可降解塑料的优点大全11篇

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篇（1）

    一、纸盒

    纸是人们最为熟悉的一类材料。“以纸代塑”自然成为了人们最先想到方案。以纸代塑技术即采用纸浆为原料,在模具中成型、烘干生产一次性餐具。优点:这种方法制作的餐具因其无毒无害、易回收、可再生利用、可降解等优点而被冠以“环保产品”的称号,是目前综合评价较好的替代技术。缺点:从纸的生产使用全过程来评价的话,该技术也有不足之处。一是纸浆的生产需要大量的森林资源,而我国的森林资源有限,大量的砍伐林木造成水土流失,因而不符合我国国情;另一方面,纸浆在生产时会造成严重的水污染,有的情况下污染程度甚至超过塑料。所以从宏观上来讲,以纸代塑技术并不能完全消除对环境的污染,只是将餐具对环境的污染提前到了制作餐盒时对环境的污染而已。再有,纸浆的生产成本高,使得用纸浆生产的纸餐具价格也比较高,因而以纸代塑也不是完美方案。

    二、可降解塑料餐盒

    此类餐盒的制造原料是可降解塑料,所谓可降解塑料就是在塑料的生产过程中加入一定量的添加剂,如光敏剂、淀粉等原料。优点:可降解塑料制品在使用完,并废弃在大自然中暴露三个月后,可由完整的形状分解成碎片,因而至少在视觉上改善了环境。缺点:这项技术最大的缺陷是,这些碎片不能继续降解,只不过是由大片变成小片塑料,不能从根本上胜任消除白色污染的任务。

    三、植物纤维餐盒

篇（2）

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，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］ ，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.

篇（3）

有益环保的包装设计，就是在进行产品包装设计时，首先将环保安全放在首位。关于环保的包装设计很多学者和专家进行了专门研究，提出了许多先进的设计方法。在众多的设计方法中，目前公认的理想包装设计就是绿色包装设计。

(1)绿色包装设计概念

绿色包装设计指产品与包装的寿命周期相复合的设计。它主要使包装在产品生命周期中发挥作用后无环境污染。图1为包装与产品使用周期的组合作用图。

(2)绿色包装设计原理

研制开发无毒、无污染(包括材料的自身生产过程)、可回收利用、可再生或降解的包装原辅材料。

研究现有包装材料有害成分(如泡沬快餐盒的CFC)的控制技术与替代技术，以及自然“贫乏材料”的替代技术(如以塑代木、以纸代塑等)。

优化包装结构，减少包装材料消耗，努力实现包装减量化。

提出包装废弃物的回收处理技术与方法。其主要包括可直接重复使用的包装、可修复的包装，可再生的废弃物、可降解的废弃物、只能被填埋焚化处理的废弃物等。如图2是包装废弃物回收处理的系统框图。

2.有益环保的包装制造(生产)引导

有益环保的包装生产主要是指在加工制造包装的过程中，不产生有损环保的气、液、光、热、味等以及发?环境和对人体有害的各种反应(光反应、化学反应和热反应)。

现以生产中的用材选择与生产相结合从环保上加以分析。

(1)注重轻量化、薄型化、无毒化、高性能

就是对包装材料生产过程加以分析。主要是对现有的包装材料进行开发、深加工，在保证实现产品包装基本功能的基础上，避免过分包装，尽量降低包装成本，节约包装材料资源，减少包装材料废弃物的产生量，努力研制开发出轻量化、无氟化、高性能的新型包装材料。如采用新型的镁质材料部分地代替金属包装材料，制得的小型包装罐质地坚固、外形美观、重量轻，可代替马口铁罐，作为涂料、五金、黄溃等的包装^

(2)方便回收使用和再生利用

包装经使用后能方便回收和重复使用是保护环境、促进包装材料再循环使用的一种最积极的废弃物回收处理方法，如啤酒、饮料、酱油、醋等玻璃瓶的多次复用:瑞典等国家聚酯PET瓶和PC奶瓶的重复使用可达20次以上。再生利用是解决固体废弃物的好方法，并且在部分国家已成为解决材料来源，缓解环境污染的有效途径。

(3)可食性效果好

可食性包装是未来的发展方向，它具有原料丰富，可以食用，对人体无害甚至有利，具有一定强度等特点，在近几年获得了迅速发展。可食性包装材料现已广泛地应用于食品、药品等的包装。可食性包装材料的原料主要有淀粉、蛋白质、植物纤维和其它天然物质。

(4)可降解效果好

可降解塑料可广泛用于食品包装、周转箱、杂货箱、工具包装及部分机电产品的外包装箱。可降解塑料包装材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，通过土壤和水的微生物作用，或通过阳光中紫外线的作用在自然环境中分裂降解和还原，最终以无毒形式重新进人生态环境中，回归大自然。可降解塑料一般可分为生物降解塑料、生物分裂塑料、光降解塑料和生物/光双降解塑料。

(5)尽可能采用天然材质或再生资源材料

一般天然材质和再生材料加工过程中产生污染较小,而合成材料的降解性和用后处理都较困难。塑料、玻璃和金属等包装材料的废弃物已成为污染环境的重要因素，并且因资源不可再生，能源消耗大而导致生产成本高。然而用于包装的天然生物材料如纸、木材、竹编材料、木屑、麻类棉织品、柳条、芦苇以及农作物茎杆、稻草、麦秸等均匀可在自然环境中极容易分解，不污染生态环境，而且可资源再生，成本较低。

(6)大力发展纸包装

目前纸包装被公认为再生或利用和加工效果好的包装。纸包装具有很多优点，如资源相对丰富,易回收，无污染。西方发达国家早就开始用纸包装来包装汉堡包、快餐、饮料等，并有取代塑料软包装之势。我国也在着手研制用纤维膜替代塑料膜作为农用薄膜，以避免对农田的污染。在世界各国包装产品所用材料的比例中，纸的使用量占据首位。

据统计,美国为51%，日本为39.6%，我国为36.7%。据联合国粮农组织统计，200(坪，世界人均耗纸将达100kg,纸包装产品将占包装产量的40%?50%。由于我国森林资源贫乏，需要探索新的非木纸浆资源，用芦苇、竹子、甘蔗、棉杆、麦稻等代替木材造纸，并设法扩大造纸木材的树种和充分利用丫材、废弃材和加工剰余边材，以扩大纸包装原料来源。

宣传引导,其内容包括环境危机与污染源教育、包装废弃物回收灌教育、环保法规教育、以及环保行为教育等。

3.有益环保的包装消费引导

包装消费的环保引导，主要指消费者在商品的选用、使用、用后处置多方面的引导，主要做到以下几点：

(1)让绿色包装知识贯彻到人们的生活与消费过程中。树立消费者的环保观念，使自己的消费与环保相结合。进行绿色宣传引导,其内容包括环境危机与污染源教育、包装废弃物回收灌教育、环保法规教育、以及环保行为教育等。In

(2)包装消费的权利与义务引导|

主要从服务与信息的法律和服务意识方面加以引导,消费者有权利了解所选购(消费>商品的包装的作用性能、用后的处置方法，处置时对环境的影响等。而包装消费的义务是商品的生产与提供者应在商品包装上或专门的媒体上对包装(所用到的)的相关信息加以说明，告知消费者。

