OXO-биодеградация - OXO-biodegradation

Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) Эта статья фактическая точность оспаривается. Соответствующее обсуждение можно найти на страница обсуждения. Пожалуйста, помогите убедиться, что оспариваемые утверждения надежный источник. (Август 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) Эта статья включает в себя список общих Рекомендации, но он остается в основном непроверенным, потому что ему не хватает соответствующих встроенные цитаты. Пожалуйста, помогите улучшать эта статья введение более точные цитаты. (Октябрь 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Оксо-биодеградация»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Октябрь 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

OXO-биодеградация является биоразложение как определено Европейский комитет по стандартизации (CEN) в CEN / TR 1535–2006, как "деградация в результате окислительный и клеточно-опосредованные явления, одновременно или последовательно ».^[1] Это разложение иногда называют «OXO-разлагаемым», но этот последний термин описывает только первую или окислительную фазу разложения и не должен использоваться для материала, который разлагается в процессе OXO-биоразложения, как это определено CEN. Правильный термин - «OXO-биоразлагаемый».^{[нужна цитата ]}

В 2019 г. директивой ЕС 2019/904 (статья 5) Европейского парламента и Совета (5 июня 2019 г.) было запрещено введение одноразовых пластиков, изготовленных из оксоразлагаемых пластиков.^[2]

Фон

Есть два разных типа биоразлагаемый пластик:

• Пластмассы на растительной основе, которые также широко известны как "биопластик " или же "компостируемые пластмассы ", протестированы в соответствии с ASTM D6400 или EN13432 на их способность к биоразложению в условиях, указанных в промышленное компостирование или же биогаз удобства.^[3]
• Оксобиоразлагаемые пластмассы, которые сделаны из полимеров, таких как полиэтилен (PE), полипропилен (PP), или полистирол (PS) - содержат катализатор разложения - часто соль из марганец или же утюг, и проходят испытания в соответствии с ASTM D6954 или BS8472, или AFNOR Согласие T51-808, в отношении их способности разлагаться, а затем разлагаться биоразложением в открытой среде.^{[нужна цитата ]} Продеградант катализирует то абиотический Процесс разложения, так что оксобиоразлагаемый пластик будет разлагаться в присутствии кислорода намного быстрее, чем обычный пластик.^[4]
  Затем пластиковый материал был преобразован в органические химические вещества с небольшой цепью, такие как кетоны, спирты, карбоновые кислоты, и низкомолекулярный углеводород воск. Остальные химикаты больше не из пластика^{[нужна цитата ]} и биоразлагаемы бактерии,^{[нужна цитата ]} которые повсеместно встречаются в наземных и морских средах.^{[нужна цитата ]} Временные рамки для полного биоразложения в любое время и в любом месте открытой среды намного короче, чем для «обычных». пластмассы, которые в нормальных условиях очень медленно разлагаются^[5] и причина крупномасштабный ущерб.^[6]

Важно различать «оксо-биоразлагаемые» пластмассы, которые фрагментируются, но не разлагаются биологически, кроме как в течение очень длительного времени, и «оксо-биоразлагаемые» пластмассы, которые разлагаются, а затем биоразлагаются. Европейский комитет по стандартизации (CEN, для Comité Européen de Normalization) установил следующие определения в TR 15351:

1. Оксодеградация - это разложение в результате «окислительного расщепления макромолекул»;

2. Оксобиодеградация - это «разложение, возникающее в результате окислительных и клеточно-опосредованных явлений, одновременно или последовательно.

Что касается определения 2, оксо-биоразлагаемый полиолефин пластиковый файл (например, полиэтилен, полипропилен и все их комбинации), включающий катализатор, который обеспечивает быстрое окислительное расщепление его макромолекул, станет биоразлагаемым под действием клеточных явлений (бактерий и грибов) в окружающей среде и намного быстрее, чем обычный обычный пластик.

Процесс деградации

Иллюстрация OXO-разложения: процесс, при котором обычный полиолефиновый пластик сначала окисляется до короткоцепочечных кислородсодержащих молекул.^{[нужна цитата ]}.

Деградация изначально предотвращается наличием полимерные стабилизаторы в пластике, что обеспечивает длительный срок службы изделия. Как только стабилизаторы будут исчерпаны, начнется кислородное биоразложение. По химическому механизму самоокисление но это значительно ускоряется наличием металлических катализаторов, которые способствуют гомолиз из гидропероксиды в свободные радикалы которые управляют процессом деградации.^[7] Доступ к кислороду важен, и разлагаемый кислородом пластик не разлагается, если его закопать глубоко в свалка.

