可降解塑料的優點大全11篇

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篇（1）

    一、紙盒

    紙是人們最為熟悉的一類材料。“以紙代塑”自然成為了人們最先想到方案。以紙代塑技術即采用紙漿為原料,在模具中成型、烘干生產一次性餐具。優點:這種方法制作的餐具因其無毒無害、易回收、可再生利用、可降解等優點而被冠以“環保產品”的稱號,是目前綜合評價較好的替代技術。缺點:從紙的生產使用全過程來評價的話,該技術也有不足之處。一是紙漿的生產需要大量的森林資源,而我國的森林資源有限,大量的砍伐林木造成水土流失,因而不符合我國國情;另一方面,紙漿在生產時會造成嚴重的水污染,有的情況下污染程度甚至超過塑料。所以從宏觀上來講,以紙代塑技術并不能完全消除對環境的污染,只是將餐具對環境的污染提前到了制作餐盒時對環境的污染而已。再有,紙漿的生產成本高,使得用紙漿生產的紙餐具價格也比較高,因而以紙代塑也不是完美方案。

    二、可降解塑料餐盒

    此類餐盒的制造原料是可降解塑料,所謂可降解塑料就是在塑料的生產過程中加入一定量的添加劑,如光敏劑、淀粉等原料。優點:可降解塑料制品在使用完,并廢棄在大自然中暴露三個月后,可由完整的形狀分解成碎片,因而至少在視覺上改善了環境。缺點:這項技術最大的缺陷是,這些碎片不能繼續降解,只不過是由大片變成小片塑料,不能從根本上勝任消除白色污染的任務。

    三、植物纖維餐盒

篇（2）

隨著經濟的發展和人們生活節奏的加快，塑料飯盒、塑料袋等一次性產品開始頻繁出現在人們的日常生活中，它們在給人們的生活帶來便利的同時，也因其非自然降解性造成了極大的環境問題，即“白色污染”。“白色污染”既是一種視覺污染，也會影響土壤、空氣、水體等的質量，因此努力合成并推廣使用可降解高分子材料成為當務之急。按照降解機理，可降解高分子材料可分為光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物雙降解高分析材料三大類。

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團，可吸收紫外線發生光化學反應，在太陽光的照射下，發生分子鏈的斷裂和分解，由大分子變成小分子。

向塑料基體中加入光敏劑是目前使用比較多的制備光降解塑料的方法。光降解引發劑可以是過渡金屬的各種化合物，如：鹵化物、脂肪酸鹽、酯、多核芳香族化合物等。很多學者都發現TiO2對聚丙烯的光降解有明顯的催化作用，等人［1］分析了加有銳鈦礦型納米二氧化鈦的聚丙烯纖維在人工加速紫外光降解和自然光降解過程中拉伸斷裂伸長率和表面形態的變化情況，得出銳鈦礦型納米TiO2可作為聚丙烯的一種高效光敏劑的結論。除了TiO2，還有很多其它光敏劑，如硬脂酸鈰、硬脂酸鐵、N,N-二丁基二硫代氨基甲酸鐵、硬脂酸錳等均對聚乙烯薄膜有顯著的光敏化作用效果。

在高分子中添加光敏劑制得改性高分子雖然能降解，但只是部分降解，而化學合成的羰基聚合物、Et/CO等，則能完全降解。一氧化碳和烯烴的交替共聚產物——聚酮，因為分子鏈中含有大量以酮形式存在的羰基，容易在紫外光的照射下發生光降解，羰基鍵附近的碳鏈斷裂生成酮類、烯類及一氧化碳等低分子物質并返回到物質循環圈中，不存在環境污染，是一種新型的環境友好材料［2］。且有實驗證明，分子量大、結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壞性高分子，前者是指在微生物作用下，在一定時間內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，僅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、價格便宜、生物降解性等優點，成為近年來研究的熱點。淀粉降解塑料泛指組成中含有淀粉或其衍生物的塑料，發展至今已經過了四個時期：填充型淀粉塑料，光/生物雙降解型塑料，共混型塑料和全淀粉熱塑性塑料。

填充型淀粉塑料一般是烯烴類聚合物中加入廉價的淀粉作為填充劑，其中淀粉含量在10%30%，僅淀粉能降解，被填充的PE、PVC等塑料需要幾百年才能達到完全生物降解。光/生物雙降解型是由光敏劑、淀粉、合成樹脂及少量助劑等制成，其降解機理是先降解的淀粉可使高聚物母體變得疏松，增大表面/體積比，同時光敏劑、促氧劑等物質被光、熱、氧引發，發生光氧化和自氧化作用，導致高聚物分子量下降并被微生物消化［3］。接下來人們發現，通過共混能解決淀粉粘性高、抗濕性低及與一些聚合物不相容等缺點，于是開始將淀粉與聚烯烴類等一些不可降解聚合物混合來提高淀粉的強度，但這類產品不能完全降解；后來便試圖將其與PCL、PEG等可降解聚合物共混，制得了很多可完全降解材料。全淀粉熱塑性塑料含淀粉70%-90%,其余組成是一些可光降解的加工助劑，使用后能在環境中完全降解，但天然淀粉不具有熱塑性，必須先利用物理場作用使其分子結構無序化后才能在塑料機械中加工成型。

2.2 化學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結構的脂肪族聚酯來合成生物降解高分子材料，工業化的有聚乳酸和聚己內酯。

聚乳酸是以淀粉、糖蜜等為原料，發酵制得的易生物降解的熱塑性材料，因乳酸存在一個羥基和一個羧基，可通過縮聚反應直接轉換成低分子量聚酯，再通過選擇適宜的聚合條件來合成目標分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、機械性能及物理性能等，被視為新世紀最有發展前途的新型包裝材料。聚己內酯也是脂肪族聚酯中應用較為廣泛的一種可降解高分子材料，通過己內酯的開環聚合制得，是一種半結晶型聚合物，室溫下為橡膠態，具有很好的柔韌性、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，降解產物是二氧化碳和水，被認為是環境友好包裝材料。