(1)包装消费方式的引导

主要指消费者在市场上的消费对包装的行为引导。从环境与绿色消费上灌输一些基本的消费原则。

适度原则

适度原则指在消费时，能用简易包装绝不用礼品包装;能用小型包装绝不用大型包装,能用轻包装绝不用重包装;能用黑白包装制品而绝不用彩色包装制品……。

适量原则

适量原则指在消费时，能用一件包装绝不用多件包装,能用单层包装绝不用多层包装;能用单质材料包装绝不用复合材料包装；能用大包装时绝不用小包装(一件大包装相当于多件小包装)。

适时原则

适时原则指及时处理与及时反馈。就是当消费完其商品后将

包装及时按要求回收处理，同时在消费商品时将包装出现的问题向有关部门(如商家、厂家、技术监督部门等)及时反映，以便改进包装。

篇（4）

中图分类号：TB484 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（c）-0246-01

评价一件产品包装是否是绿色要包装，一个重要因素在于是否采用了绿色装材料，绿色包装材料必须符合绿色环保的要求。总体来说，包装所用的主要材料和辅助材料，应当选用获得环境认证标志的，符合产品要求的绿色包装材料，对产品要有良好的保护性，不能产生物理的、化学的损害；所选用的绿色包装材料，要具有良好的加工成型性能；所有包装辅料的应用，都不能对人体、产品以及自然环境造成危害；对于可回收重复使用的包装制品，要注意材料的刚度、强度、耐磨性等整体性能，还要顾及材料的环境适应性等方面，针对性地进行选择。把环保功能列入包装材料的选取和设计之中，使包装产品在废弃后易处理、易回收或者能够再生和重复使用，体现保护环境和资源再生的原则。

1 绿色包装材料的特征

废弃后的包装，或能够回收处理、再生利用，或能够重复使用，不会对生态环境造成污染和损害；不易回收的包装材料，应当能够在短期内腐蚀、降解，回归自然；在满足包装功能的要求下，以能够减少自然资源的消耗及能源消耗，减少包装废弃物的产生为准则；包装材料生产成本低，有合理的性价比，可以生产和推广使用。

2 绿色包装材料的类别

常用的绿色包装材料可分为以下几大类：（1）可回收处理，重新利用的包装材料。能回收重复使用或再生利用，对保护环境是一种最经济有效的办法，世界各国都在推行这类材料的应用。此种材料主要包括：纸质材料、玻璃陶瓷材料、金属材料、热塑性塑料等。（2）可降解包装材料。可降解材料在特定的时间、特定环境下，其化学结构能够发生变化的材料。自然材料都属于可降解材料，此外还有可降解塑料，按降解方式的不同，可分为光降解、生物降解和复合降解塑料等类型。（3）可食性包装材料。是指人体可自然吸收，对人体无害，也能够在自然环境中腐蚀风化的材料。它所用原料是氨基酸、植物纤维、蛋白质、凝胶等天然有机物质，这种材料非常卫生，无毒无味，质量很轻，而且透明，常用于食品包装。可食性包装材料解决污染问题非常有效，应用、开发的前景非常好。（4）天然包装材料。主要是指天然的植物纤维材料，包括稻草、麦秸、毛竹、薯秧、苇秆、木料等，这些材料可以经过加工后手工编制包装容器，也可以通过模塑成型的方式制成包装容器，有时候还可以作为添加材料加以利用。天然材料可以在自然环境中自行完全分解，通过焚烧处理后可做肥料，增加土壤肥力。

3 绿色包装材料的选择应用

3.1 绿色包装材料的应用要充分考虑材料的特性

材料的特性决定了它在生产过程和使用过程中具体能发挥多大的能量效用。绿色包装材料应选用能耗低、成本低、污染小的材料，同时，所选用的材料还要易于加工，在加工过程中无污染或少污染。对绿色包装材料的选择与应用同样要遵循3D1R原则，主要考虑以下因素：设计同类产品包装时尽可能选用同一的包装材料，便于回收；充分考虑材料的再生性和再利用性能，这不仅节约原材料，同时也有利于资源的循环利用；设计时要考虑材料的降解性，使用可降解的天然材料和高科技可降解材料，能够极大地改善包装废弃物的污染现状；充分考虑材料的耐用性，设计生产可重复使用的包装容器。

3.2 绿色包装材料的应用发展趋势

产品包装设计应该在保证包装功能的同时尽可能减少使用材料，尽可能消除不具备功能作用的装饰物和包装附加物，提倡简约包装，最大限度的保护自然资源，生成尽可能少的废弃物，减少对环境的污染。材料的应用还要考虑可再生、循环利用、可降解、重复使用等问题。以下几种材料具有绿色材料的特性，在绿色包装设计领域得以广泛应用。

（1）大力发展纸制品包装。纸包装的品种多，容易回收再利用，应用区域广泛，是现代绿色包装最主要的应用材料之一。纸及纸制品的原料来源广泛，价格低，可塑性好，适合采用自动化处理，并且包装形状不易变形，无毒无味，清洁卫生，方便印刷和粘贴，有很好的回收再利用价值，废弃后很快能够腐烂变质，对土壤的改良有利。美国、日本和欧洲等很多发达国家和地区已经大量采用环保的纸制品包装，替代污染环境的塑料和薄膜包装。在各种包装材料的使用中，纸材料所占比例最高，是包装产业中最重要的原料之一。同时纸材包装无污染可降解，对“绿色包装”的设计应用有重要意义。在提倡应用纸材包装的同时我们也要警惕，纸材包装的不合理设计和使用同样会造成严重的环境问题，引起资源危机，这里主要是指纸张与其它材料的混用，以及高档纸张的滥用。

篇（5）

中图分类号;F407.61 文献标识码：A

引言

目前，我国水处理技术的不断进步，以及国家对环保事业的日益重视，大大促进了各种新型的水处理填料的研究、开发与应用，可降解生物膜载体是其中最具潜力者之一。今后，生物膜载体的发展方向将不仅仅是提高效率、优化性能，而且也在满足环境要求、防止二次污染、高效利用能源等方面。在特定的条件下，可降解生物膜载体通过一定的时间后能被附着在其表面的细菌、霉菌、原生动物、后生动物等各类水处理微生物降解，其自身分子量逐渐变小，最终代谢成CO2和H2O，而不会产生生物膜载体残渣，从而解决了水处理填料残渣对环境的二次污染问题。因此，国内外对可降解生物膜载体在水处理中的应用的研究逐步深入。

目前，实验室研究和工程应用中的可降解生物膜载体的种类较多，各自特性有较大差异。本文着重探讨了可降解生物膜载体的基本特性，介绍了其类别和研究现状，并对可降解生物膜载体今后的研究方向进行阐释。

1 可降解生物膜载体的基本特性

首先，可降解生物膜载体应具备传统生物膜载体的基本特性：（1）比表面积大、孔隙率高并且不易堵塞。生物膜载体通常含有充足的内外表面积，可为微生物提供栖息和繁殖所需的载体表面和生存空间，维持生物膜反应器内较大生物量和生物多样性。生物膜载体上附着的生物量是随着比表面积和孔隙率的增大而增多的，而生物量的增多又可以提高反应器可承受的最大有机负荷量。（2）易流化。孙广路[1]等研究了生物膜载体在移动床生物膜反应器（MBBR）运行中的堆积现象，获得了MBBR的填料分布方程，证明了生物膜载体易流化的重要性。（3）无毒害作用。生物膜载体必须保证运行过程中不会分解出抑制微生物正常生长的有害物质。（4）价格低廉且易于取材。（5）机械强度大。生物膜载体的机械强度应能保证其在使用周期中的寿命和稳定性。