Общепринятый полиэтилен (PE) и полипропилен (ПП) пластмассы, как правило, довольно быстро фрагментируются, но на то, чтобы стать биоразлагаемый. OXO-разлагаемый пластик, если его выбросить в окружающую среду, разлагается до насыщенных кислородом низкомолекулярных цепей (обычно MW 5–10 000 аму )^{[нужна цитата ]} в течение 2–18 месяцев в зависимости от материала (смола, толщина, антиоксиданты и т. д.), температуры и других факторов окружающей среды.

биодеградация до 91% наблюдалась в почва окружающей среды в течение 24 месяцев при испытании в соответствии с ISO 17556.^[8] Оксо-деградация была изучена в Еврофинс лаборатория в Испании, где 25 июля 2017 года было отмечено 88,9% биоразложения за 121 день,

Однако заявления о биоразложении оксоразлагаемых пластиков оспариваются ЕС. В отчете за 2017 год было указано, что биоразложение фрагментированных частей поддерживается лишь частично. ^[9]

Применимость стандартов

Оксобиоразлагаемый пластик разлагается в присутствии кислород. Тепло и УФ-излучение ускорит процесс, но ни они, ни влага не нужны. Такой пластик не предназначен для компостируемый в открытом промышленное компостирование оборудование, согласно ASTM D6400 или EN13432; но его можно удовлетворительно компостировать внутри емкости.

ASTM D6400 и EN13432, стандарты промышленного компостирования, требуют, чтобы оксо-биоразлагаемый материал превращался в СО2 газа в течение 180 дней путем промышленного компостирования, что быстрее, чем разложение в открытой среде. Лист обычно считается биоразлагаемый, но он не будет соответствовать стандартам компостирования ASTM из-за 180-дневного ограничения. Действительно, материалы, которые соответствуют стандартам ASTM D6400, EN13432, Австралийскому стандарту 4736 и ISO 17088, не могут быть должным образом описаны как «компостируемые». Это связано с тем, что эти стандарты требуют от них существенного преобразования в газ CO2 в течение 180 дней. Следовательно, вы не можете превратить их в компост - только в газ CO2. Это способствует изменение климата, но ничего не делает для почвы.

OXO-биоразлагаемый пластик соответствует американскому стандарту (ASTM D6954) и британскому стандарту (BS8472), которые определяют процедуры проверки разлагаемости, биоразлагаемости и нетоксичности, и которым должен соответствовать правильно спроектированный и произведенный продукт OXO. Эти стандарты содержат критерии «прошел / не прошел».

Нет необходимости ссылаться на стандартную спецификацию, если не предусмотрен конкретный способ утилизации (например, компостирование). ASTM D6400, EN13432 и Австралийский 4736 - стандартные спецификации, подходящие только для особых условий промышленного компостирования.

Согласно отчету ЕС, оксо-разлагаемые пластмассы не разлагаются на свалках, и их нельзя рассматривать как компостируемые.^[9]

Экологические проблемы

Оксодеградируемый пластик, включая пластик сумки для переноски, может разлагаться быстрее в открытой среде, чем обычный пластик. Однако, согласно сообщению Европейская комиссия, нет никаких доказательств того, что оксо-разлагаемый пластик впоследствии будет полностью биоразлагаться за разумное время в открытой среде, на свалки, или в морская среда.^[10] Согласно отчету за 2018 год:

Достаточно быстрое биоразложение, в частности, не наблюдается для свалок и морской среды. Широкий круг ученых, международных и государственных учреждений, испытательных лабораторий, торговых ассоциаций производителей пластмасс, переработчики и поэтому другие эксперты пришли к выводу, что оксоразлагаемый пластик не является решением для окружающей среды и что оксоразлагаемый пластик не подходит для длительного использования, переработки или компостирования. Существует значительный риск того, что фрагментированные пластмассы не будут полностью разлагаться, и последующий риск ускоренного и накопления количества микропластик в окружающей среде, особенно в морской среде. Проблема микропластика давно признана глобальной проблемой, требующей неотложных действий, а не только с точки зрения очистки мусор, но и пластиковое загрязнение профилактика.^[10]

Одна из основных проблем тестирования оксоразлагаемых пластиков на безопасность заключается в том, что существующие стандарты и методы испытаний не могут реалистично предсказать биоразлагаемость пластиковых пакетов для переноски в естественных экосистемах.^[11] Более того, существующие стандарты биоразлагаемости и методы испытаний для водной среды не включают: токсичность тестирование или учет потенциально неблагоприятного воздействия на окружающую среду пакетов для переноски, пластиковых добавок, продуктов разложения полимеров или небольших (микроскопических) пластиковых частиц, которые могут возникнуть в результате фрагментации.^[11]

Отчет ЕС за 2019 год^[2] описывает оксоразлагаемые пластмассы как:

«Оксодеградируемый пластик» означает пластмассовые материалы, которые включают добавки, которые в результате окисления приводят к фрагментации пластмассового материала на микрочастицы или к химическому разложению.