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過用葡萄糖或淀粉類喂養，微生物在體內發酵合成的一類有機高分子材料，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發酵生成的一種多功能生物高分子，具有生物相容性、可降解、無毒副作用等特性，可用于制備高吸水性樹脂,作為一種治療骨質疏松的重要載體、藥物緩釋材料,吸附重金屬等，具有廣泛的應用前景［5］。聚羥基脂肪酸酯是一類由很多細菌在非平衡生長條件（如缺氧、磷等）下合成的線性聚酯，可作為碳源和能源的貯藏性物質，增強細菌的生存能力，在自然界中可被微生物和特定的酶降解為二氧化碳和水，并且具有熱可塑性、生物可再生、生物相容性、光學異構性等，可作為生物醫用材料、日常消費用塑料制品、生物可降解包裝材料、生物能源，已成為可降解生物材料領域研究的熱點。

3.光/生物雙降解高分子材料

顧名思義，光/生物雙降解高分子材料同時具有光、生物雙降解功能，將光降解機理與生物降解機理結合起來，可以使二者優缺點互補，達到更好的降解效果。其制備方法主要是在通用高分子材料中添加光敏劑、自動氧化劑、抗氧劑和生物降解助劑等。目前研究比較多的有淀粉和光敏劑光降解樹脂合成的光/生物雙降解淀粉塑料及可控降解劑共混改性法制得的改性可控光/生物雙降解聚丙烯纖維制品等。光/生物雙降解淀粉塑料前面已提過，此處不再贅述，而可控雙降解聚丙烯纖維制品憑借著其可控降解性、存放性、無毒性等眾多優點，必將具有巨大的發展前景。

4.結語

隨著“白色污染”的日益加重和石油資源的日益枯竭，加大對高分子廢棄物的回收利用率和研制出高效的降解技術都是有效的解決途徑，但只有研究出可自然降解的高分子材料才能從根本上解決這些問題，且光-生物雙降解高分子材料憑借著其獨特的優勢將會成為今后的研究重點之一。(作者單位：鄭州大學材料科學與工程學院)

參考文獻：

［1］ ，嚴玉蓉，趙耀明.納米二氧化鈦催化光降解聚丙烯纖維的研究［J］.合成材料老化與應用，2005,34（1）：8-12.

［2］ 鄒麗萍.綠色高分子材料聚酮的合成研究［D］.昆明：昆明理工大學，2007:1-5.

篇（3）

有益環保的包裝設計，就是在進行產品包裝設計時，首先將環保安全放在首位。關于環保的包裝設計很多學者和專家進行了專門研究，提出了許多先進的設計方法。在眾多的設計方法中，目前公認的理想包裝設計就是綠色包裝設計。

(1)綠色包裝設計概念

綠色包裝設計指產品與包裝的壽命周期相復合的設計。它主要使包裝在產品生命周期中發揮作用后無環境污染。圖1為包裝與產品使用周期的組合作用圖。

(2)綠色包裝設計原理

研制開發無毒、無污染(包括材料的自身生產過程)、可回收利用、可再生或降解的包裝原輔材料。

研究現有包裝材料有害成分(如泡沬快餐盒的CFC)的控制技術與替代技術，以及自然“貧乏材料”的替代技術(如以塑代木、以紙代塑等)。

優化包裝結構，減少包裝材料消耗，努力實現包裝減量化。

提出包裝廢棄物的回收處理技術與方法。其主要包括可直接重復使用的包裝、可修復的包裝，可再生的廢棄物、可降解的廢棄物、只能被填埋焚化處理的廢棄物等。如圖2是包裝廢棄物回收處理的系統框圖。

2.有益環保的包裝制造(生產)引導

有益環保的包裝生產主要是指在加工制造包裝的過程中，不產生有損環保的氣、液、光、熱、味等以及發?環境和對人體有害的各種反應(光反應、化學反應和熱反應)。

現以生產中的用材選擇與生產相結合從環保上加以分析。

(1)注重輕量化、薄型化、無毒化、高性能

就是對包裝材料生產過程加以分析。主要是對現有的包裝材料進行開發、深加工，在保證實現產品包裝基本功能的基礎上，避免過分包裝，盡量降低包裝成本，節約包裝材料資源，減少包裝材料廢棄物的產生量，努力研制開發出輕量化、無氟化、高性能的新型包裝材料。如采用新型的鎂質材料部分地代替金屬包裝材料，制得的小型包裝罐質地堅固、外形美觀、重量輕，可代替馬口鐵罐，作為涂料、五金、黃潰等的包裝^

(2)方便回收使用和再生利用

包裝經使用后能方便回收和重復使用是保護環境、促進包裝材料再循環使用的一種最積極的廢棄物回收處理方法，如啤酒、飲料、醬油、醋等玻璃瓶的多次復用:瑞典等國家聚酯PET瓶和PC奶瓶的重復使用可達20次以上。再生利用是解決固體廢棄物的好方法，并且在部分國家已成為解決材料來源，緩解環境污染的有效途徑。

(3)可食性效果好

可食性包裝是未來的發展方向，它具有原料豐富，可以食用，對人體無害甚至有利，具有一定強度等特點，在近幾年獲得了迅速發展。可食性包裝材料現已廣泛地應用于食品、藥品等的包裝。可食性包裝材料的原料主要有淀粉、蛋白質、植物纖維和其它天然物質。