除此之外，针对传统生物膜载体使用后含有大量有毒有害物质，通常的焚烧、填埋等垃圾处理方法难于去除，使载体残渣及有害物质长期存在于自然界中，造成环境的二次污染现象，可降解生物膜填料可在一定使用期后自发地或在附着微生物产生的活性降解酶作用下降解为简单小分子物质，这些小分子物质可作为微生物的营养物质被分解吸收，从而不会导致二次污染。

2 可降解生物膜载体的分类

目前，可降解生物膜载体的研究对象主要有三类：（1）天然高分子生物膜载体；（2）聚酯类可生物降解聚合物（BDP）生物膜载体；（3）改性可降解塑料生物膜载体。

2.1 天然高分子生物膜载体

天然高分子生物膜载体的生产原料十分容易获得且价格较低廉，同时，由于其来自于自然环境，具有对微生物无毒害作用，传质性能好，可完全被生物降解等优点，但天然高分子生物膜载体也普遍存在着强度较低，寿命短的问题。近年来，研究较多的天然高分子生物膜载体有纤维素、壳聚糖、海藻酸钠等。

纤维素是植物细胞的主要成分，是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水及一般有机溶剂，是适合生物膜附着的理想载体。赵薇等[2]对比研究了未改性、交联、交联且阳离子化纤维素生物膜载体的性能，各种环境因子对纤维素的降解，以及对生物膜生长的影响情况。研究结果证明对纤维素生物膜载体进行交联或者阳离子化，均可以降低载体降解的速度。同时，阳离子化还会促进附着的生物膜的形成和生长。李斌等[3]利用农业废弃物（玉米芯、棉花、稻壳以及稻草）为反硝化碳源滤料，对比研究了这4种天然高分子生物膜载体的静态释碳量和质量、长时间的生物脱氮效果和微生物的附着特性。结果表明：相比较下，玉米芯载体在运行初期可以溶出较多的有机物质，从而促进微生物的附着和生物膜的繁殖生长。同时，这4种天然高分子生物膜载体中玉米芯表现出的长时间的生物脱氮效果最好。

壳聚糖是一类天然的碱性多糖，其前身甲壳素在自然界中具有丰富的储量，仅次于纤维素。壳聚糖具有可生物降解性、较好的生物亲和性、易改性和易固定化等诸多有利于作为生物膜载体的特性。20世纪90年代以来，以壳聚糖为生物膜载体的微生物固定化技术得到广泛研究。肖湘竹等[4]利用壳聚糖制备固定化厌氧污泥微球，研究了上流式厌氧污泥床反应器对TNT废水的处理，TN的去除率为75.76%～94.76%，达到了良好的处理效果。

Ettayebi等[5]在研究处理含酚废水时采用了海藻酸钙珠体作为假丝酵母菌的载体，24小时COD、一元酚和多元酚去除率分别为9.7%、69.2%和55.3%，处理效果良好。同时，微生物载体可促使假丝酵母菌的最大活性期达到5个月。

2.2 聚酯类可生物降解聚合物生物膜载体

合成型聚酯类生物膜载体是最常见的可生物降解有机合成聚合物生物膜载体。该类生物膜载体主要采用植物为原料，通过发酵生产制取。其中，聚羟基脂肪酸酯（PHA）可降解生物膜载体在近20多年来得到迅速发展。

苏彤等[6]以PHA为碳源和生物膜载体，研究其去除地下水中硝酸盐的影响因素。结果表明：在一定条件下，PHA为生物膜载体能有效地去除地下水中的硝酸盐，且可以提高生物膜对pH的适应能力。董明来等[7]在构建反硝化生物膜反应器用以研究反硝化效果及生物膜上微生物的组成时，采用了一种新型的可生物降解的聚合物――聚丁二酸丁二醇酯（PBS）作为反硝化碳源和微生物附着生长的载体。研究结果表明：利用该生物膜载体构建的反应器脱氮效果显著，并且可以表现出良好的抗冲击负荷能力；并进一步研究了以PBS为碳源和生物膜载体的序批式生物膜反应器对含盐水体的异养反硝化过程。结果表明：PBS具有良好的可生物降解性和显著的去除硝态氮的能力，可以作为处理低C/N含盐废水较理想的反硝化碳源。

2.3 改性可降解塑料生物膜载体

过去的研究认为：聚烯烃类如聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）由于具有疏水性、高摩尔质量、并且缺乏能被微生物利用的官能团，因而生物降解十分困难。然而，随着研究的深入，许多研究者发现原本不可降解的聚烯烃塑料经过特定的改性处理后可以具有一定的生物降解性能，获得可生物降解塑料生物膜载体。其原理是采用一定方法在聚烯烃分子上引入易降解的基团、易断裂的化学键、易转移的基团或原子，或分子上连接或整体成分上掺合一些微生物可吞噬的成分如淀粉、壳聚糖等。

3 展望

目前，对可降解生物膜载体在水处理中的应用的研究正在逐步深入的过程中，其应用前景十分广泛，但距投入工程实践的应用中尚需一定时间，仍有许多问题亟待解决：（1）对于上述三类可降解生物膜载体的降解机理尚未被完全解释清楚；（2）如何解决载体材料的成本与生物可降解性之间的矛盾；（3）如何实现可降解生物膜载体降解速度的精确控制；（4）目前可降解生物膜载体在水处理中的应用仍局限于反硝化等某些特定的处理过程，如何拓展其在水处理其他领域应用等。

参考文献

[1] 孙广路, 李山, 孙承林. 推流式移动床生物膜反应器填料分布研究[J]. 环境工程, 2009, 27: 202-204.

[2] 赵薇, 康勇, 赵春景. 水处理用纤维素载体的降解及生物膜附着性能[J]. 环境科学学报, 2009, 29(2): 259-266.

[3] 李斌, 郝瑞霞. 固体纤维素类废物作为反硝化碳源滤料的比选[J]. 环境科学, 2013, 34(4): 1428-1434.

[4] 肖湘竹, 赵国伟, 陈梦雪. 壳聚糖固定化厌氧污泥微球的制备研究[J]. 中国西部科技, 2007, 04:1-2.