Полемика

6 ноября 2017 г. Фонд Эллен Макартур опубликовал документ при поддержке 150 организаций, в том числе РС, PepsiCo, и Unilever - поддержка призыва запретить оксобиоразлагаемые пластмассы. Отчет получил поддержку отраслевых ассоциаций, в том числе Группа переработки британской федерации пластмасс и Gulf Petrochemicals and Chemicals Association, НПО, такие как Всемирный фонд дикой природы (WWF), ученые, в том числе из Плимутская морская лаборатория, и десять Депутаты Европарламента из девяти стран ЕС.^[12]

Однако Ассоциация оксо-биоразлагаемых пластиков (OPA) заявила, что отчет был неточным. В нем утверждалось, что многие из 150 организаций агрессивно продвигают конкурирующую технологию биопластика, в то время как многие другие, чьи логотипы присутствуют в документе, сами являются производителями пластиковых предметов, которые попадают в открытую среду в качестве мусора. Выводы статьи были отвергнуты профессором Игнацием Якубовичем, который сказал, что процесс разложения был не просто фрагментацией, а переходом от высокомолекулярного полимера к материалу, который может быть ассимилирован биологически.^[13]

Доказательства за и против оксо-биоразлагаемого пластика также были рассмотрены в ноябре 2018 года Питером Сусманом, QC, заместителем судьи высокого суда в Англии, который имел более чем 25-летний опыт рассмотрения дел в технологическом и строительном отделе высокого суда. включая оценку экспертных заключений. Он заявил, что научные доводы в пользу оксо-биоразлагаемого пластика «ясны и убедительны». Сусман исследовал процессы абиотической и биотической деградации пластмасс, а затем обратил особое внимание на разложение в воздухе и в морской воде. Он заключил в 15-страничном письменном сообщении, что

Уже невозможно сделать вывод о том, что «в любом случае нет убедительных доказательств» эффективности оксобиоразлагаемого вещества. Я считаю, что недавние исследования предоставляют четкие и убедительные доказательства того, что оксобиоразлагаемый пластик действительно эффективен в облегчении значительно более быстрой деградации, чем в случае, когда эта технология не используется ... [Я] не могу представить, что происходит такое значительно более быстрое окончательное разложение. позднее, чем «в разумные сроки», однако это выражение может быть определено .... [Я считаю идею о том, что биоразлагаемые пластмассы могут способствовать появлению мусора] «фантастической и необоснованной».^[14]

Отчет Питера Сусмана подвергся критике со стороны других.^[15]

Европейская стратегия пластмасс в экономике замкнутого цикла

16 января 2018 г. Европейская комиссия опубликовала свой отчет об использовании оксоразлагаемого пластика.^[10] Документ является частью европейской стратегии по пластмассам в круговая экономика,^[16] который был выпущен в тот же день.

Комиссия сосредоточила внимание на трех ключевых вопросах, касающихся оксоразлагаемых веществ: биоразлагаемость оксоразлагаемых пластиков в различных средах; воздействие на окружающую среду в связи с засорением; и переработка отходов.

Комиссия обнаружила, что не было убедительных доказательств того, что в открытой среде оксоразлагаемые продукты фрагментировались до достаточно низкой молекулярной массы, чтобы обеспечить биоразложение. Не было убедительных доказательств ни времени, необходимого для разложения оксо-разлагаемого пластика в морской среде, ни степени фрагментации. В нем говорилось, что существует значительный риск того, что фрагментированный пластик не будет полностью разлагаться, что приведет к последующему риску ускоренного и накапливающегося количества микропластик, особенно в морской среде. Было обнаружено, что быстрая фрагментация увеличивает риск попадания микропластика в организм морских животных.