(4)可降解效果好

可降解塑料可廣泛用于食品包裝、周轉箱、雜貨箱、工具包裝及部分機電產品的外包裝箱。可降解塑料包裝材料既具有傳統塑料的功能和特性，又可在完成使用壽命以后，通過土壤和水的微生物作用，或通過陽光中紫外線的作用在自然環境中分裂降解和還原，最終以無毒形式重新進人生態環境中，回歸大自然。可降解塑料一般可分為生物降解塑料、生物分裂塑料、光降解塑料和生物/光雙降解塑料。

(5)盡可能采用天然材質或再生資源材料

一般天然材質和再生材料加工過程中產生污染較小,而合成材料的降解性和用后處理都較困難。塑料、玻璃和金屬等包裝材料的廢棄物已成為污染環境的重要因素，并且因資源不可再生，能源消耗大而導致生產成本高。然而用于包裝的天然生物材料如紙、木材、竹編材料、木屑、麻類棉織品、柳條、蘆葦以及農作物莖桿、稻草、麥秸等均勻可在自然環境中極容易分解，不污染生態環境，而且可資源再生，成本較低。

(6)大力發展紙包裝

目前紙包裝被公認為再生或利用和加工效果好的包裝。紙包裝具有很多優點，如資源相對豐富,易回收，無污染。西方發達國家早就開始用紙包裝來包裝漢堡包、快餐、飲料等，并有取代塑料軟包裝之勢。我國也在著手研制用纖維膜替代塑料膜作為農用薄膜，以避免對農田的污染。在世界各國包裝產品所用材料的比例中，紙的使用量占據首位。

據統計,美國為51%，日本為39.6%，我國為36.7%。據聯合國糧農組織統計，200(坪，世界人均耗紙將達100kg,紙包裝產品將占包裝產量的40%?50%。由于我國森林資源貧乏，需要探索新的非木紙漿資源，用蘆葦、竹子、甘蔗、棉桿、麥稻等代替木材造紙，并設法擴大造紙木材的樹種和充分利用丫材、廢棄材和加工剰余邊材，以擴大紙包裝原料來源。

宣傳引導,其內容包括環境危機與污染源教育、包裝廢棄物回收灌教育、環保法規教育、以及環保行為教育等。

3.有益環保的包裝消費引導

包裝消費的環保引導，主要指消費者在商品的選用、使用、用后處置多方面的引導，主要做到以下幾點：

(1)讓綠色包裝知識貫徹到人們的生活與消費過程中。樹立消費者的環保觀念，使自己的消費與環保相結合。進行綠色宣傳引導,其內容包括環境危機與污染源教育、包裝廢棄物回收灌教育、環保法規教育、以及環保行為教育等。In

(2)包裝消費的權利與義務引導|

主要從服務與信息的法律和服務意識方面加以引導,消費者有權利了解所選購(消費>商品的包裝的作用性能、用后的處置方法，處置時對環境的影響等。而包裝消費的義務是商品的生產與提供者應在商品包裝上或專門的媒體上對包裝(所用到的)的相關信息加以說明，告知消費者。

(1)包裝消費方式的引導

主要指消費者在市場上的消費對包裝的行為引導。從環境與綠色消費上灌輸一些基本的消費原則。

適度原則

適度原則指在消費時，能用簡易包裝絕不用禮品包裝;能用小型包裝絕不用大型包裝,能用輕包裝絕不用重包裝;能用黑白包裝制品而絕不用彩色包裝制品……。

適量原則

適量原則指在消費時，能用一件包裝絕不用多件包裝,能用單層包裝絕不用多層包裝;能用單質材料包裝絕不用復合材料包裝；能用大包裝時絕不用小包裝(一件大包裝相當于多件小包裝)。

適時原則

適時原則指及時處理與及時反饋。就是當消費完其商品后將

包裝及時按要求回收處理，同時在消費商品時將包裝出現的問題向有關部門(如商家、廠家、技術監督部門等)及時反映，以便改進包裝。

篇（4）

中圖分類號：TB484 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）09（c）-0246-01

評價一件產品包裝是否是綠色要包裝，一個重要因素在于是否采用了綠色裝材料，綠色包裝材料必須符合綠色環保的要求。總體來說，包裝所用的主要材料和輔助材料，應當選用獲得環境認證標志的，符合產品要求的綠色包裝材料，對產品要有良好的保護性，不能產生物理的、化學的損害；所選用的綠色包裝材料，要具有良好的加工成型性能；所有包裝輔料的應用，都不能對人體、產品以及自然環境造成危害；對于可回收重復使用的包裝制品，要注意材料的剛度、強度、耐磨性等整體性能，還要顧及材料的環境適應性等方面，針對性地進行選擇。把環保功能列入包裝材料的選取和設計之中，使包裝產品在廢棄后易處理、易回收或者能夠再生和重復使用，體現保護環境和資源再生的原則。

1 綠色包裝材料的特征

廢棄后的包裝，或能夠回收處理、再生利用，或能夠重復使用，不會對生態環境造成污染和損害；不易回收的包裝材料，應當能夠在短期內腐蝕、降解，回歸自然；在滿足包裝功能的要求下，以能夠減少自然資源的消耗及能源消耗，減少包裝廢棄物的產生為準則；包裝材料生產成本低，有合理的性價比，可以生產和推廣使用。

2 綠色包裝材料的類別

常用的綠色包裝材料可分為以下幾大類：（1）可回收處理，重新利用的包裝材料。能回收重復使用或再生利用，對保護環境是一種最經濟有效的辦法，世界各國都在推行這類材料的應用。此種材料主要包括：紙質材料、玻璃陶瓷材料、金屬材料、熱塑性塑料等。（2）可降解包裝材料。可降解材料在特定的時間、特定環境下，其化學結構能夠發生變化的材料。自然材料都屬于可降解材料，此外還有可降解塑料，按降解方式的不同，可分為光降解、生物降解和復合降解塑料等類型。（3）可食性包裝材料。是指人體可自然吸收，對人體無害，也能夠在自然環境中腐蝕風化的材料。它所用原料是氨基酸、植物纖維、蛋白質、凝膠等天然有機物質，這種材料非常衛生，無毒無味，質量很輕，而且透明，常用于食品包裝。可食性包裝材料解決污染問題非常有效，應用、開發的前景非常好。（4）天然包裝材料。主要是指天然的植物纖維材料，包括稻草、麥秸、毛竹、薯秧、葦稈、木料等，這些材料可以經過加工后手工編制包裝容器，也可以通過模塑成型的方式制成包裝容器，有時候還可以作為添加材料加以利用。天然材料可以在自然環境中自行完全分解，通過焚燒處理后可做肥料，增加土壤肥力。

