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四项生物降解材料及材料降解性能测试相关国家标准列入制定计划!
时间:2022年08月11日    来源:    分享:

重磅消息


近日,国标委下达2022年第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知。通知中有四项生物降解材料及材料降解性能测试相关的推荐性国家标准制定计划,如下截图所示。

(计划号:20220694-T-469)

塑料 农业和园艺地膜用土壤生物降解材料 生物降解性能、生态毒性和成分控制的要求和试验方法

目的

意义

范围和主要技术内容

国内外情况简要说明

地膜覆盖栽培技术在农业增产中所发挥的巨大作用有目共睹,我国地膜覆盖面积3亿亩以上和使用量160万吨/年,居世界第一。但随着地膜用量和使用年限的增加,全国覆膜农田土壤中均有不同程度的残留,造成农田“白色污染”。据统计,我国农田每年会新增20万~30万吨不能降解的残留农膜,严重地区的一些土地,已经出现板结、农作物减产等现象。

可生物降解地膜无需在预定的使用期限结束后从土壤中回收。因此,农民不再需在收获作物后从田地里收回可生物降解的地膜进行处理或回收。农民可以简单地将其与植物的残留物一起犁下,使其融入土壤中。

由于生物降解农用薄膜在使用过程中的特殊性,不同厂家制备的生物降解农用地膜在实际应用时差别也比较大,给农业部门和农户带来很大困惑,我国于2017年发布了生物降解地膜标准GB/T 35795-2017。GB/T 35795主要规定了生物降解地膜产品的性能,但其并没有过多地规定如何配合农艺和园艺来进行使用,其降解后产物的毒性及其对陆生生物的影响评估、评估方法、植物毒性试验、蚯蚓试验、硝化抑制试验方法等均没有描述,以至于仍不能很好地回答和解决人们对生物降解塑料地膜使用后是否对环境是否有次生危害的问题。因此,本标准等同转化生物降解地膜国际标准ISO 23517:2021,一方面可以规范生物降解农膜领域的生产,与国际接轨,形成统一标准,从而确保生物降解地膜使用后对土壤环境的评估可行性;另一方能够推动农用地面覆盖薄膜产业结构的调整与升级,同时也能够促进相关生物降解材料产业的发展,提高国际竞争力,具有重大的社会意义及其经济效益,制定标准是非常有必要的。

本文件适用于地膜或准备农业和园艺用地膜的生物降解材料。

本文件规定了受控成分元素限量、生物降解性能、以及对陆生生物不利影响等特性的试验方法和评价要求:

本文件还可用于评估其他非地膜用的土壤可降解塑料产品。例如:滴灌带、麻绳、夹子和栽培盆。

为了根据本文件确定为可生物降解的地膜,在测试前应进行鉴定和定性,包括:测定受控金属和其他元素;确定是否存在有机物[多氟和全氟烷基物质(PFAS)]和无机氟(以氟的形式确定);评估规定的其他有害物质的存在;考虑到法律合规性;应测定挥发性固体。地膜或地膜原料中的受控金属及其他元素的浓度应低于最终产品将投放市场或处置的国家对污泥、肥料和堆肥规定的50%。从预防性的角度来看,不得有意将多氟和全氟烷基物质(PFAS)添加到地膜或地膜原料中。地膜或地膜原料中的无机氟浓度应低于100毫克氟/千克材料(干物质)。从预防的角度来看,附录B中规定的有害物质不得有意添加到地膜或地膜原料中。应记录危险物质的使用信息,可进行自我声明。地膜或地膜的材料的挥发性固体含量应≥60%。

生物降解地膜的需氧生物降解的最终水平应通过土壤控制条件下测试来确定,规定最终需氧生物分解试验方法,生物降解率应大于等于90%。

地膜或地膜原料不得对陆生生物产生不利影响,规定植物生态毒性试验方法、蚯蚓毒性试验方法、对土壤微生物的硝化抑制试验等。

生物降解农用地膜的研究和推广在国内外引起了极大的关注。在标准方面,国内传统塑料地膜标准有GB13735-1992,关于生物降解地膜有GB/T 35795-2017,国际生物降解地膜标准主要有ISO 23517:2021。

