塑料生物可降解性評(píng)估中的試驗(yàn)淺析

時(shí)間：2022-08-25作者：湖北洛克泰克儀器股份有限公司瀏覽：101

我們?cè)谠u(píng)估塑料生物可降解性時(shí)，一般會(huì)按照歐盟的EN 13432或澳大利亞的AS 5810標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估體系對(duì)塑料制品進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)估。

在我們解讀該評(píng)估體系之前，需要澄清一個(gè)關(guān)于測試對(duì)象的誤區(qū)。很多人在進(jìn)行塑料生物可降解性試驗(yàn)時(shí)會(huì)直接對(duì)顆粒狀塑料原料粒子進(jìn)行測試，并遇到塑料粒子顆粒大、難粉碎、實(shí)際降解率低等問題。這是因?yàn)镋N 13432和AS 5810的初衷并不是用于測試塑料原料的，它們是用于評(píng)估包裝材料或較終形態(tài)塑料制品的，關(guān)于這一點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)中均有明確的描述：

EN 13432：“......to determine the compostability and anaerobic treatability of packing and packing material......”

AS 5810：“Biodegradability shall be determined for all organic constituents of the plastic as a total material including dyes, inks and colors.”

 

該評(píng)估體系包括四個(gè)方面的試驗(yàn)：

（一）重金屬和其他有毒有害物質(zhì)試驗(yàn)

這是一個(gè)對(duì)材料的基本試驗(yàn)，用于初步確認(rèn)塑料制品中是否含有毒有害的重金屬等元素，一般會(huì)對(duì)以下元素進(jìn)行限制。如果該項(xiàng)測試顯示有重金屬**標(biāo)，即可初步判定該塑料材料即使具有生物可降解性，也會(huì)給降解后的環(huán)境帶來一定的重金屬污染，不具有環(huán)境可持續(xù)性。

我們應(yīng)注意到EN 13432和AS 5810均未指明測試方法。這里可參考包裝材料、塑料制品等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用ICP-MS或AAS法測定除F以外的元素。F元素可采用離子色譜法或EN 14582。

 

（二）生物分解性能試驗(yàn)

這是整個(gè)評(píng)估體系中較重要的試驗(yàn)，用于評(píng)估塑料制品的生物可降解性，確認(rèn)該塑料制品是否可生物降解、降解率多少。由于不同塑料材料的生物降解途徑和條件不同，EN 13432和AS 5810中并沒有指明測試方法。

湖北洛克泰克儀器股份有限公司自2013年成立以來，一直致力于生物降解檢測儀器方面的方法研究和設(shè)備研制工作，是國內(nèi)較早一批該領(lǐng)域的開拓者和良好者。圍繞生物降解標(biāo)準(zhǔn)，RTK多年來研發(fā)了支持全標(biāo)準(zhǔn)體系的評(píng)價(jià)分析系列產(chǎn)品。湖北洛克泰克的生物降解檢測設(shè)備全面覆蓋了我國當(dāng)前實(shí)施的塑料生物降解檢測標(biāo)準(zhǔn)。湖北洛克泰克（RTK）是國家**企業(yè)，多年來在生物降解領(lǐng)域積累深厚，提供從儀器到應(yīng)用到菌種的全面服務(wù)。

  

（三）崩解程度試驗(yàn)

由于塑料制品在生物降解過程中并不能完全降解，勢必會(huì)形成碎片存在于環(huán)境中。崩解試驗(yàn)即是用于評(píng)估塑料制品的崩解程度，確認(rèn)該塑料制品崩解率。

國內(nèi)目**般參照《GBT 19811-2005 在定義堆肥化中試條件下  塑料材料崩解程度的測定》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。

 

（四）生態(tài)毒性試驗(yàn)

塑料制品即使通過了重金屬和有毒有害物質(zhì)測試、測定了生物分解性能和崩解性能，我們?nèi)匀粺o法確定塑料制品崩解后的殘余土壤是否能無害的進(jìn)入大自然、是否能夠環(huán)境可持續(xù)地用于農(nóng)林牧業(yè)的種植、養(yǎng)殖生產(chǎn)活動(dòng)。因此，生態(tài)毒性試驗(yàn)則是一個(gè)對(duì)崩解后土壤進(jìn)一步確認(rèn)其對(duì)生態(tài)環(huán)境是否具有毒性的測試。

EN 13432和AS 5810在該項(xiàng)試驗(yàn)中稍有不同，它們分別有不同層次的考慮。EN 13432只要求評(píng)估崩解后土壤對(duì)植物生長的影響，因此只要求按照OECD 208進(jìn)行陸生高等植物毒性試驗(yàn)。但AS 5810則認(rèn)為，必須要同時(shí)考慮崩解過程中由于微生物降解代謝產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物的影響，因此AS 5810要求不僅要進(jìn)行OECD 208植物毒性試驗(yàn)，還要進(jìn)行OECD 207動(dòng)物（蚯蚓）急性毒性試驗(yàn)。

 

本文簡單梳理了塑料生物可降解性評(píng)估中的各試驗(yàn)的設(shè)定邏輯和目的，希望能為大家深入理解EN 13432及相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)拋磚引玉。

RTK 208 植物生態(tài)毒性測試儀

本方法用于評(píng)價(jià)在土壤中（或其他合適的土壤基質(zhì)）施用供試品后對(duì)出苗和較高植物早期生長的影響。

種子種入用供試品處理過土壤中，在對(duì)照組出苗率達(dá)到50%后的14到21天內(nèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。終點(diǎn)測量是可見的出苗率、干苗重（也可為鮮苗重），某些情況下為苗高，也要評(píng)價(jià)植物不同部位上可見的有害的影響。這些測量和觀察與未處理的對(duì)照進(jìn)行比較。根據(jù)可能的暴露途徑，供試品混入土壤（或可能的人工土壤基質(zhì)）或噴灑在土壤表面，盡可能正確代表化學(xué)品潛在的暴露途徑。土壤混合時(shí)**行大量散土的混合，然后再裝入盆中，將所選植物種類種子種入土壤中。表面施藥時(shí)，先將土壤裝入盆中，將種子種好，然后再噴藥。試驗(yàn)體（對(duì)照和處理土壤及種子）放在適合植物生長的環(huán)境中。本試驗(yàn)可根據(jù)研究目的測定劑量－反應(yīng)曲線，或單劑量／比率作為限度試驗(yàn)。如果單劑量／比率試驗(yàn)**出一定的毒性水平（例如觀察到的效應(yīng)**X%)，要進(jìn)行范圍篩選試驗(yàn)測定毒性高和低限，再進(jìn)行多劑量試驗(yàn)產(chǎn)生劑量－反應(yīng)曲線。適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法分析獲得較敏感參數(shù)的作用濃度Ecx或有效施用率Erx(如C25,ER25,EC50,ER50)。同樣無作用濃度（NOEC)和較低作用濃度（LOEC)也能計(jì)算出來。

湖北洛克泰克儀器股份儀器有限公司是科學(xué)儀器的研究型制造商，也是中國生物降解測試儀器領(lǐng)域的開拓者和良好者，是中國農(nóng)業(yè)大學(xué)厭氧發(fā)酵聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)產(chǎn)學(xué)研合作基地。擁有包括生物降解領(lǐng)域的30余項(xiàng)**（含發(fā)明**），也是國家**企業(yè)。

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