3 綠色包裝材料的選擇應用

3.1 綠色包裝材料的應用要充分考慮材料的特性

材料的特性決定了它在生產過程和使用過程中具體能發揮多大的能量效用。綠色包裝材料應選用能耗低、成本低、污染小的材料，同時，所選用的材料還要易于加工，在加工過程中無污染或少污染。對綠色包裝材料的選擇與應用同樣要遵循3D1R原則，主要考慮以下因素：設計同類產品包裝時盡可能選用同一的包裝材料，便于回收；充分考慮材料的再生性和再利用性能，這不僅節約原材料，同時也有利于資源的循環利用；設計時要考慮材料的降解性，使用可降解的天然材料和高科技可降解材料，能夠極大地改善包裝廢棄物的污染現狀；充分考慮材料的耐用性，設計生產可重復使用的包裝容器。

3.2 綠色包裝材料的應用發展趨勢

產品包裝設計應該在保證包裝功能的同時盡可能減少使用材料，盡可能消除不具備功能作用的裝飾物和包裝附加物，提倡簡約包裝，最大限度的保護自然資源，生成盡可能少的廢棄物，減少對環境的污染。材料的應用還要考慮可再生、循環利用、可降解、重復使用等問題。以下幾種材料具有綠色材料的特性，在綠色包裝設計領域得以廣泛應用。

（1）大力發展紙制品包裝。紙包裝的品種多，容易回收再利用，應用區域廣泛，是現代綠色包裝最主要的應用材料之一。紙及紙制品的原料來源廣泛，價格低，可塑性好，適合采用自動化處理，并且包裝形狀不易變形，無毒無味，清潔衛生，方便印刷和粘貼，有很好的回收再利用價值，廢棄后很快能夠腐爛變質，對土壤的改良有利。美國、日本和歐洲等很多發達國家和地區已經大量采用環保的紙制品包裝，替代污染環境的塑料和薄膜包裝。在各種包裝材料的使用中，紙材料所占比例最高，是包裝產業中最重要的原料之一。同時紙材包裝無污染可降解，對“綠色包裝”的設計應用有重要意義。在提倡應用紙材包裝的同時我們也要警惕，紙材包裝的不合理設計和使用同樣會造成嚴重的環境問題，引起資源危機，這里主要是指紙張與其它材料的混用，以及高檔紙張的濫用。

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中圖分類號;F407.61 文獻標識碼：A

引言

目前，我國水處理技術的不斷進步，以及國家對環保事業的日益重視，大大促進了各種新型的水處理填料的研究、開發與應用，可降解生物膜載體是其中最具潛力者之一。今后，生物膜載體的發展方向將不僅僅是提高效率、優化性能，而且也在滿足環境要求、防止二次污染、高效利用能源等方面。在特定的條件下，可降解生物膜載體通過一定的時間后能被附著在其表面的細菌、霉菌、原生動物、后生動物等各類水處理微生物降解，其自身分子量逐漸變小，最終代謝成CO2和H2O，而不會產生生物膜載體殘渣，從而解決了水處理填料殘渣對環境的二次污染問題。因此，國內外對可降解生物膜載體在水處理中的應用的研究逐步深入。

目前，實驗室研究和工程應用中的可降解生物膜載體的種類較多，各自特性有較大差異。本文著重探討了可降解生物膜載體的基本特性，介紹了其類別和研究現狀，并對可降解生物膜載體今后的研究方向進行闡釋。

1 可降解生物膜載體的基本特性

首先，可降解生物膜載體應具備傳統生物膜載體的基本特性：（1）比表面積大、孔隙率高并且不易堵塞。生物膜載體通常含有充足的內外表面積，可為微生物提供棲息和繁殖所需的載體表面和生存空間，維持生物膜反應器內較大生物量和生物多樣性。生物膜載體上附著的生物量是隨著比表面積和孔隙率的增大而增多的，而生物量的增多又可以提高反應器可承受的最大有機負荷量。（2）易流化。孫廣路[1]等研究了生物膜載體在移動床生物膜反應器（MBBR）運行中的堆積現象，獲得了MBBR的填料分布方程，證明了生物膜載體易流化的重要性。（3）無毒害作用。生物膜載體必須保證運行過程中不會分解出抑制微生物正常生長的有害物質。（4）價格低廉且易于取材。（5）機械強度大。生物膜載體的機械強度應能保證其在使用周期中的壽命和穩定性。

除此之外，針對傳統生物膜載體使用后含有大量有毒有害物質，通常的焚燒、填埋等垃圾處理方法難于去除，使載體殘渣及有害物質長期存在于自然界中，造成環境的二次污染現象，可降解生物膜填料可在一定使用期后自發地或在附著微生物產生的活性降解酶作用下降解為簡單小分子物質，這些小分子物質可作為微生物的營養物質被分解吸收，從而不會導致二次污染。

2 可降解生物膜載體的分類

目前，可降解生物膜載體的研究對象主要有三類：（1）天然高分子生物膜載體；（2）聚酯類可生物降解聚合物（BDP）生物膜載體；（3）改性可降解塑料生物膜載體。

2.1 天然高分子生物膜載體

天然高分子生物膜載體的生產原料十分容易獲得且價格較低廉，同時，由于其來自于自然環境，具有對微生物無毒害作用，傳質性能好，可完全被生物降解等優點，但天然高分子生物膜載體也普遍存在著強度較低，壽命短的問題。近年來，研究較多的天然高分子生物膜載體有纖維素、殼聚糖、海藻酸鈉等。