篇（6）

绿色设计理念也称作生态理念、环保设计等。绿色设计理念是指在产品的设计过程中，要合理分析并总结出产品的一系列性能、功用、质地、开发周期以及产品的成本，而对产品是否影响资源和环境更应当作重点考虑，使得绿色产品较传统的产品在各方面都更具优势，力求在各方面都做到绿色节能环保。在产品的设计阶段应将环境污染因素和节能减排、不对生态圈造成压力当作首要设计因素，采取合理有效的防污生产措施，减少工业生产中因有害物质的排放给人类的生活环境造成的危害和干扰，减少能源的消耗，并在此前提下尽可能地使用可再生资源或者可循环使用的资源。

1.2绿色理念包装设计的准则

以人为本的思想是绿色理念包装设计的基本理念，绿色理念包装相对传统包装而言更具有深层次的内涵和人文关怀，它所传递和表达的信息量大且涵盖的范围广。绿色理念以环保、健康为准则，研制出有利于人类社会和谐、高速、健康发展的产品。

2现代社会对绿色包装设计的要求

2.1绿色包装的结构

在商品时代的今天，绿色包装以其特有的结构特征赢得初步胜利。在包装的结构上，绿色产品较传统产品的包装而言，使用更方便，搬运更合理，储藏更可靠，解读更方便，它具有传统产品包装不具备的各种优良性能，更好地满足了消费者心理和生理上的需求。在人类社会高速发展的今天，人们已不能只满足于产品包装的基本性能，更多的人寻求的是心理和生理上的舒适和满足，从中获取更多的益处，当代设计离不开这些因素，或者说正是因为这些因素使得当代产品包装的发展方向更为明确。包装的结构，无论大小都应倾注绿色设计理念，因为产品的结构更能体现产品的好坏和它的优劣。绿色设计理念想要准确地传达产品包装的内涵和信息，必须在它的结构上下工夫，从产品性能、用途以及消费对象方面综合分析和研究，研制出适合产品要求的绿色包装才是当务之急。

2.2绿色包装的造型

产品的包装造型属于产品的基本属性因素，也是产品设计中较为重要的方面。现代化的生活使得人们崇尚简约主义，当然在绿色产品造型设计上也融入了简约设计的元素，产品的造型应简单、干净、有内涵，同时简约的产品包装设计也可以减少材料的消耗。使用简单的形状、颜色，做到产品包装外观的简约，在产品的包装设计上力求用最少的基本元素达到最佳的效果。

2.3绿色包装的材料

绿色包装材料是顺应社会的需求产生的，人们利用可循环使用的再生资源来制作产品包装，在一定程度上节约了大量资源和成本。开发使用绿色包装材料迫在眉睫，此类材料干净、卫生、无污染。绿色包装材料多使用可再利用的材料，这类材料在使用的过程中应限制材料的种类数，缩减材料的种类可以增加同类材料的使用量，即用种类尽可能少的材料作包装材料，与此同时人们要考虑材料的兼容性，使自然资源被合理的开发利用，并且使得自然资源良性循环。人们对废弃的或者不被重视的自然资源应该合理的开发和利用，比如玉米杆、麦秆等被丢弃的绿色材料，应该根据其特性来设计研制出可利用的绿色包装。使用绿色包装必须确保包装原料的安全化，材料不能含有有毒有害物质，以便在回收以后对废弃包装进行处理，同时制成的绿色包装也要容易分类，以便处理。通常被用来制作绿色包装的材料有以下几种。

2.3.1可降解塑料

可降解塑料的分子内部结构比较特殊，其化学结构在一定的外界环境下能够发生改变，因此用可降解塑料作产品包装材料不会造成环境污染。可降解塑料包装材料制作简单，降解速度较快，可以通过紫外线的照射、土壤和水中的微生物作用达到降解的目的。通过微生物的代谢作用，可降解塑料包装材料又被还原成简单的化学成分，这种可降解塑料无毒，对人体和人类的生活环境不会造成威胁，当它以新的形式进入到生态环境中后，又可以重新组合，从而被再次利用。现代科技需要以可降解塑料作原料来进行包装的加工、分解、再利用。

2.3.2可重复再生材料

可重复再生材料具有可重复利用的特点，相对传统包装材料而言在一定程度上节约了资源，降低了成本。生活中常见的可重复利用包装有盛装各种酒、饮料、食用油等的玻璃瓶或塑料瓶，这些玻璃瓶都可以回收利用，前提是这些玻璃瓶中不能含有金属、陶瓷等其他物质，根据玻璃瓶的颜色可将其进行分类收集，以便再生利用。

2.3.3可食性材料

作为一种新型绿色包装材料，可食性材料已经在食品方面得到了较为广泛的运用，可食性材料不含有害物质，加工简单方便。可食性包装材料在实现产品包装功能后，也可以将其“废弃物”当作食用原料来使用，体现包装材料的多功能性。可食用包装材料质轻、干净、无毒无味，可随身携带，保存方便。可食性材料的种类有很多，经过一系列的组合、加热、加压等方法制成。不同产品所需要的可食性包装材料也不同，根据原料的特性将可食性材料进行分类加工，主要的可食性包装材料可分为五大类：（1）淀粉类可食性包装材料。淀粉类可食性包装材料主要成分是淀粉，使用各种天然果实淀粉，再加入天然无毒的植物胶或动物胶以一定的比例制成。（1）蛋白质类可食性包装材料。众所周知，蛋白质具有胶体性质，加入改变蛋白质胶体亲水性的添加剂，制得以薄膜形式存在的包装材料。（2）多糖类可食性包装材料。以多糖食品为原料，利用多糖食物的凝胶作用制得。（4）脂肪类可食性包装材料。由不同来源的脂肪提炼得到相应的包装薄膜。（5）复合类可食性包装材料。复合类可食性包装材料由多种材料组合，采用不同的加工工艺制得。

2.4绿色包装的生命周期

所有的产品包装都有生命周期，和传统的产品包装生命周期相比，绿色产品包装的生命周期不仅包括从包装设计、制造、装配、运输、使用到变成废弃品为止经历的所有时间，还包括从废弃后到再利用的时间。

2.5绿色产品的营销

绿色产品从生产者手中到消费者手中所经过的由众多执行不同职能、不同名称的中间商连接起来的通道，通过中间机构进行营销活动，绿色产品应在适当的时间，按照相应的价格进行配送与销售。产品的绿色营销因素体现在消费者购买和使用的时候，企业应该大力宣扬绿色产品较传统产品的优点，让更多的人加入到“绿色消费潮流”中，促进绿色消费。

3绿色理念在包装设计中的应用绿

色包装凭借自身独特的文化内涵和多元化的性能占据了很大的市场，它昭示了人类社会在长期的发展过程中，物竞天择、优胜劣汰的必然发展趋势。人们通过匠心独运的绿色设计理念设计出的包装更加简约时尚。就拿绿色包装在食品中的运用来说，绿色食品包装在生活中使用得很普遍，它在使用之后可以通过降解程序再回收利用，对人体的心理和生理机制都没有危害，绿色食品包装设计凸显出经济价值，绿色食品包装是绿色设计理念发展的必然趋势。有的绿色产品包装还可以供人食用，对人体有一定的营养价值。绿色食品包装在讲究环境效益的同时，也体现了产品的经济价值，必将推动“绿色消费浪潮”。

为解决由于人们过度追求产品包装所导致的环境污染和资源浪费问题，即包装中存在的生态学问题，世界环保组织曾呼吁所有人了解绿色包装设计的新内涵，绿色包装设计要减少包装材料的消耗，节约自然资源，包装容器可以经过回收再次填充使用，包装材料具有可循环使用的特性，并且可以在自然界的作用下降解。

在产品包装中引入绿色理念这一概念，使设计者在产品包装设计中产生许多绿色理念的构想，这种绿色包装不会污染生态环境，也不会危害人体健康，能循环使用，是一种可持续发展的包装物质。人类的新价值观将会使得绿色设计理念受到全人类的关注，成为人类社会发展不可缺少的具有深层价值的理念。

篇（7）

当今世界，环境问题日益突出，物流包装与环境有着密切的关系，“白色污染”源主要来自包装。国际社会对保护环境的呼声愈来愈高，特别是20世纪90年代以后，绿色物流包装正在兴起。从本质上讲：绿色物流包装是指产品设计、生产时节约资源和能源，减少废弃物；使用后易于回收或自行分解回归大自然，对生态环境没有任何损害的物流包装。绿色物流包装的内涵还包括环境保护和资源再生两大关系人类生存与发展的问题。世界各国特别是一些经济发达国家正在研究开发新的无害的物流包装材料和研究推广物流包装废弃物的回收和综合治理技术，这是可持续发展的基础。

