生物降解塑料的发展现状与趋势
国内外研究现状：
目前能源与环境是全球亟待解决的两个重大问题。能源危机，特别是石油和煤炭等不可再生资源危机引起塑胶产品的价格不断上涨；另一方面，塑胶产品在使用过程中性能会逐渐劣化，大量破损塑料和一次性塑料制品造成了严重的“白色污染”。而在可控环境中采用生物降解和/或生物转化方法是废物处理和资源回收利用的最有发展前景、最理想的方法。
生物降解塑料是指在自然环境下可迅速地被酶或微生物促进水解降解的高分子材料。目前国外的降解产品主要是完全生物降解塑料，这将是今后中长期的产业发展方向。完全生物降解塑料不仅用于医学,也用于农业,食品工业,包装材料，并且是从根本上解决“白色污染”的主要途径之一。完全生物降解塑料为人类展示了一个环境科学、分子生物学、生物化学、高分子化学以及化工机械交叉的全新的科学领域。生物降解塑料既具有传统塑料的功能和特性，又可在完成使用寿命以后，通过土壤和水中的微生物作用或通过阳光中的紫外线的作用，在自然环境中分裂降解，最终以还原形式重新进入生态环境中，回归大自然，被称为“21 世纪的环境循环材料”。
国内外研发的降解塑料品种已涵盖光降解、光生物降解、光氧生物降解、高淀粉含量型生物降解、高碳酸钙填充型光氧降解、全生物降解等几大类。生物降解塑料根据降解机理和破坏形式又可以分为完全生物降解塑料和生物破坏型（崩溃型）塑料。完全生物降解塑料在微生物的作用下，在一定的时间内完全分解为二氧化碳和水等小分子化合物，生物破坏型则仅分解成为散乱碎片。按照材料的来源生物降解塑料可分为：天然高分子类，微生物合成类和化学合成类。天然高分子材料主要有纤维素，淀粉，甲壳素，木质素等。微生物合成类主要是采用生物工程来合成生物降解高分子材料。例如，运用遗传工程从白杨木的叶子中的叶绿体得到聚羟基丁酸（PHB）降解塑料。以微生物发酵产物为原料的人工合成产品有聚乳酸（PLA）；石油基的可生物降解的高分子材料有聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇等水溶性高分子和聚已内酯（PCL），以及聚酯聚酰胺共聚物（CPAE）、脂肪族和芳香族共聚酯（CPE）、聚氨基酸、聚原酸酯，聚酯型聚氨酯等。
近年来，欧美日等发达国家在完全生物降解塑料研究开发方面，投入了大量的资金，加快了产业化步伐，以图在未来的市场竞争中抢占主导地。据报道，1998年全球完全生物降解塑料年产量约为3万吨，到2001年，美国、西欧、日本的产量已增加到7万吨，2004年已经达到12万吨。据预测，2007年前全球新投产的完全生物降解聚合物产能将达22.5-30万吨。其中德国巴斯夫公司的Ecoflex，产业化能力为3万吨/年；荷兰Rodenburg Biopolymers公司的生产能力已达到4万吨/年；美国的Cargill公司是目前世界上生物降解塑料产业化生产规模最大的公司，现已建成14万吨/年规模的聚乳酸系列生物降解塑的生产能力；日本化学品公司的Lacea生物降解树脂，在2002年已达到3万吨规模；昭和高分子公司的化学合成脂肪族聚酯产业化规模将达到10万吨/年。
我国从上世纪80年代中期开始可降解塑料的研究工作，最初主要集中在光降解塑料，但这种添加型的降解塑料在自然环境中并不能全部降解，同时使用性能上也不能满足要求。因此从上世纪80年代末起，开始了生物降解塑料的研发。目前能规模化生产的品种主要为PHBV, PBS、PPC、PEG、PHA等，其中宁波天安生物材料有限公司形成了1000吨/年的PHBV生产规模，名列世界第一；浙江台州市海正集团公司也成功进行了聚乳酸的产业化中试研究，计划两年内建成1万吨/年规模生产装置。据统计，我国目前从事降解塑料的企业有100多家，初步形成了产学研相结合的开发体系。
目前全球的高分子材料工业是建立在石油基础上，但全球能源体系不足以支持其持续发展。因此，回收资源化、可降解无害化成为高分子材料工业发展的关键问题。目前国家科技部主要支持3种生物降解塑料的研发工作即：日常用品，包括一次性饭盒和塑料袋等；医用降解塑料；改造土壤的降解塑料。据有关部门预测，2005年中国塑料包装材料需求量将达到500万吨，按其中30％为难以收集的一次性塑料包装材料和制品计算，则废弃物产生量达150万吨；中国可覆盖地膜的面积为5亿多亩，加上育苗钵、农副产品保鲜材料等预计需求量将达到100万吨；一次性日用杂品和医疗材料中难以收集或不宜回收利用的，预计为100万吨。据此，难以回收利用的塑料废弃物将达350万吨，由此引发的环境问题将日益严重。若其中50％采用可降解塑料替代的话，则可降解塑料的需求量将达到175万吨。因此我国发展生物降解塑料不但十分必要，而且具有广阔的发展前景。
存在问题：
〈1〉部分降解塑料的用后快速降解性、完全降解性、有效时控性以及其降解过程中产生和降解后残留的物质是否会产生二次污染或存在潜在危害。
〈2〉微生物合成生物降解聚合物如脂肪族聚酯等生产中关于微生物菌株的筛选和培育，发酵生产率的提高、碳源的产出和产物的纯化过程的改进。