纖維素是植物細胞的主要成分，是由葡萄糖組成的大分子多糖，不溶于水及一般有機溶劑，是適合生物膜附著的理想載體。趙薇等[2]對比研究了未改性、交聯、交聯且陽離子化纖維素生物膜載體的性能，各種環境因子對纖維素的降解，以及對生物膜生長的影響情況。研究結果證明對纖維素生物膜載體進行交聯或者陽離子化，均可以降低載體降解的速度。同時，陽離子化還會促進附著的生物膜的形成和生長。李斌等[3]利用農業廢棄物（玉米芯、棉花、稻殼以及稻草）為反硝化碳源濾料，對比研究了這4種天然高分子生物膜載體的靜態釋碳量和質量、長時間的生物脫氮效果和微生物的附著特性。結果表明：相比較下，玉米芯載體在運行初期可以溶出較多的有機物質，從而促進微生物的附著和生物膜的繁殖生長。同時，這4種天然高分子生物膜載體中玉米芯表現出的長時間的生物脫氮效果最好。

殼聚糖是一類天然的堿性多糖，其前身甲殼素在自然界中具有豐富的儲量，僅次于纖維素。殼聚糖具有可生物降解性、較好的生物親和性、易改性和易固定化等諸多有利于作為生物膜載體的特性。20世紀90年代以來，以殼聚糖為生物膜載體的微生物固定化技術得到廣泛研究。肖湘竹等[4]利用殼聚糖制備固定化厭氧污泥微球，研究了上流式厭氧污泥床反應器對TNT廢水的處理，TN的去除率為75.76%～94.76%，達到了良好的處理效果。

Ettayebi等[5]在研究處理含酚廢水時采用了海藻酸鈣珠體作為假絲酵母菌的載體，24小時COD、一元酚和多元酚去除率分別為9.7%、69.2%和55.3%，處理效果良好。同時，微生物載體可促使假絲酵母菌的最大活性期達到5個月。

2.2 聚酯類可生物降解聚合物生物膜載體

合成型聚酯類生物膜載體是最常見的可生物降解有機合成聚合物生物膜載體。該類生物膜載體主要采用植物為原料，通過發酵生產制取。其中，聚羥基脂肪酸酯（PHA）可降解生物膜載體在近20多年來得到迅速發展。

蘇彤等[6]以PHA為碳源和生物膜載體，研究其去除地下水中硝酸鹽的影響因素。結果表明：在一定條件下，PHA為生物膜載體能有效地去除地下水中的硝酸鹽，且可以提高生物膜對pH的適應能力。董明來等[7]在構建反硝化生物膜反應器用以研究反硝化效果及生物膜上微生物的組成時，采用了一種新型的可生物降解的聚合物――聚丁二酸丁二醇酯（PBS）作為反硝化碳源和微生物附著生長的載體。研究結果表明：利用該生物膜載體構建的反應器脫氮效果顯著，并且可以表現出良好的抗沖擊負荷能力；并進一步研究了以PBS為碳源和生物膜載體的序批式生物膜反應器對含鹽水體的異養反硝化過程。結果表明：PBS具有良好的可生物降解性和顯著的去除硝態氮的能力，可以作為處理低C/N含鹽廢水較理想的反硝化碳源。

2.3 改性可降解塑料生物膜載體

過去的研究認為：聚烯烴類如聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）由于具有疏水性、高摩爾質量、并且缺乏能被微生物利用的官能團，因而生物降解十分困難。然而，隨著研究的深入，許多研究者發現原本不可降解的聚烯烴塑料經過特定的改性處理后可以具有一定的生物降解性能，獲得可生物降解塑料生物膜載體。其原理是采用一定方法在聚烯烴分子上引入易降解的基團、易斷裂的化學鍵、易轉移的基團或原子，或分子上連接或整體成分上摻合一些微生物可吞噬的成分如淀粉、殼聚糖等。

3 展望

目前，對可降解生物膜載體在水處理中的應用的研究正在逐步深入的過程中，其應用前景十分廣泛，但距投入工程實踐的應用中尚需一定時間，仍有許多問題亟待解決：（1）對于上述三類可降解生物膜載體的降解機理尚未被完全解釋清楚；（2）如何解決載體材料的成本與生物可降解性之間的矛盾；（3）如何實現可降解生物膜載體降解速度的精確控制；（4）目前可降解生物膜載體在水處理中的應用仍局限于反硝化等某些特定的處理過程，如何拓展其在水處理其他領域應用等。

參考文獻

[1] 孫廣路, 李山, 孫承林. 推流式移動床生物膜反應器填料分布研究[J]. 環境工程, 2009, 27: 202-204.

[2] 趙薇, 康勇, 趙春景. 水處理用纖維素載體的降解及生物膜附著性能[J]. 環境科學學報, 2009, 29(2): 259-266.

[3] 李斌, 郝瑞霞. 固體纖維素類廢物作為反硝化碳源濾料的比選[J]. 環境科學, 2013, 34(4): 1428-1434.

[4] 肖湘竹, 趙國偉, 陳夢雪. 殼聚糖固定化厭氧污泥微球的制備研究[J]. 中國西部科技, 2007, 04:1-2.