Что касается замусоривания, в отчете было обнаружено, что, хотя и казалось, что промышленность оксоразлагаемых пластиков может создавать продукты с минимальным токсическим воздействием на Флора и фауна, не было убедительно доказано отсутствие отрицательных эффектов. Продажа оксоразлагаемых веществ в качестве решения для пластиковых отходов в окружающей среде может повысить вероятность того, что предметы будут выброшены ненадлежащим образом и в морской среде; процесс фрагментации снизил вероятность восстановления оксоразлагаемого пластика во время упражнений по очистке.

Отчет подвергся критике со стороны Ассоциация оксо-биоразлагаемых пластиков (OPA), в котором говорится, что Европейская комиссия не смогла понять разницу между оксо-разлагаемыми и оксо-биоразлагаемыми пластиками.^[17] OPA обвинило Комиссию в том, что она не прислушалась к свидетельствам, касающимся разрушения оксопластов, которые, по его мнению, показали, что пластик распался до молекулярного уровня, который мог биоассимилированный. Что касается сроков биоразложения, OPA заявила, что бесполезно исследовать, сколько времени потребовалось для разрушения конкретных образцов в определенных условиях из-за изменчивости условий окружающей среды. В нем говорилось, что ключевым моментом было то, что оксобиоразлагаемые пластмассы будут разрушаться быстрее, чем обычные пластмассы при тех же условиях. Что касается вторичной переработки, компания заявила, что ее участники успешно перерабатывают оксо-биоразлагаемые пластмассы более десяти лет, без отрицательных сообщений. Он отклонил точку зрения Комиссии на замусоривание и заявил, что, поскольку оксо-разлагаемые пластмассы неотличимы от других пластмассовых изделий, они вряд ли вызовут какие-либо дополнительные уровни замусоривания. Он раскритиковал использование Комиссией внешних отчетов, в том числе отчетов Фонда Эллен Макартур, выводы которых ранее оспаривались.

Более свежий отчет от октября 2018 года соответствует предыдущему. В нем говорится, что необходимо ограничить использование микропластиков, включая оксоразлагаемые пластики.^[18]

Директива ЕС 2019/904 Европейского парламента и Совета (5 июня 2019 г.) запрещает выпуск на рынок продуктов, изготовленных из оксоразлагаемого пластика (статья 5).^[2]

Ответ ассоциации оксо-биоразлагаемых пластмасс ЕС

В своем предложении (2018/0172 (COD)) к Директиве «Снижение воздействия определенных пластиковых изделий на окружающую среду» Комиссия ЕС предложила различные меры по сокращению количества производимых пластиковых товаров, а также меры по поощрению сбора на переработку. Большинство людей поддержат эти меры, но пластик все равно будет попадать в открытую среду в неприемлемых количествах до тех пор, пока пластиковые отходы не будут удалены. Вряд ли это произойдет в ближайшее время.

Согласно Ассоциации оксобиоразлагаемых пластиков оксобиоразлагаемые технологии - единственный способ предотвратить накопление пластиковых отходов в окружающей среде; и если в ЕС будут жестко ограничиваться оксо-биоразлагаемые технологии, возникнут непредвиденные последствия. Было бы искажение рынков, если бы европейские компании не могли эффективно производить продукцию в странах, где оксобиоразлагаемый пластик является обязательным. В качестве альтернативы некоторые страны могут последовать примеру Европы с катастрофическими последствиями, и большая часть накопленных ими пластиковых отходов в конечном итоге попадет к берегам Европы.

В декларации (3) к проекту Директивы говорится: «Морской мусор имеет трансграничный характер и признан глобальной проблемой». В отчете Рейса Европейскому парламенту (11 октября 2018 г.) говорится: «Ежегодно в Европе в море сбрасывается 150 000 тонн пластика. Ситуация еще более тревожная на [] глобальном уровне: 8 миллионов тонн попадают в море. море каждый год ". В декларации (5) к проекту Директивы говорится: «В Союзе от 80 до 85% морского мусора, измеряемого по количеству мусора на пляже, составляет пластик, а одноразовые пластиковые предметы составляют 50%». Вот почему необходимо срочно модернизировать пластик, чтобы он мог превратиться в биоразлагаемые материалы гораздо раньше, чем обычный пластик, если он действительно ускользнет в открытую среду, особенно в океаны.

Микропластики, извлекаемые из океанов, происходят из «оксоразлагаемых» пластиков, которые разлагаются и фрагментируются, но не разлагаются биологически, за исключением очень длительного периода времени.^{[нужна цитата ]}. Это обычные пластмассы, которые, несомненно, создают стойкие микропластики, поэтому они были запрещены для широкого спектра продуктов в Саудовской Аравии и 11 других странах, где оксо-биоразлагаемые технологии для производства этих продуктов теперь являются обязательными. Продукция должна соответствовать строгим стандартам, основанным на ASTM D6954.