由于生物降解地膜作为我国落实解决地膜污染问题解决措施之一,其性能要求和传统地膜又有较大的区别,为了规范生物降解地膜的应用及其评价使用后对土壤环境的影响,使其相关指标与国际接轨,有必要对ISO 23517:2021进行转化。本标准等同转化生物降解地膜国际标准ISO 23517:2021,一方面可以规范生物降解农膜领域的生产,与国际接轨,形成统一标准,从而确保生物降解地膜使用后对土壤环境的评估可行性;另一方能够推动农用地面覆盖薄膜产业结构的调整与升级,同时也能够促进相关生物降解材料产业的发展,提高国际竞争力。

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(计划号:20220699-T-469)

塑料 实验室条件下测定暴露于海洋环境基质中塑料材料分解率和崩解程度的试验方法

目的

意义

范围和主要技术内容

国内外情况简要说明

随着我国城市化进程不断推进,垃圾集中产生量日益增加,随之而来的环境污染问题也不断增加。其中的塑料垃圾造成的污染成为人们普遍关注的焦点。全球各国纷纷出台对一次性不易回收、易污染制品的禁限政策。欧盟2020年开始禁止、限制十种一次性制品。海南省从2020年开始全面禁止不可降解一次性塑料购物袋与餐饮具等,吉林省从2015年1月1日就已在全省范围内实施“禁塑令”。国家发展改革委、生态环境部于2020年1月19日正式发布“关于进一步加强塑料污染治理的意见”。生物降解塑料在特定条件下或自然环境中,可被最终完全降解变成环境无害物质的一类高分子材料,降解后的环境无害物质包括二氧化碳或/和甲烷、水、矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等),同时生物降解塑料不断改善的加工性能和使用性能,使其处在替代传统通用塑料的趋势中。

评估塑料材料暴露在海洋基质中时发生的具体降解率,对于设计相关海洋应用产品(如可生物降解的塑料鱼和贻贝养殖,漂浮装置)和评估产品泄漏到海洋中所造成的风险是必要的。提供一种计算和报告使用海洋接种物在实验室条件下获得的生物降解水平的试验方法,对正确理解降解塑料的功能和意义是非常有意义的,标准的制定对健康有序推进降解塑料也是非常重要的。

文件规定了在实验室条件下,测定暴露在海洋环境基质中塑料材料物理分解的试验方法,提供了一种计算和报告使用海洋接种物在实验室条件下获得的生物降解水平的试验方法。海洋接种物是在潮间带取样的沉积物,塑料材料暴露在这种环境基质中,然后通过测量释放的二氧化碳进行测定生物分解程度。

本文件描述了三种实验室试验方法:

本试验方法是根据ISO 19679中规定的二氧化碳释放测定方法确定的。试验培养基为置于密闭烧瓶底部的沙质海洋沉积物,用天然海水使沉积物保持湿润。试验材料宜呈粉末状。

a)方法A:沙埋降解试验;b)方法B:沉积物/海水界面降解试验;c)方法C:海水降解试验。

这三种试验方法基于塑料样品暴露于取自海洋的环境基质和测定物理降解。

这三种试验方法在暴露条件上有所不同。

在方法A中,塑料样品被埋在潮湿的沙质沉积物中(这种情况类似于沙质海岸线,海滩因海浪和潮汐保持潮湿)。

在方法B中,塑料样品被铺设在沙质沉积物床和水柱之间的界面上(这种情况类似于大多数碎片下沉、积累和发生降解的海底)。

在方法C中,塑料样品被浸泡在海水中。

塑料材料的降解率可以表示为:

a)质量损失和/或;b)侵蚀和/或;c)拉伸性能下降。

这三种测试方法也可用于确定崩解时间,即通过表面积损失和/或质量损失测定,使塑料样品碎裂成2毫米以下的碎片所需的时间。

这三种试验方法可同时展开,也可独立进行。

性能声明应由试验中获得的数字结果决定,而不能用于不符合 "在海洋环境中可生物降解 "的声明和类似声明。所得结果仅仅是指暴露在环境基质中引起的物理降解的倾向。这些结果并不提供关于在海洋环境中的最终生物降解性的信息。

试验方法的试验设计(即测试样品的总数、复制的数量和重复测量的数量)具灵活的。试验设计的复杂性和试验的成本可以根据客户的要求和目的进行调节。例如,如果为了达到认证目的,可以安排在统计学最佳条件下提供结果的试验,而如果为了达到筛选目的,则可以选择较简单的试验。