〈3〉化学合成生物降解聚合物中催化剂的优化选择和合成工艺。
〈4〉生物降解塑料产品整个生物周期（LCA）分析评价。
〈5〉生物降解塑料降解性能试验评价方法、标准和认证标志的建立。
国外生物降解塑料的研究开发起始于上世纪70年代，80年代经历了较大的起伏，90年代进入比较冷静和稳步地发展。进入21世纪生物降解塑料有了较大的进展，但目前用途有等进一步开拓，成本有待大幅度降低。
国外生产生物降解塑料的主要国家有美、日、德、意等。近年来着重在生物降解塑料方面开发，已取得较大成就。据ECN报导，2001年世界生物降解塑料产量约35kt-40kt，到2010年将形成100kt的市场规模，目前世界多家大型石化公司如Dupont、Eastman、Dow Chemical、BASF、Bayer等均进入了生物降解塑料领域。目前，国际标准化组织已发布的生物降解塑料标准有ISO/TR15462、ISO14593、ISO14851、ISO14852、ISO14855，美国、德国、欧盟、日本均已制订了可生物降解、可堆肥化的认证标志和标准。
解决途径：
1）、加大科技投入，加强技术创新
降解塑料的研发中，不仅有物理、化学上的技术问题，经济问题，更主要的还有产品面向不同应用领域，而要求不同的降解速率和时控性以及用后环境中的安全性等问题。
2）、加强应用跟踪研究和机理研究
我国降解塑料的研发过程中，比较重视配方设计和产品开发，而对应用跟踪和机理研究重视不够，但这是检验产品能否推向市场和解决人们疑虑的主要关键，这对地膜而言，尤为重要。因此必须加强应用跟踪试验和降解机理的研究，不断总结经验教训和积累数据，这样才有利于产品性能不断改善，技术不断提高，逐步适应和满足社会需求。
3）、加强研究和建立科学的试验评价方法和标准
试验评价方法是鉴别产品质量好坏、技术真伪和规范市场的重要手段，特别是我国加入WTO后，WTO技术性贸易壁垒协议管辖的重点是标准的制定方式、标准的采用和实施，而且在协议规定的义务要求中，首先提出各国尽量采用国际标准。目前国际上除完全生物降解塑料已发布了ISO14851、ISO14852、ISO14855外，对可环境降解塑料、部分破坏性生物降解塑料尚无统一的国际标准，而这些产品当前正有序推向国内外市场，因此加强研究和制订适合国情、科学、易操作的试验评价方法和标准十分重要。
4）、加强对行业的宏观指导与调控，发挥行业协会桥梁纽带的作用。
当前，降解塑料行业中低水平重复研究、盲目上马、重复建设以及企业规模小、散、乱，导致无序竞争现象比较严重，对此各级主管部门和行业协会应运用经济、法律、行政手段加大宏观调控力度，在产品开发、技术创新、市场开拓、用途定位、性能提高、价格合理等方面加强联合，团结协作，切忌互相封锁、相互倾轧，这样才能经得起来自各方面的挑战，并在激烈的市场竞争中不断发展壮大。同时加强行业协调和自律，引导和扶持优势企业，使之迅速壮大，真正成为行业的骨干力量和领头羊。行业协会是实施行业管理的主体，应切实担负起全行业的管理责任，充分发挥联合、组织作用，发挥政府与企业之间的桥梁纽带作用。
5）、强化监督管理，协调好与其它法规的关系
近十年来，降解塑料在研究开发和推向市场化进程中，伪劣或不大成熟的技术四处转让，假冒产品充斥市场的现象比较严重，在技术市场、商品市场中造成极大混乱。为此必须加强研制科学易操作的检测方法和手段，加强技术经济评估，以强化技术监督管理，另外必须协调好与相关法规如食品卫生法、原材料试验、添加剂的安全性试验，固体废弃物处理法等的关系。
6）、政府扶持、健全法规
降解塑料作为一种环保产品推向市场，必须要冲破技术、经济、社会三重壁垒，亦即是产品本身必须具有良好的实用性、降解性、安全性以及经济性，获得环保部门和社会的认可。此外，争取政府的扶持和健全法规也是十分重要的。为此，建议政府有关部委针对降解塑料的特点，制订相关的技术经济政策，对认真从事研究、生产降解塑料的企事业，通过攻关、产业化、技改、高科技、新产品等方面的立项予以支持，加大投入以及通过减免税、低息贷款等优惠政策予以扶持，并制定和健全有关法规。对难于回收利用的一次性降解塑料地膜、包装制品、日用杂品及医疗用品等，推荐采用降解塑料并与堆肥化结合的处理方法，用法律的形式固定下来，使其法律化、具体化、条文化，推动我国降解塑料事业健康、顺利发展。
面对世界范围内的资源、环境、人口三大危机压力，在我国科学发展观的客观调控下，国家已确定把循环经济理念作为我国“十一五”规划的指导思想，加大对循环经济发展的资金支持，同时到2010年我国还将建成循环经济法律法规体系。我们应着重研发立足我国的资源状况，以节约资源、可以降解、易回收利用为主要方向，在高新科技上要紧紧追踪国际动态，在研发生产上要采用国际绿色标准，走循环经济发展的路子，为发展经济，保护环境作出更大贡献；同时企业自身也能从降低生产成本，应对绿色壁垒，提高市场竞争力中获得好处，取得新一轮的发展。