Рекомендации

Источники

• «Экологически разлагаемые пластмассы на основе оксобиоразложения обычных полиолефинов». Норман К. Биллингем, Эмо Кьеллини, Андреа Корти, Раду Бачу и Дэвид М. Уайлс, доклад, представленный в Кельне (можно получить у авторов).
• Кьеллини, Эмо; Кортия, Андреа; Свифт, Грэм (2003). «Биоразложение термически окисленных фрагментированных полиэтиленов низкой плотности». Разложение и стабильность полимера. 81 (2): 341–351. Дои:10.1016 / s0141-3910 (03) 00105-8.
• Отчет CIPET (Индия) об испытании пленки Renatura OxoDegraded PE с использованием ASTM D5338 демонстрирует 38,5% биоминерализации PE за 180 дней 1991 г .; 57 (3): 678–685.
• Якубович, Игнаций (2003). «Оценка разлагаемости биоразлагаемого полиэтилена (PE)». Разложение и стабильность полимера. 80: 39–43. Дои:10.1016 / s0141-3910 (02) 00380-4.
• Якубович, Игнаций; и другие. (2011). «Кинетика абиотичности и разлагаемости полиэтилена низкой плотности, содержащего добавки, способствующие разложению, и ее влияние на рост микробных сообществ». Разложение и стабильность полимера. 96 (5): 919–928. Дои:10.1016 / j.polymdegradstab.2011.01.031.
• Коутны, Марек; Лемер, Жак; Делорт, Энн-Мари (2006). «Биодеградация полиэтиленовых пленок с прооксидантными добавками» (PDF). Атмосфера. 64 (8): 1243–1252. Bibcode:2006Чмсп..64.1243К. Дои:10.1016 / j.chemosphere.2005.12.060. PMID  16487569.
• Коутны, Марек; Сансельме, Мартина; Дабин, Екатерина; Пишон, Николас; Делорт, Энн-Мари; Лемер, Жак (2006). «Приобретенная биоразлагаемость полиэтиленов, содержащих прооксидантные добавки» (PDF). Разложение и стабильность полимера. 91 (7): 1495–1503. Дои:10.1016 / j.polymdegradstab.2005.10.007.
• Сеневиратне, Гамини; Tennakoon, N. S .; Weerasekara, M. L. M. A. W .; Нандасена, К. А. (2006). «Биодеградация полиэтилена с помощью развитой биопленки Penicillium – Bacillus». Текущая наука. 90: 1.
• Сипинен, Алан Дж .; Резерфорд, Дениз Р. (1993). «Исследование окислительной деструкции полиолефинов». Журнал экологической деградации полимеров. 1 (3): 193–202. Дои:10.1007 / bf01458027.
• Тейлор, Линн Дж .; Тобиас, Джон В. (1977). «Ускоренное фотоокисление полиэтилена (I). Скрининг добавок, чувствительных к деградации». Журнал прикладной науки о полимерах. 21 (5): 1273–1281. Дои:10.1002 / app.1977.070210510.
• Тейлор, Линн Дж .; Тобиас, Джон В. (1981). «Ускоренное фотоокисление полиэтилена (II). Дальнейшая оценка выбранных добавок». Журнал прикладной науки о полимерах. 26 (9): 2917–2926. Дои:10.1002 / app.1981.070260908.
• Унгтэ Ли, Энтони Л. Полметто III; Фратцке, Альфред; Бейли-младший, Теодор Б. (1991). «Биодеградация разлагаемого пластикового полиэтилена видами Phanerochaete и Streptomyces». Прикладная и экологическая микробиология. 57 (3): 678–685. Дои:10.1128 / AEM.57.3.678-685.1991.
• Уайлс, Дэвид М .; Скотт, Джеральд (2006). «Полиолефины с контролируемой разлагаемостью в окружающей среде». Разложение и стабильность полимера. 91 (7): 1581–1592. Дои:10.1016 / j.polymdegradstab.2005.09.010.
• Чжэн, Инь; Янфул, Эрнест К .; Басси, Амарджит С. (2005). «Обзор биоразложения пластиковых отходов». Критические обзоры в биотехнологии. 25 (4): 243–250. Дои:10.1080/07388550500346359. PMID  16419620.

внешняя ссылка

• Федерация биоразлагаемых пластиков Oxo