国际标准化组织机构中与降解相关的主要为塑料技术委员会环境因素分委员会(ISO/TC61/SC14),该机构有关生物降解塑料标准31项,按照产生降解环境条件,包括了土壤、堆肥、水处理设施、海洋环境有关标准,其中可堆肥条件生物降解率检测的标准5项、淡水条件3项、土壤条件1项、受控污泥条件1项、海洋环境条件8项、样品制备1项。其中水介质需氧条件降解率测定方法有ISO 14851、ISO 14852,厌氧条件降解率测定方法有ISO 14853,海水/沙质沉积物界面需氧条件降解率测定方法有ISO 18830、ISO 19679,海洋沉积物需氧条件降解率测定方法有ISO 22404,海水需氧条件降解率测定方法有ISO 23977 -1、ISO 23977 -2 。目前我国生物降解测试方法标准已覆盖了堆肥化、淡水环境、海洋环境、土壤环境、污泥厌氧消化等降解环境条件,通过计算不同条件下的生物分解率来表征降解性能。相较于堆肥化、淡水环境、土壤环境、污泥厌氧消化环境等条件,海洋环境下的降解周期较长。我国尚没有关于实验室条件下测定暴露于海洋环境基质中塑料材料分解率和崩解程度的试验方法的标准。

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(计划号:20220697-T-469)

塑料 暴露于海水中塑料材料需氧生物分解的测定 第1部分:采用分析释放二氧化碳的方法

目的

意义

范围和主要技术内容

国内外情况简要说明

海洋垃圾会给海洋生物和人类带来风险和负面影响。全球每年有800多万吨塑料垃圾进入海洋,对海洋生物、渔业、旅游业造成严重影响,造成经济损失达80亿美元。塑料垃圾每年导致上百万只海鸟、10万头海洋哺乳动物和难以计数的鱼类死亡。有研究显示,如果对现状置之不理,到2050年,海洋中的塑料垃圾重量将超过鱼类总重量。

本标准目的是提供一种试验方法,用于测定塑料材料在实验室条件下暴露于浮游区海水中的微生物群中的生物分解水平。该试验只用海水("水层海水试验")或用加入少量沉积物的海水("悬浮沉积物海水试验")进行。标准利用测定释放的二氧化碳量和样品所含有机碳理论二氧化碳释放量来确定生物分解率。

本标准的转化将完善生物降解材料及制品的检测评价与标准体系可以完善暴露于海水中塑料材料需氧生物分解的测定方法,对了解降解塑料在海水中降解能力及其意义有非常重要的作用,对推动降解新材料产业健康发展具有重要的意义。

本文件规定了塑料材料在模拟海水条件需氧生物分解程度和速度的实验室测定方法。生物分解率是通过测定塑料在实验室条件下暴露于沿海地区取样的海水中释放的二氧化碳量和样品所含有机碳理论二氧化碳释放量来确定。

本文件所描述的条件可能并不总是与发生最大程度的生物分解的最佳条件相对应,但是本试验方法是为了表明塑料材料的潜在生物分解性。

本文件适用于塑料材料,但也可用于其他材料。

本文件介绍了一种测试方法两种不同形式,用于确定塑料材料在天然海水中本地微生物群的生物分解性,采用的是静态水测试系统。该试验是在中温试验条件下进行的,时间长达2年,将塑料材料与海水仅有("浮游海水试验")或添加了少量沉积物的海水("悬浮沉积物海水试验")一起放置培养,这些海水与取样海水来自同一地点。生物分解后,采用适当的分析方法测定释放的二氧化碳。生物分解水平是通过二氧化碳的释放量和理论量[二氧化碳理论释放量(ThCO2)]之比来确定的,并以百分率表示。试验结果是生物分解率的最大量,由生物分解曲线的平稳阶段确定。

国际标准化组织机构中与降解相关的主要为塑料技术委员会环境因素分委员会(ISO/TC61/SC14),该机构有关生物降解塑料标准31项,按照产生降解环境条件,包括了土壤、堆肥、水处理设施、海洋环境有关标准,其中可堆肥条件生物降解率检测的标准5项、淡水条件3项、土壤条件1项、受控污泥条件1项、海洋环境条件8项、样品制备1项。其中海水/沙质沉积物界面需氧条件降解率测定方法有ISO 18830、ISO 19679,海洋沉积物需氧条件降解率测定方法有ISO 22404,海水需氧条件降解率测定方法有ISO 23977 -1、ISO 23977 -2 。

