解高分子材料
光降解高分子材料的特征是含有光敏基团，可吸收紫外线发生光化学反应，在太阳光的照射下，发生分子链的断裂和分解，由大分子变成小分子。
向塑料基体中加入光敏剂是目前使用比较多的制备光降解塑料的方法。光降解引发剂可以是过渡金属的各种化合物，如：卤化物、脂肪酸盐、酯、多核芳香族化合物等。很多学者都发现TiO2对聚丙烯的光降解有明显的催化作用，刘青山等人［1］分析了加有锐钛矿型纳米二氧化钛的聚丙烯纤维在人工加速紫外光降解和自然光降解过程中拉伸断裂伸长率和表面形态的变化情况，得出锐钛矿型纳米TiO2可作为聚丙烯的一种高效光敏剂的结论。除了TiO2，还有很多其它光敏剂，如硬脂酸铈、硬脂酸铁、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸铁、硬脂酸锰等均对聚乙烯薄膜有显著的光敏化作用效果。
在高分子中添加光敏剂制得改性高分子虽然能降解，但只是部分降解，而化学合成的羰基聚合物、Et/CO等，则能完全降解。一氧化碳和烯烃的交替共聚产物——聚酮，因为分子链中含有大量以酮形式存在的羰基，容易在紫外光的照射下发生光降解，羰基键附近的碳链断裂生成酮类、烯类及一氧化碳等低分子物质并返回到物质循环圈中，不存在环境污染，是一种新型的环境友好材料［2］。且有实验证明，分子量大、结晶度低的聚酮光降解性能更好。
2.生物降解高分子
生物降解材料包含完全生物降解高分子和生物破坏性高分子，前者是指在微生物作用下，在一定时间内能完全分解成二氧化碳和水的化合物；而后者在微生物作用下，仅能被分解成散落碎片。
2.1淀粉降解塑料
淀粉是天然高分子化合物，具有可再生、价格便宜、生物降解性等优点，成为近年来研究的热点。淀粉降解塑料泛指组成中含有淀粉或其衍生物的塑料，发展至今已经过了四个时期：填充型淀粉塑料，光/生物双降解型塑料，共混型塑料和全淀粉热塑性塑料。
填充型淀粉塑料一般是烯烃类聚合物中加入廉价的淀粉作为填充剂，其中淀粉含量在10%30%，仅淀粉能降解，被填充的PE、PVC等塑料需要几百年才能达到完全生物降解。光/生物双降解型是由光敏剂、淀粉、合成树脂及少量助剂等制成，其降解机理是先降解的淀粉可使高聚物母体变得疏松，增大表面/体积比，同时光敏剂、促氧剂等物质被光、热、氧引发，发生光氧化和自氧化作用，导致高聚物分子量下降并被微生物消化［3］。接下来人们发现，通过共混能解决淀粉粘性高、抗湿性低及与一些聚合物不相容等缺点，于是开始将淀粉与聚烯烃类等一些不可降解聚合物混合来提高淀粉的强度，但这类产品不能完全降解；后来便试图将其与PCL、PEG等可降解聚合物共混，制得了很多可完全降解材料。全淀粉热塑性塑料含淀粉70%-90%,其余组成是一些可光降解的加工助剂，使用后能在环境中完全降解，但天然淀粉不具有热塑性，必须先利用物理场作用使其分子结构无序化后才能在塑料机械中加工成型。
2.2化学合成型生物降解高分子［4］
酯基在自然界中容易被微生物或酶分解，所以常采用含有酯基结构的脂肪族聚酯来合成生物降解高分子材料，工业化的有聚乳酸和聚己内酯。
聚乳酸是以淀粉、糖蜜等为原料，发酵制得的易生物降解的热塑性材料，因乳酸存在一个羟基和一个羧基，可通过缩聚反应直接转换成低分子量聚酯，再通过选择适宜的聚合条件来合成目标分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、机械性能及物理性能等，被视为新世纪最有发展前途的新型包装材料。聚己内酯也是脂肪族聚酯中应用较为广泛的一种可降解高分子材料，通过己内酯的开环聚合制得，是一种半结晶型聚合物，室温下为橡胶态，具有很好的柔韧性、加工性和生物相容性，土壤中掩埋一年后能被微生物降解掉95%左右，降解产物是二氧化碳和水，被认为是环境友好包装材料。
2.3微生物合成的完全生物降解高分子［21-26］
微生物合成高分子材料是通过用葡萄糖或淀粉类喂养，微生物在体内发酵合成的一类有机高分子材料，主要包括微生物多糖、微生物聚酯和聚氨基酸等。