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綠色設計理念也稱作生態理念、環保設計等。綠色設計理念是指在產品的設計過程中，要合理分析并總結出產品的一系列性能、功用、質地、開發周期以及產品的成本，而對產品是否影響資源和環境更應當作重點考慮，使得綠色產品較傳統的產品在各方面都更具優勢，力求在各方面都做到綠色節能環保。在產品的設計階段應將環境污染因素和節能減排、不對生態圈造成壓力當作首要設計因素，采取合理有效的防污生產措施，減少工業生產中因有害物質的排放給人類的生活環境造成的危害和干擾，減少能源的消耗，并在此前提下盡可能地使用可再生資源或者可循環使用的資源。

1.2綠色理念包裝設計的準則

以人為本的思想是綠色理念包裝設計的基本理念，綠色理念包裝相對傳統包裝而言更具有深層次的內涵和人文關懷，它所傳遞和表達的信息量大且涵蓋的范圍廣。綠色理念以環保、健康為準則，研制出有利于人類社會和諧、高速、健康發展的產品。

2現代社會對綠色包裝設計的要求

2.1綠色包裝的結構

在商品時代的今天，綠色包裝以其特有的結構特征贏得初步勝利。在包裝的結構上，綠色產品較傳統產品的包裝而言，使用更方便，搬運更合理，儲藏更可靠，解讀更方便，它具有傳統產品包裝不具備的各種優良性能，更好地滿足了消費者心理和生理上的需求。在人類社會高速發展的今天，人們已不能只滿足于產品包裝的基本性能，更多的人尋求的是心理和生理上的舒適和滿足，從中獲取更多的益處，當代設計離不開這些因素，或者說正是因為這些因素使得當代產品包裝的發展方向更為明確。包裝的結構，無論大小都應傾注綠色設計理念，因為產品的結構更能體現產品的好壞和它的優劣。綠色設計理念想要準確地傳達產品包裝的內涵和信息，必須在它的結構上下工夫，從產品性能、用途以及消費對象方面綜合分析和研究，研制出適合產品要求的綠色包裝才是當務之急。

2.2綠色包裝的造型

產品的包裝造型屬于產品的基本屬性因素，也是產品設計中較為重要的方面。現代化的生活使得人們崇尚簡約主義，當然在綠色產品造型設計上也融入了簡約設計的元素，產品的造型應簡單、干凈、有內涵，同時簡約的產品包裝設計也可以減少材料的消耗。使用簡單的形狀、顏色，做到產品包裝外觀的簡約，在產品的包裝設計上力求用最少的基本元素達到最佳的效果。

2.3綠色包裝的材料

綠色包裝材料是順應社會的需求產生的，人們利用可循環使用的再生資源來制作產品包裝，在一定程度上節約了大量資源和成本。開發使用綠色包裝材料迫在眉睫，此類材料干凈、衛生、無污染。綠色包裝材料多使用可再利用的材料，這類材料在使用的過程中應限制材料的種類數，縮減材料的種類可以增加同類材料的使用量，即用種類盡可能少的材料作包裝材料，與此同時人們要考慮材料的兼容性，使自然資源被合理的開發利用，并且使得自然資源良性循環。人們對廢棄的或者不被重視的自然資源應該合理的開發和利用，比如玉米桿、麥稈等被丟棄的綠色材料，應該根據其特性來設計研制出可利用的綠色包裝。使用綠色包裝必須確保包裝原料的安全化，材料不能含有有毒有害物質，以便在回收以后對廢棄包裝進行處理，同時制成的綠色包裝也要容易分類，以便處理。通常被用來制作綠色包裝的材料有以下幾種。

2.3.1可降解塑料

可降解塑料的分子內部結構比較特殊，其化學結構在一定的外界環境下能夠發生改變，因此用可降解塑料作產品包裝材料不會造成環境污染。可降解塑料包裝材料制作簡單，降解速度較快，可以通過紫外線的照射、土壤和水中的微生物作用達到降解的目的。通過微生物的代謝作用，可降解塑料包裝材料又被還原成簡單的化學成分，這種可降解塑料無毒，對人體和人類的生活環境不會造成威脅，當它以新的形式進入到生態環境中后，又可以重新組合，從而被再次利用。現代科技需要以可降解塑料作原料來進行包裝的加工、分解、再利用。

2.3.2可重復再生材料

可重復再生材料具有可重復利用的特點，相對傳統包裝材料而言在一定程度上節約了資源，降低了成本。生活中常見的可重復利用包裝有盛裝各種酒、飲料、食用油等的玻璃瓶或塑料瓶，這些玻璃瓶都可以回收利用，前提是這些玻璃瓶中不能含有金屬、陶瓷等其他物質，根據玻璃瓶的顏色可將其進行分類收集，以便再生利用。

2.3.3可食性材料

作為一種新型綠色包裝材料，可食性材料已經在食品方面得到了較為廣泛的運用，可食性材料不含有害物質，加工簡單方便。可食性包裝材料在實現產品包裝功能后，也可以將其“廢棄物”當作食用原料來使用，體現包裝材料的多功能性。可食用包裝材料質輕、干凈、無毒無味，可隨身攜帶，保存方便。可食性材料的種類有很多，經過一系列的組合、加熱、加壓等方法制成。不同產品所需要的可食性包裝材料也不同，根據原料的特性將可食性材料進行分類加工，主要的可食性包裝材料可分為五大類：（1）淀粉類可食性包裝材料。淀粉類可食性包裝材料主要成分是淀粉，使用各種天然果實淀粉，再加入天然無毒的植物膠或動物膠以一定的比例制成。（1）蛋白質類可食性包裝材料。眾所周知，蛋白質具有膠體性質，加入改變蛋白質膠體親水性的添加劑，制得以薄膜形式存在的包裝材料。（2）多糖類可食性包裝材料。以多糖食品為原料，利用多糖食物的凝膠作用制得。（4）脂肪類可食性包裝材料。由不同來源的脂肪提煉得到相應的包裝薄膜。（5）復合類可食性包裝材料。復合類可食性包裝材料由多種材料組合，采用不同的加工工藝制得。