一、 绿色物流包装的主要手段

1.包装设计，把好源头

包装的环保首先体现在前期的包装设计上。发展绿色包装要从源头抓起，在包装设计时，就要事先考虑到该包装是否节约资源，是否能够再生和循环利用，应在满足产品流通及美观的情况下，尽量减少包装的体积、重量和数量，为它最终的回收处理作最优化设计。

当前一些企业在小家电的包装设计方面做得非常成功。这些企业在前期的包装设计时便非常注重产品外包装的人性化和艺术化，他们通常综合运用心理、营销、文化、美学等因素，对其产品包装进行精心设计，从源头上把好环保的第一关。比如将外包装做成花篮、饰物等艺术造型，既丰富了产品的内涵，又可以使其作为家庭装饰物，充分遵循了包装产品生命周期分析法(LCA)，从而大大延缓了回收周期，很好地体现了环保宗旨。

2.从用材方面入手

(1)纸包装。由于纸制品包装使用后可再次回收利用，少量废弃物在大自然环境中可以自然分解，对自然环境没有不利影响，所以世界公认纸、纸板及纸制品是绿色产品，符合环境保护的要求，对治理由于塑料造成的白色污染能起到积极的替代作用。目前，国内外正在研究和开发的纸包装材料有：纸包装薄膜、一次性纸制品容器、利用自然资源开发的纸包装材料、可食性纸制品等。上海嘉宝包装公司引进先进设备研制成纸浆模型，这种产品采用天然植物纤维，如芦苇浆、蔗渣浆、木浆等原料，经科学配方，模压成型而制成。这种纸浆模型是替代泡沫餐具的最理想的产品。

(2)木材、竹包装。木材作为包装材料，具有悠久的历史，但由于木材的生长周期长，所以较缺乏，竹材具有生长快、质轻、强度高、弹性大、比木材价廉等特点。中国是世界上木材缺乏的国家，但中国的竹林总面积和竹资源蓄积量分别居世界首位和第二位。中国具有浓郁传统文化气息的竹包装已受到欧美及日本等国的青睐。

(3)玻璃包装。如果不含有金属、陶瓷等其它物质，玻璃几乎可以全部回收利用，某一颜色的玻璃中其它颜色玻璃碎片的含量有最大限值:①绿色玻璃中其它颜色玻璃的最大含量不超过15％。②白色玻璃中其它颜色玻璃的最大含量不超过3％，其中棕色玻璃的最大含量不超过2％，绿色玻璃的最大含量不超过1％。③棕色玻璃中其它颜色玻璃的最大含量不超过8％。为此，必须加强不同颜色玻璃的分类收集，在一些发达国家，白色玻璃和彩色玻璃分别用不同的容器收集。由于玻璃包装具有可视性强、易于回收复用优点，它已成为饮料等产品传统包装的主要容器。

(4)可降解塑料。目前国际上流行的“可降解新型塑料”具有废弃后自行分解消失、不污染环境的优良品质。

德国发明了一种由淀粉做的、遇到流质不溶化的包装杯，可以盛装奶制品，这项发明为德国节省40亿只塑料瓶，其废弃后也容易分解掉。美国研究出一种以淀粉和合成纤维为原料的塑料袋，它可在大自然中分解成水和二氧化碳。荷兰和意大利等国已立法规定某些塑料包装材料必须采用可降解塑料，有害环境的包装一律不得投放市场。

3.从可重复使用、再生、可食、可降解方面入手

(1)可重复使用。重复再用如推行啤酒、饮料、酱油、醋等包装采用玻璃瓶，反复使用。瑞典等国家实行聚酯PET饮料瓶和PC奶瓶的重复再用达20次以上，荷兰Wellman公司与美国Holmson公司对PET容器进行100％的回收。

(2)再生。如聚酯瓶在回收之后，可用两种方法再生，物理方法是指直接彻底净化粉碎，无任何污染物残留，经处理后的塑料再直接用于再生包装容器；化学方法是指将回收的PET粉碎洗涤之后，用解聚剂甲醇、乙二醇或二甘醇等在碱性催化剂作用下使PET全部解聚成单体或部分解聚成低聚物，纯化后再将单体或低聚物重新聚合成再生PET树脂包装材料。

(3)可食用。几十年来，大家熟知的糖果包装上使用的糯米纸及包装冰淇淋的玉米烘烤包装杯都是典型的可食性包装。人工合成可食性包装膜中比较成熟的是普鲁兰树脂，它是无味、无臭、非结晶、无定形的白色粉未，是一种非离子性、非还原性的稳定多糖。它透明、无色、无臭、无毒，具有韧性、高抗油性、水中容易溶解、能食用，可做食品包装。其光泽、强度、耐折性能都比高链淀粉制得的薄膜好。

(4)可降解。可降解材料是指在特定时间特定环境下，其化学结构发生变化的一种塑料。可降解塑料包装材料既具有传统塑料的功能和特性，又可以在完成使用寿命之后，通过阳光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用，在自然环境中分解和还原，最终以无毒形式重新进入生态环境中。

二、发展绿色物流包装的对策

1.加强绿色包装意识

加强绿色包装的宣传教育，树立包装设计师和消费者的环保意识。进行资源短缺、环境危机及污染源教育；包装废弃物回收教育；环保法规教育和对企业普及ISO14000系列标准的宣传。使全社会认识到环境保护的重要性。

2.推行绿色包装设计，采用新型包装材料

推进绿色包装的首要工作就是绿色包装设计，它直接影响到包装方式、包装用料的选择和使用量及包装废弃物的处置等。对绿色包装设计的整体要求，除强调包装保护和陈列等功能外，还应加上环保功能。绿色包装材料的研制开发是绿色包装最终得以实现的关键，因此，当务之急是大力开发新型绿色包装材料，取代原有的污染性材料。绿色包装材料研发应贯彻执行绿色包装制度的“4R+1D”原则，重点开发可重复使用和可再生的包装材料、可食性包装材料和可降解材料。纸包装和玻璃瓶罐包装均有污染小、易于回收再利用的优点，是绿色包装主要选用材料。因此要求造纸业积极采用高新技术、发展无碱造纸法，开发生产强度和阻隔性能同塑料和塑料制品相当的纸制品，以适应许多国家和地区包装“以纸代塑”的趋势。玻璃制造业也应大力研制开发高强度、薄型、方便的玻璃瓶罐包装材料。总之绿色包装材料的研制开发要结合我国资源情况，有效利用资源，节约能源。

3.加强物流包装废弃物的回收利用

为了节约资源减少废弃物，反对过度包装。经济发达国家已将反对过度包装作为减少包装污染、节约资源、通向绿色包装的一个重要途径。

建立物流包装回收机构，提高回收处理技术。物流包装废弃物回收后，重新使用或经过加工处理后再次利用，无论怎样利用，都达到节约原材料、减少污染、保护环境。物流包装企业应在内部建立健全废弃物回收利用机制，形成局部废弃物物流体系，逐步向企业外部扩展。将物流包装废弃物的回收、分类、净化、储存、加工制造及信息等有机地结合起来，形成庞大的废弃物物流网络系统。那么，不仅能将环境污染降到最低程度，还可以解决资源不足与需求的矛盾，促使物流包装形成良性循环。