γ-聚谷氨酸就是利用微生物发酵生成的一种多功能生物高分子，具有生物相容性、可降解、无毒副作用等特性，可用于制备高吸水性树脂,作为一种治疗骨质疏松的重要载体、药物缓释材料,吸附重金属等，具有广泛的应用前景［5］。聚羟基脂肪酸酯是一类由很多细菌在非平衡生长条件（如缺氧、磷等）下合成的线性聚酯，可作为碳源和能源的贮藏性物质，增强细菌的生存能力，在自然界中可被微生物和特定的酶降解为二氧化碳和水，并且具有热可塑性、生物可再生、生物相容性、光学异构性等，可作为生物医用材料、日常消费用塑料制品、生物可降解包装材料、生物能源，已成为可降解生物材料领域研究的热点。
3.光/生物双降解高分子材料
顾名思义，光/生物双降解高分子材料同时具有光、生物双降解功能，将光降解机理与生物降解机理结合起来，可以使二者优缺点互补，达到更好的降解效果。其制备方法主要是在通用高分子材料中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和生物降解助剂等。目前研究比较多的有淀粉和光敏剂光降解树脂合成的光/生物双降解淀粉塑料及可控降解剂共混改性法制得的改性可控光/生物双降解聚丙烯纤维制品等。光/生物双降解淀粉塑料前面已提过，此处不再赘述，而可控双降解聚丙烯纤维制品凭借着其可控降解性、存放性、无毒性等众多优点，必将具有巨大的发展前景。
4.结语
随着“白色污染”的日益加重和石油资源的日益枯竭，加大对高分子废弃物的回收利用率和研制出高效的降解技术都是有效的解决途径，但只有研究出可自然降解的高分子材料才能从根本上解决这些问题，且光-生物双降解高分子材料凭借着其独特的优势将会成为今后的研究重点之一。(作者单位：郑州大学材料科学与工程学院)
参考文献：
［1］刘青山，严玉蓉，赵耀明.纳米二氧化钛催化光降解聚丙烯纤维的研究［J］.合成材料老化与应用，2005,34（1）：8-12.
［2］邹丽萍.绿色高分子材料聚酮的合成研究［D］.昆明：昆明理工大学，2007:1-5.
［3］范良兵.淀粉降解塑料的制备及性能的研究［D］.广东：华南理工大学，2010:1-8.
1869年，有人把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热，然后在常压下硬化威型制出了廉价台球，不仅赢得了制造台球替代材料的丰厚奖金，也将塑料制品带进了人们的生活。
这种由纤维素制得的材料就是“赛璐珞”，最早的人工塑料，有轻便、可塑性强、有弹性、绝缘性、利腐蚀等特点。随后，全世界的化学家们都对这一事物非常感兴趣，相继对塑料的功能和品种进行了改性和升级。直到今天，五光十色的塑料制品在生产及人们的生活中比比皆是，想要脱离塑料、过上无塑料制品的生活，已非易事。
被塑料包围的日常生活
提起塑料，人们首先想到的可能是塑料玩具以及盆、桶、碗、筷之类的日用制品，或者干脆就是用来存放东西的方便袋。其实，这些只能算是低级的塑料制品，从儿童玩具到家用电器，从精密仪器到服装箱包，再到汽车摩托车等交通工具，我们的生活已被牢牢地拴在用塑料制品串起的长链上。除了这些有形的物品，还有很多我们眼睛看不到的塑料用处，比如，蔬菜温室用的棚膜，除蚜虫、除草、有色等多种功能的地膜，都能给农作物快速健康生长创造条件，让人们在一年四季都可以享受到新鲜的蔬菜；有耐高温、自润滑等特殊功能氟塑料和有机硅、特种塑料等，甚至可用于航空航天等特殊领域。
塑料的“家庭”成员
这些形形色色的塑料制品，源于不同的塑料品种和功能。而塑料的原材料是合成树脂，大多都是由石油加工得到的，经过不同的工艺、聚合反应和加工成型，成为塑料大家庭中的一员。日常生活中主要用到的塑料品种主要有以下几种。
PE是聚乙烯树脂，是聚乙烯塑料的原材料。PE树脂是结构最简单的高分子有机化合物，化学性质稳定，通常制作食品袋、保鲜膜及各种容器，也可用于工业做高频的电绝缘材料，用于雷达和电视。它耐酸、碱及盐类水溶液的侵蚀，但却不能用强碱性洗涤剂擦拭或浸泡。
PVC是聚氯乙烯树脂，是聚氯乙烯塑料的原材料，虽与聚乙烯仅有一字之差，用途却大不相同。由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等辅助材料，牢固而耐腐蚀，可以用来制作型材、管材、薄膜、包装材料等。不过由于原料含有氯和增塑剂成份，PVC制品不宜用来存放食品和药品。