2.4綠色包裝的生命周期

所有的產品包裝都有生命周期，和傳統的產品包裝生命周期相比，綠色產品包裝的生命周期不僅包括從包裝設計、制造、裝配、運輸、使用到變成廢棄品為止經歷的所有時間，還包括從廢棄后到再利用的時間。

2.5綠色產品的營銷

綠色產品從生產者手中到消費者手中所經過的由眾多執行不同職能、不同名稱的中間商連接起來的通道，通過中間機構進行營銷活動，綠色產品應在適當的時間，按照相應的價格進行配送與銷售。產品的綠色營銷因素體現在消費者購買和使用的時候，企業應該大力宣揚綠色產品較傳統產品的優點，讓更多的人加入到“綠色消費潮流”中，促進綠色消費。

3綠色理念在包裝設計中的應用綠

色包裝憑借自身獨特的文化內涵和多元化的性能占據了很大的市場，它昭示了人類社會在長期的發展過程中，物競天擇、優勝劣汰的必然發展趨勢。人們通過匠心獨運的綠色設計理念設計出的包裝更加簡約時尚。就拿綠色包裝在食品中的運用來說，綠色食品包裝在生活中使用得很普遍，它在使用之后可以通過降解程序再回收利用，對人體的心理和生理機制都沒有危害，綠色食品包裝設計凸顯出經濟價值，綠色食品包裝是綠色設計理念發展的必然趨勢。有的綠色產品包裝還可以供人食用，對人體有一定的營養價值。綠色食品包裝在講究環境效益的同時，也體現了產品的經濟價值，必將推動“綠色消費浪潮”。

為解決由于人們過度追求產品包裝所導致的環境污染和資源浪費問題，即包裝中存在的生態學問題，世界環保組織曾呼吁所有人了解綠色包裝設計的新內涵，綠色包裝設計要減少包裝材料的消耗，節約自然資源，包裝容器可以經過回收再次填充使用，包裝材料具有可循環使用的特性，并且可以在自然界的作用下降解。

在產品包裝中引入綠色理念這一概念，使設計者在產品包裝設計中產生許多綠色理念的構想，這種綠色包裝不會污染生態環境，也不會危害人體健康，能循環使用，是一種可持續發展的包裝物質。人類的新價值觀將會使得綠色設計理念受到全人類的關注，成為人類社會發展不可缺少的具有深層價值的理念。

篇（7）

當今世界，環境問題日益突出，物流包裝與環境有著密切的關系，“白色污染”源主要來自包裝。國際社會對保護環境的呼聲愈來愈高，特別是20世紀90年代以后，綠色物流包裝正在興起。從本質上講：綠色物流包裝是指產品設計、生產時節約資源和能源，減少廢棄物；使用后易于回收或自行分解回歸大自然，對生態環境沒有任何損害的物流包裝。綠色物流包裝的內涵還包括環境保護和資源再生兩大關系人類生存與發展的問題。世界各國特別是一些經濟發達國家正在研究開發新的無害的物流包裝材料和研究推廣物流包裝廢棄物的回收和綜合治理技術，這是可持續發展的基礎。

一、 綠色物流包裝的主要手段

1.包裝設計，把好源頭

包裝的環保首先體現在前期的包裝設計上。發展綠色包裝要從源頭抓起，在包裝設計時，就要事先考慮到該包裝是否節約資源，是否能夠再生和循環利用，應在滿足產品流通及美觀的情況下，盡量減少包裝的體積、重量和數量，為它最終的回收處理作最優化設計。

當前一些企業在小家電的包裝設計方面做得非常成功。這些企業在前期的包裝設計時便非常注重產品外包裝的人性化和藝術化，他們通常綜合運用心理、營銷、文化、美學等因素，對其產品包裝進行精心設計，從源頭上把好環保的第一關。比如將外包裝做成花籃、飾物等藝術造型，既豐富了產品的內涵，又可以使其作為家庭裝飾物，充分遵循了包裝產品生命周期分析法(LCA)，從而大大延緩了回收周期，很好地體現了環保宗旨。

2.從用材方面入手

(1)紙包裝。由于紙制品包裝使用后可再次回收利用，少量廢棄物在大自然環境中可以自然分解，對自然環境沒有不利影響，所以世界公認紙、紙板及紙制品是綠色產品，符合環境保護的要求，對治理由于塑料造成的白色污染能起到積極的替代作用。目前，國內外正在研究和開發的紙包裝材料有：紙包裝薄膜、一次性紙制品容器、利用自然資源開發的紙包裝材料、可食性紙制品等。上海嘉寶包裝公司引進先進設備研制成紙漿模型，這種產品采用天然植物纖維，如蘆葦漿、蔗渣漿、木漿等原料，經科學配方，模壓成型而制成。這種紙漿模型是替代泡沫餐具的最理想的產品。

(2)木材、竹包裝。木材作為包裝材料，具有悠久的歷史，但由于木材的生長周期長，所以較缺乏，竹材具有生長快、質輕、強度高、彈性大、比木材價廉等特點。中國是世界上木材缺乏的國家，但中國的竹林總面積和竹資源蓄積量分別居世界首位和第二位。中國具有濃郁傳統文化氣息的竹包裝已受到歐美及日本等國的青睞。

(3)玻璃包裝。如果不含有金屬、陶瓷等其它物質，玻璃幾乎可以全部回收利用，某一顏色的玻璃中其它顏色玻璃碎片的含量有最大限值:①綠色玻璃中其它顏色玻璃的最大含量不超過15％。②白色玻璃中其它顏色玻璃的最大含量不超過3％，其中棕色玻璃的最大含量不超過2％，綠色玻璃的最大含量不超過1％。③棕色玻璃中其它顏色玻璃的最大含量不超過8％。為此，必須加強不同顏色玻璃的分類收集，在一些發達國家，白色玻璃和彩色玻璃分別用不同的容器收集。由于玻璃包裝具有可視性強、易于回收復用優點，它已成為飲料等產品傳統包裝的主要容器。