4.实施绿色标志

绿色标志也叫环境标志，它是指包装制品或被包装产品属于绿色产品。环境保护是一个庞大的复杂的绿色系统，仅靠“下游”回收处理综合利用远远不能满足当今社会控制污染，保护环境的需要，应该从污染形成的“源头”，上游的产品生产到下游的“末端”的回收再生全过程进行预防和管理。不仅重视生产过程中资源的有效利用及清洁和污染处理，也要重视流通过程中造成环境污染，还要重视消费及消费后的回收处理问题。实施绿色标志，使环境保护从单纯的强制性逐步发展为强制与指导相结合方式，企业将由被动治理污染逐步转变为主动预防污染。

近年来，全球掀起了绿色浪潮，国际上有关组织已提出“使用绿色包装，保护生态环境”的口号。在绿色浪潮的冲击下，包装产业，应以“充分利用资源，保护环境”为己任，不仅是为了当前的利益，而且是为了千秋后代，走可持续发展之路，创绿色家园，还绿色世界。

参考文献:

[1]陈柳钦:环保:物流管理新趋势[J].中国经济信息，2002

[2]王之泰:现代物流学[M].北京:中国物资出版社,1995

[3]刘志学:现代物流手册[M].北京:中国物资出版社,2001

篇（8）

随着都市生活节奏的加快，保鲜膜已逐渐成为日常生活中的一种必需品，但传统的保鲜膜属于石油制品，不仅难以降解，而且包装食品过程中容易产生塑化剂危害人体健康。为了让食品保鲜更加安全放心，科学家们一直致力于研发新的技术改进传统的食品保鲜。

这项技术在国外很早就已经开始着手研究。研制出来的这种保鲜膜是从牛奶中提取来的，通过对乳清蛋白加工从而形成膜用于保鲜。牛奶含有酪蛋白和乳清蛋白，酪蛋白提取后做出来的是奶酪，做成奶酪后会有很多的废水跑掉，而废水里含有大量的乳清蛋白，乳清蛋白自身是一种优质蛋白，是人体非常需要的。

国外的类似研究相对而言已经比较完善了。而冷小京所带领的团队从制作奶酪的废水里把乳清蛋白提取出来然后做成了膜，也算是一种牛奶制品。

保鲜膜也能补钙

提及想法的产生，冷小京说他的初衷是为了食品的安全保鲜。早在2007年国家863项目对此进行了支持，使用乳清蛋白做膜一开始考虑的是机械强度，保鲜膜要结实，要包别的东西，防刺穿能力、保鲜能力都要强，要具备柔软和延展性。

研发的过程中所用的材料全是食品级的材料，连塑化剂都是食品，这样做出的膜就不再是普通意义上的包装膜了。于是冷小京开始思考，既然都是用食品级的材料加工，那保鲜膜本身也是一种营养因子的提供者而具备一些营养，那么膜本身就应该可以食用。

“于是我们在里面添加了一些别的营养因子、功能保健因子。接下来，我们就要考虑不光要有营养还要维持原先的机械强度。我们在这两个之间做了很多的基础研究，于是后来出现了可食用保鲜膜。”冷小京研究出来的可食用保鲜膜有的可以用来补钙，有的可以用来补充维生素。

从研究角度来看，可食用保鲜膜分为几类，一种是加强包装方面的功能性，包括抑菌能力、杀菌能力、抵抗紫外线辐射的能力。另一种是营养可以控制的，可以加入不同的维生素或者营养因子。

这项技术不仅在国内有了研究成果，早在2012年9月，阿根廷布宜诺斯艾利斯大学的研究人员就利用植物中的淀粉提取物，成功地发明了一种可以食用的塑料。这种塑料不但无毒无害，包裹在食物上还具有保鲜作用，而且易于降解，不会对环境构成危害。

在冷小京看来，两项研究的原理和初衷都是相同的。

从传统中借鉴

传统的食品保鲜大多是用保鲜膜完成，而这种保鲜膜自身属于化工制品，含有大量的化工元素。食品包装膜在微波炉热饭的时候用量非常大，可这种保鲜膜一旦碰到高温，尤其是饭菜的油脂较多时，就很容易破裂，这种破裂本身意味着材料的断裂，这样就会有肉眼看不见的碎片跟饭菜混在一起，于是许多的化工原料就在人们不经意的时候被吞咽到身体里。

另外大量传统化工做成的材料作为食品包装，都有对人体有害的化工助剂溢出迁移的现象。化工材料从膜或者塑料里直接溢出到食品里面，如果食品里含有油性的物质，二者就会进行结合。长期下去，人体会因此产生越来越多的健康隐患。

为此，科研界一直致力于研究可以食用的保鲜材料。冷小京说：“可食用膜里面的塑化剂也可以食用，把它和食品的外包装隔开，即使膜里面有东西溢出，溢出的也是食品级的原料，这样就排除了安全隐患。从化学角度来看，尽管传统材料溢的化学品含量没有达到影响健康的程度，但是依然是一种隐患，我们不能忽略不计，科研界应该在科技上找到解决的办法。所以可食用保鲜膜的问世在应用领域上属于不可避免。”

研究初期，冷小京的团队也遇到了大量的问题。失水快无疑是其中最核心的一个，乳清蛋白做成膜以后，漏天放置，一两个小时内就会脱水，形成的膜就变的很硬很脆，一掰就断，不能做包装材料。

“于是我们就加入了可食用的塑化剂和甘油，用它们来代替水。以前水用来做塑化剂的时候，形成的膜在水里一泡一蒸发，膜就变成很硬了。而塑化剂放进去以后，膜就变得柔软，加上甘油不易蒸发，放进去后水分跑掉了，甘油就进去了。所以我们的膜从物理感官上就像一个透明的塑料布，柔软性好、透明度高。”冷小京介绍。

可食用保鲜膜既然可以被人类吃，相应的也可以被微生物吃掉。冷小京当然已经考虑到了这个问题，“膜的设计决定它的性质，我们的膜增加了抗菌素，比其他的食品的抗菌能力强很多，别的食品可以被污染，但这个膜就不容易被污染。抗菌素仍然被多数人忌讳，不愿意食用。但如果把它放在膜里就没关系，膜可以选择不吃也可以扔掉。”

当然，任何食品都有保质期，可食用保鲜膜作为一种可食用物质也有保质期，过了保质期就不能再食用了。目前可食用膜的保质期为半年到两年。

依然存在隐患

可食用保鲜膜也不是完美的，具有自己的缺点。这种膜从设计的角度考虑是一种内包装膜，跟食品直接接触，外面还是要有一层塑料包装。直接把它当外包装膜固然可以，但是其性能就没有化工产品对外界的抵抗能力强。

食品的本质，既是它的优点同时也是缺点。

与传统的保鲜膜相比，可食用膜的应用领域不同，有相当一部分材料可以用可食用材料取代，但是有很多材料依然是不能被取代的。比如有些材料需要比较强的机械能力，撕不破拉不断，需要高强度的材料才行。而一些塑料的杯盘碗碟、纸张、布等完全可以被可食用材料取代。