目前我国生物降解测试方法标准已覆盖了堆肥化、淡水环境、海洋环境、土壤环境、污泥厌氧消化等降解环境条件,通过计算不同条件下的生物分解率来表征降解性能。相较于堆肥化、淡水环境、土壤环境、污泥厌氧消化环境等条件,海洋环境下的降解周期较长。但我国尚没有关于暴露于海水中塑料材料需氧生物分解的测定方法(采用测定二氧化碳释放量的方法)标准。

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(计划号:20220696-T-469)

塑料 暴露于海水中塑料材料需氧生物分解的测定 第2部分:采用测定密闭呼吸计内需氧量的方法

目的

意义

范围和主要技术内容

国内外情况简要说明

海洋垃圾会给海洋生物和人类带来风险和负面影响。全球每年有800多万吨塑料垃圾进入海洋,对海洋生物、渔业、旅游业造成严重影响,造成经济损失达80亿美元。塑料垃圾每年导致上百万只海鸟、10万头海洋哺乳动物和难以计数的鱼类死亡。有研究显示,如果对现状置之不理,到2050年,海洋中的塑料垃圾重量将超过鱼类总重量。

本标准目的是提供一种试验方法,用于测定塑料材料在实验室条件下暴露于浮游区海水中的微生物群中的生物分解水平。该试验只用海水("水层海水试验")或用加入少量沉积物的海水("悬浮沉积物海水试验")进行。标准利用测定好需氧量和样品所含有机碳理论需氧量百分比来确定生物分解率。

本标准的转化将完善生物降解材料及制品的检测评价与标准体系可以完善暴露于海水中塑料材料需氧生物分解的测定方法,对了解降解塑料在海水中降解能力及其意义又非常重要的作用,对推动降解新材料产业健康发展具有重要的意义。

本文件规定了塑料材料在模拟海水条件需氧生物分解程度和速度的实验室测定方法。生物分解率是通过测定塑料在实验室条件下暴露于沿海地区取样的海水中密闭呼吸计内需氧量,及其塑料样品理论需氧量百分比来确定。

本文件所描述的条件可能并不总是与发生最大程度的生物分解的最佳条件相对应,但是本试验方法是为了表明塑料材料的潜在生物分解性。

本文件适用于塑料材料,但也可用于其他材料。

本文件介绍了一种测试方法两种不同形式,用于确定塑料材料在天然海水中本地微生物群的生物分解性,采用的是静态水测试系统。该试验是在中温试验条件下进行的,时间长达2年,将塑料材料与海水仅有("浮游海水试验")或添加了少量沉积物的海水("悬浮沉积物海水试验")一起放置培养,这些海水与取样海水来自同一地点。该系统安装在一个封闭呼吸计烧瓶中。释放的二氧化碳被烧瓶顶空处的适当吸收器被吸收。总耗氧量(BOD)的测定,通过测量呼吸烧瓶中维持气体体积恒定的需氧量,或通过自动或手动测量体积或压力(或两者的组合)的变化来确定。通过需氧量(BOD)与理论量(ThOD)的比值得到材料的生物分解率,并以百分率表示。应考虑可能的硝化过程对BOD的影响。试验结果为生物降解率最大量,由生物降解曲线的平稳阶段确定。

国际标准化组织机构中与降解相关的主要为塑料技术委员会环境因素分委员会(ISO/TC61/SC14),该机构有关生物降解塑料标准31项,按照产生降解环境条件,包括了土壤、堆肥、水处理设施、海洋环境有关标准,其中可堆肥条件生物降解率检测的标准5项、淡水条件3项、土壤条件1项、受控污泥条件1项、海洋环境条件8项、样品制备1项。其中海水/沙质沉积物界面需氧条件降解率测定方法有ISO 18830、ISO 19679,海洋沉积物需氧条件降解率测定方法有ISO 22404,海水需氧条件降解率测定方法有ISO 23977 -1、ISO 23977 -2 。

目前我国生物降解测试方法标准已覆盖了堆肥化、淡水环境、海洋环境、土壤环境、污泥厌氧消化等降解环境条件,通过计算不同条件下的生物分解率来表征降解性能。相较于堆肥化、淡水环境、土壤环境、污泥厌氧消化环境等条件,海洋环境下的降解周期较长。但我国尚没有关于暴露于海水中塑料材料需氧生物分解的测定方法(采用测定密闭呼吸计内需氧量的方法)标准。

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全国生物及材料及降解制品标准化技术委员会

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