PP是聚丙烯树脂，是聚丙烯塑料的原材料。它是一种半结晶的热望性树脂，无毒无味，在100℃的沸水中浸泡不变形、不损伤，常见的酸、碱、有机溶剂等与它也几乎不发生化学反应，是制作餐具的优秀材料。PP是较常见的高分子材料之一，在工业界有广泛的应用，澳大利亚钱币就是用PP薄膜制作的。
PA是聚丙烯树脂，是尼龙原材料的简称，实际上是聚酰胺树脂，容易结晶，无毒，坚韧、牢固、耐磨，可以制成梳子、牙刷头、衣钩、扇骨、网袋绳、水果外包装袋等。在尼龙中添加玻璃纤维、增韧剂等后，其拉伸、弯曲强度会有大幅提高，可用于齿轮、轴承、泵叶、汽车工业零件、渔具等。但PA最怕长期与酸、碱接触。
Ps聚苯乙烯树脂，是聚苯乙烯塑料的原材料，无色透明，类似玻璃，容易着色，人们喜欢用它来制作灯罩、牙刷柄、玩具、电器零部件等。它耐酸碱腐蚀，但却很容易溶于氯仿、二氯乙烯、香蕉水等有机溶剂。
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯为基础聚合而成的树脂，不仅色彩醒目、坚固耐热，外表面还可以镀铬、镍等金属薄膜，可以制作琴键、按钮、电视机等一些家电的外壳等。
PET是对苯二甲酸类聚酯树脂，主要包括聚对苯二甲酸乙二酯PET和聚对苯二甲酸丁二酯PBT。PET具有很好的光学性能和耐候性、耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。用PET做成的瓶子强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用，如矿泉水瓶、碳酸饮料瓶、化妆品瓶等。可循环使用，但耐热性差，超过70℃时易变形。玻璃纤维增强PET适用于电子电气和汽车行业，用于各种线圈骨架、变压器、录音机零部件和外壳、灯罩、继电器、硒整流器等。
随着塑料加工技术的进步，塑料的种类越来越多、产品越来越细化。如果只看塑料原料颗粒，很难想像出日后它们会以什么形式出现在人们的生活当中。
环保是塑料发展的“硬伤”
作为现代社会经济发展的基础材料之一，塑料是农业、工业、能源和交通运输等经济领域不可缺少的重要材料，已经渗透到经济和生活的各个领域，我们的工作、生活跟学习甚至社会的发展日益离不开塑料。
在给人们生活带来诸多便利的同时，塑料这种用途广泛的合成高分子材料也给人们的生活带来了无尽的烦恼：街头巷尾随处可见被丢弃的塑料袋、农用地膜，既浪费还造成了环境污染。塑料包装物及一次性使用的塑料制品，已成为人们生活垃圾的主要组成部分之一。而且由于有些废弃塑料在自然条件下不会降解，长期以来会积聚过多而酿成可怕的白色污染，简单的焚烧又会释放出有害气体、污染生态环境。尽管它已经经历了上百年的发展历程，种类和技术已经日新月异，但环保始终是塑料发展中难于跨越的一个环节，美国马萨诸塞州或将颁布塑料瓶禁令。前几年，面对日益严重的塑料袋白色污染，国内就已经颁布了望料袋的限用禁令。
但是，经历了旧石器、新石器、陶器、青铜器、铁器时代的人类历史，因为塑料出现而加快了文明程度提高的速度。今天，我们可以讨厌由塑料而引起的污染，但想要过上脱离塑料制品的生活，已经很不现实。因为塑料已深入人们的生活，从洗脸刷牙类似的小事一直到出行、办公的用品等，都已经深深烙上塑料的标记。据ASD公司最新的研究报告称，2013年全球医药包装市场中可生物降解塑料包装比例超过65%，2013—2019年可生物降解塑料包装市场需求将以两位数的年均增长率继续增长，食品和饮料包装将是最主要的应用领域。
回收再利用和可生物降解
将双管齐下
为解决塑料废弃物对环境的影响，人们主要采取的是回收利用和降解等防与治相结合的策略，开发有利于环境的降解塑料，在塑料中加入一些促进降解功能的助剂，或合成本身具有降解性能的塑料。比如，根据农作物生长期的长短，选择使用不同降解天数的膜，等农作物收完之后，塑料膜就自动降解了。
同时，塑料回收再利用的措施一直在稳步推进。近年来欧洲市场对PET的需求力度不断加大，可再生性将直接影响其未来市场发展前景。据比利时非盈利性贸易团体PetcoreEurope发表的一份声明，2013年欧洲废弃PET瓶回收量为650亿个（164万吨），较去年同期增长7%，PET是当前欧洲回收量最大的废弃塑料。