至于可食用保鲜膜彻底取代传统保鲜膜，在技术上还有很长的路要走。

随着研发的深入，这项技术已基本趋于成熟，在冷小京的实验室里，做出一批可食用膜仅需要一个小时的时间。谈及该项技术未来的发展，冷小京希望能够将技术产业化、进入大工业生产阶段，他也正在积极地选择合适的厂家进行工业生产。

目前这种可食用保鲜膜的成本维持在每几毛钱左右，这在食品领域中已非常低，但相对于传统化工包装材料还是较高。冷小京认为由于刚刚走出实验室，再加上食品不像化工产品一样可以大工业化生产，成本高是不能避免的，而一旦形成大工业化生产成本就一定会降下来。

塑料的食品化？

可食用保鲜膜，能够替代传统工业塑料保鲜膜。如果这种理念延伸，是不是所有化工制造的塑料制品都能用食品替代？

中国塑料行业协会专家认为，传统的塑料都属于化工制品，其原料为不可再生资源，具有不可降解性。由于这样的自身缺点，传统塑料的大量存在就造成了大面积的白色污染，科研界一直致力于研究可降解塑料。可降解塑料能利用可再生资源和食物纤维制造，利用玉米等食品中含有的聚乳酸进行研究，将食品本身的可降解性转化至塑料领域加以利用。

对于这样的发展思路，冷小京也表示赞同。“原来的化工产品在最开始研究使用的时候由于限制，很多的原料我们并不清楚就用了，现在看到了危害，就应该寻找一些新的材料去取代。如果将这种理念应用进去，传统塑料技术的水平、塑料的降解性都会得到提高。比如玉米中含有的聚乳酸可以做膜，这种材料的强度非常高且可以降解，调整设计和成分配方可以控制它的降解快慢。技术方面，传统的化工原料跟我们的技术之间有很多地方都存在交叉。从分子角度来看，都是高分子形态，这两个技术也不冲突。虽然二者的出发点完全不一样，可食用材料在强度上也永远不会比传统化工材料高，但在以后的发展中，在跟食品包装相关的领域里这两种类型的材料一定会有交集，二者应该是相辅相成的。”

谈到未来的发展，冷小京认为这里面的可能性非常多，聚乳酸、蛋白质、海藻酸等材料都是可以食用的，各有各的特色，具有某种程度的共性。科研界可以把很多的东西做成膜，也可以跟聚乳酸混在一起。拥有无穷无尽的方法，看人类需要的是什么，这不是谁取代谁，而是解决需求的问题。所有的材料都有自己的特色，应该各管一块、相辅相成。将多种材料的优势最大限度地发挥，必然会有更大的技术进步产生。

但对于这样的发展思路，我们要辩证看待。可降解塑料可以降低白色污染，但从另一角度来看，技术的发展需要大量的生物资源做储备，五六吨玉米才可以合成聚乳酸，目前我国的经济发展还达不到这样的水平。

篇（9）

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

三、现代生物技术在环境保护中的应用

(一)污水的生物净化

污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

(二)污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。

(三)白色污染的消除

篇（10）

塑料袋的发明为人类生活带来了许多方便。然而废塑料制品进入自然环境后难以降解而带来长期的深层次环境问题；高温分解出毒害物质，毒害物质流入到食品当中会影响人体重要部位危害身体健康等问题，为了治理塑料袋的弊端，展开对废塑料的研究，同时全民要树立环保意识。

1.塑料袋的成分

塑料是一种高分子材料,以石油为原料可以制得的一系列大分子聚合物。例如，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、聚丙烯。我们经常使用的塑料袋就是由高分子材料吹塑而成，其在塑料袋中的含量一般在四成以上。因含量大，树脂的性质常常决定了塑料袋的性质。同时，为了改进塑料袋的性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料袋。

2.塑料袋的优点

2.1给人类生活带来方便

塑料袋非常轻，轻的几乎没有重量，揉成团不过乒乓球大，携带极方便；不透水、气，可以盛装特殊的物品或食品（如水产品、肉类等等），塑料袋也可代替其他包装物料，如罐头、纸、玻璃等。如今,塑料袋已经悄悄地走进了人类生活，给人类生活带来了许多的方便。

2.2 使用经济

塑料袋亦无需要额外开采天然资源制造，故塑料袋可说物尽其用，塑料袋制作成本及其低廉，因而价格非常之低，市场上卖的塑料袋大的是2分钱一个，小的是0.7分钱一个，平均一个塑料袋不到1分钱，制作和使用都很方便。

3.塑料袋的危害

3.1不易回收

因为回收在利用的成本高，但利用率低，商家可以说是无利可图，而且在使用过程中散落在城市街道、旅游区、水体中、公路和铁路两侧造成“视觉污染”，这些废塑料散落在地面上或随风挂在树枝上飘扬或漂浮在水面，污染环境、传播疾病。

3.2 环境污染

废塑料制品进入自然环境后难以降解而带来的长期深层次环境问题。塑料结构稳定，不易被天然微生物菌破坏，在自然环境中长期不分离。这就意味着废塑料垃圾如不加以回收，将在环境中变成永久存在的污染物并不断累积，会对环境造成极大危害。现阶段主要处理方法有焚烧和填埋，若将其焚烧会产生有毒烟雾，其中有一种叫二恶英的化合物，毒性极大，即使在摄入很小量的情况下，也能使鸟类和鱼类出现畸形和死亡，对生态环境造成破坏，对人也有很大危害。至于填埋，将其埋葬100年，则还是原状，无法被自然所吸收，对土地有极大的危害，改变其酸碱度，影响农作物吸收养分和水分，导致农业减产。抛弃在水里或陆地上的塑料制品，被动物当作食物吞入，导致动物死亡。塑料易成团成捆，它甚至能堵塞水流，造成水利设施、城市设施故障，酿成灾害。漂浮在江河中的塑料制品给水源取用带来很大困难，造成泵抽空和堵塞，给工业生产和水电站造成巨大损失。

3.3 影响垃圾的综合利用

混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥，要从垃圾中分拣出来废塑料，这样又增加了堆肥成本。污染了的废塑料因无法保证质量，其利用价值也很低。随意丢弃的塑料垃圾增加了环境卫生部门的工作强度和压力。

3.4 危害人体键康

遗弃的塑料制品如粘有污染物，会成为蚊蝇和细菌生存、繁植的温床。实验证明，塑料袋中含有的聚乙烯单体对白鼠400毫克/公斤/日能抑制生育，肝脏及肾脏平均重量减轻；聚氯乙烯是氯乙烯单体的聚合物，在加工中由于其特性须添加增塑剂、稳定剂，故而使其向食物中迁徙的危害成分较多，尤其是未聚合的氯乙烯单体毒性较强，在体内与脱氧核糖结合，对肝脏产生毒性。塑料制品在温度达到65℃时，毒害物质就会析出并且渗入到食品中，会对肝脏、肾脏、生殖系统及中枢神经等人体重要部位造成危害，影响人类身体键康。

4.塑料袋的治理

4.1 废旧塑料的再利用

对废旧塑料的综合利用进行研究开发，该项目是集环保、废弃资源综合利用和技术创新于一体的项目，既解决了废旧塑料的“白色污染”问题，同时也开辟了资源再生利用的途径，化害为利，利国利民，符合国家可持续发展战略，同时也利于发展多种能源，安排职工就业，形成新的经济增长点。

4.2 降解塑料袋

降解塑料袋是在塑料袋中加入一种无害的金属离子分解剂，在塑料袋加工流程的最后一道工序中，将这种分解剂注入聚乙烯混合物中即可。这种新型塑料袋的外观、手感和坚韧程度，几乎与目前使用的一般塑料袋没有区别，却能够在短时间内完全降解。

4.3 生物全降解技术

该技术采用淀粉为主要原料,加入一年生长期植物纤维粉和特殊的添加剂,经过化学和物理方法处理制成生物全降解快餐盒。由于淀粉是一种可生物降解天然高分子,在微生物的作用下会分解为葡萄糖,最后分解为水和二氧化碳,对环境没有任何污染。另外,与其共混的材料也是全降解材料,因而用这种材料制成的快餐盒降解性能极好，生物降解塑料是今后降解塑料行业发展的主要方向。

4.4加强环保意识

造成塑料袋泛滥成灾的原因，其本身特性是一大因素，同时，我们毫无顾忌的使用，缺少环保意识，也是重要因素。我们也应该从自己做起，充分了解塑料袋的利弊，不在盲目使用塑料袋，树立正确的环保意识。

【参考文献】

[1]韩广文“白色污染”泛滥成灾怎么办？[M].中国石化报.2001(2)

[2]吕选忠.可降解塑料开发及废弃塑料处理与利用（续）[J].中国现代企业报.2008(B02):10

篇（11）

食品包装是对食品进行的外包装。它对食品的保存、食品安全有着重要作用。同时，食品包装还有一定的宣传效果。因此，食品包装受到广大食品生产商的重视，食品包装的技术和应用得到迅猛发展。

在如今，食品包装的材料五花八门，有纸张、金属、玻璃、陶瓷、竹木、高分子材料以及复合材料等[1，2]，其中高分子材料内又包含塑料、橡胶和涂料。下面对食品包装的主要包装材料进行叙述和分析。

在这些材料中，以纸张做为材料成本最为低廉、外包装容易加工、装潢。但是，采用纸张作为包装材料。包装很容易因受到外力而遭到破坏。包装外表的装潢颜料也容易渗透纸张，使其内部的食物受到污染。临时使用纸张会对食品的质保不会产生影响，但是，时间较长一点，纸质包装内部的食物就容易因细菌增生而受到污染。这些表明采用纸张做为包装其对里面食物的保护能力受到质疑。并且，纸张会消耗大量的木材，从这个方面说，纸张做为食品包装材料并不适合当前大规模的工业生产，而是更适用于临时使用。

玻璃、陶瓷做为包装材料，由于两者的化学性质较为稳定，因此，不容易受到酸、碱、油等物质的侵蚀。这也意味着，包装在内的食物不会受到包装材料的污染。并且，由于玻璃具有较好的光透特性，消费者很容易看清内部的食物的状态。为消费者选择食物带来了一定的方便。在回收时，玻璃和陶瓷均属可回收材料。因此，使用两者对环境的污染非常小，对周围生态的保护较佳。因此，采用玻璃和陶瓷做为包装材料受到一定的支持。玻璃和陶瓷广泛应用于对调料、酒、油等具有较强化学性质的食品的包装，也用于制成瓶用于饮料包装。虽然玻璃和陶瓷具有以上种种优点，但是，玻璃和陶瓷均属于韧性较差的材料。两者在面对外力冲击时，很容易破碎形成碎片，这些碎片会对周围人的安全产生一定的威胁。而且，玻璃和陶瓷的密封、形状加工、装潢的要求均较高。因此，玻璃和陶瓷的使用范围受到一定的限制。

当前食品包装采用的金属材料包括铁、铝、不锈钢等。金属做为包装材料，由于金属具有较佳的延展性，较容易进行加工，金属形成的外包装对其内部的食物的保护较好，金属容易进行装潢而受到一定的提倡。可是，金属相对于纸张、玻璃和陶瓷其价格很高，包装成本较高。而且，金属的化学性质较为活泼，在空气中容易被氧化被侵蚀，也容易与包含酸碱性较强的食物进行化学反应，进而污染食物。因此，在当前，金属虽然广泛地应用，并占有重要的地位，但其使用受到一定的限制，多用于罐装包装。此外，金属虽然可以在自然界进行降解，但是，金属在降解时，离散的金属粒子本身对周围的环境也会产生一定的影响，甚至是污染。金属材料在遭到破坏形成碎屑时，这些碎屑也会对周围生物的安全产生一定的威胁。金属材料在总体上数量相对稀少，属于不可再生资源。因此，许多专家提议限制金属在食物包装的使用数量和使用范围。金属包装在罐装上具有独特的优势，许多商业集团研发新的技术，尽量使用较少的金属材料进行包装。如可口可乐公司采用的新加工技术使得新式的铝制易拉罐的防护能力不变的前提下，重量减少了20%。

高分子材料中，主要包括塑料和橡胶两部分。其中，塑料为目前食品包装中主要材料。塑料成本较为低廉，同时具备较为稳定的化学性质。塑料抗水性收到广泛的称赞，同时，还具备优秀的抗酸性和抗碱性。在物理性质方面，塑料具备易加工，易封装，易装潢等优点，同时，塑料也往往具备较好的坚韧性，适宜面对复杂的环境。虽然塑料具有以上种种优点，但是，它也具备很多缺点。塑料虽然抗水性能优异，但是，面对有机溶剂它往往会溶解在里面，它的抗溶解性非常低，很容易溶解在里面。塑料在加工时，塑料内会残留一定的杂质，这些杂质容易融入食物中对食物产生污染。塑料平时时化学性质稳定，但是塑料在高温低温等较为极端的温度环境中，塑料就会发黏或变得易脆，其防护性能降低得极其显著。塑料的化学稳定性使得塑料很难在自然环境中被降解。废弃的塑料会对周围的环境产生种种污染。虽然，塑料有种种缺点，但是瑕不掩瑜，塑料的种种优点使得食品包装业广泛地使用塑料做为包装材料，也使得很难用其它材料对塑料进行完全替代。但，塑料是来源于石油化工业，其生产本身对周围具有一定的污染。石油做为不可再生资源，其数量也是有限。虽然塑料可以在一定程度上进行循环使用，但是，做为食物包装的材料，却很难使用回收后的塑料做为包装材料。因此，在日益提倡节能减排，节约资源保护地球的今天，塑料做为包装材料受到一定的质疑。因此，有的人从保护环境的方面提出使用可降解塑料，但是这仍然无法彻底解决塑料的环境污染问题[1]。

在当前，对食物包装的改进中，许多研究者提倡否定过度包装，建议使用简约包装，尽量缩减包装材料使用。但，这并不能从根本上解决食物包装问题。当前，食品包装业提倡使用绿色食品包装。即采用新技术对现有的食物包装材料进行性能改进。如，有的研究者认为[2]，纸质包装材料，不像玻璃一样易碎，不像金属那样贵，也不不像塑料那样难以分解，建议采用新式技术，开发新型纸张材料。如采用石碳纸而不采用有机纸进行包装。但是，这些在目前仍旧是属于概念，无法在现实中大量的使用。也有的研究者从不同的角度提出开发新式可降解塑料、抗菌包装等技术。但这些技术同样会面对诸如环境污染，食物污染等问题，均属不成熟方案。从总体上讲，绿色食品包装还有很长的路要走。

食品包装是关乎食品安全，具有重要的意义，对食品包装的研究，对发展经济改善国民生活具有重要意义。