(4)可降解塑料。目前國際上流行的“可降解新型塑料”具有廢棄后自行分解消失、不污染環境的優良品質。

德國發明了一種由淀粉做的、遇到流質不溶化的包裝杯，可以盛裝奶制品，這項發明為德國節省40億只塑料瓶，其廢棄后也容易分解掉。美國研究出一種以淀粉和合成纖維為原料的塑料袋，它可在大自然中分解成水和二氧化碳。荷蘭和意大利等國已立法規定某些塑料包裝材料必須采用可降解塑料，有害環境的包裝一律不得投放市場。

3.從可重復使用、再生、可食、可降解方面入手

(1)可重復使用。重復再用如推行啤酒、飲料、醬油、醋等包裝采用玻璃瓶，反復使用。瑞典等國家實行聚酯PET飲料瓶和PC奶瓶的重復再用達20次以上，荷蘭Wellman公司與美國Holmson公司對PET容器進行100％的回收。

(2)再生。如聚酯瓶在回收之后，可用兩種方法再生，物理方法是指直接徹底凈化粉碎，無任何污染物殘留，經處理后的塑料再直接用于再生包裝容器；化學方法是指將回收的PET粉碎洗滌之后，用解聚劑甲醇、乙二醇或二甘醇等在堿性催化劑作用下使PET全部解聚成單體或部分解聚成低聚物，純化后再將單體或低聚物重新聚合成再生PET樹脂包裝材料。

(3)可食用。幾十年來，大家熟知的糖果包裝上使用的糯米紙及包裝冰淇淋的玉米烘烤包裝杯都是典型的可食性包裝。人工合成可食性包裝膜中比較成熟的是普魯蘭樹脂，它是無味、無臭、非結晶、無定形的白色粉未，是一種非離子性、非還原性的穩定多糖。它透明、無色、無臭、無毒，具有韌性、高抗油性、水中容易溶解、能食用，可做食品包裝。其光澤、強度、耐折性能都比高鏈淀粉制得的薄膜好。

(4)可降解。可降解材料是指在特定時間特定環境下，其化學結構發生變化的一種塑料。可降解塑料包裝材料既具有傳統塑料的功能和特性，又可以在完成使用壽命之后，通過陽光中紫外光的作用或土壤和水中的微生物作用，在自然環境中分解和還原，最終以無毒形式重新進入生態環境中。

二、發展綠色物流包裝的對策

1.加強綠色包裝意識

加強綠色包裝的宣傳教育，樹立包裝設計師和消費者的環保意識。進行資源短缺、環境危機及污染源教育；包裝廢棄物回收教育；環保法規教育和對企業普及ISO14000系列標準的宣傳。使全社會認識到環境保護的重要性。

2.推行綠色包裝設計，采用新型包裝材料

推進綠色包裝的首要工作就是綠色包裝設計，它直接影響到包裝方式、包裝用料的選擇和使用量及包裝廢棄物的處置等。對綠色包裝設計的整體要求，除強調包裝保護和陳列等功能外，還應加上環保功能。綠色包裝材料的研制開發是綠色包裝最終得以實現的關鍵，因此，當務之急是大力開發新型綠色包裝材料，取代原有的污染性材料。綠色包裝材料研發應貫徹執行綠色包裝制度的“4R+1D”原則，重點開發可重復使用和可再生的包裝材料、可食性包裝材料和可降解材料。紙包裝和玻璃瓶罐包裝均有污染小、易于回收再利用的優點，是綠色包裝主要選用材料。因此要求造紙業積極采用高新技術、發展無堿造紙法，開發生產強度和阻隔性能同塑料和塑料制品相當的紙制品，以適應許多國家和地區包裝“以紙代塑”的趨勢。玻璃制造業也應大力研制開發高強度、薄型、方便的玻璃瓶罐包裝材料。總之綠色包裝材料的研制開發要結合我國資源情況，有效利用資源，節約能源。

3.加強物流包裝廢棄物的回收利用

為了節約資源減少廢棄物，反對過度包裝。經濟發達國家已將反對過度包裝作為減少包裝污染、節約資源、通向綠色包裝的一個重要途徑。

建立物流包裝回收機構，提高回收處理技術。物流包裝廢棄物回收后，重新使用或經過加工處理后再次利用，無論怎樣利用，都達到節約原材料、減少污染、保護環境。物流包裝企業應在內部建立健全廢棄物回收利用機制，形成局部廢棄物物流體系，逐步向企業外部擴展。將物流包裝廢棄物的回收、分類、凈化、儲存、加工制造及信息等有機地結合起來，形成龐大的廢棄物物流網絡系統。那么，不僅能將環境污染降到最低程度，還可以解決資源不足與需求的矛盾，促使物流包裝形成良性循環。

4.實施綠色標志

綠色標志也叫環境標志，它是指包裝制品或被包裝產品屬于綠色產品。環境保護是一個龐大的復雜的綠色系統，僅靠“下游”回收處理綜合利用遠遠不能滿足當今社會控制污染，保護環境的需要，應該從污染形成的“源頭”，上游的產品生產到下游的“末端”的回收再生全過程進行預防和管理。不僅重視生產過程中資源的有效利用及清潔和污染處理，也要重視流通過程中造成環境污染，還要重視消費及消費后的回收處理問題。實施綠色標志，使環境保護從單純的強制性逐步發展為強制與指導相結合方式，企業將由被動治理污染逐步轉變為主動預防污染。

近年來，全球掀起了綠色浪潮，國際上有關組織已提出“使用綠色包裝，保護生態環境”的口號。在綠色浪潮的沖擊下，包裝產業，應以“充分利用資源，保護環境”為己任，不僅是為了當前的利益，而且是為了千秋后代，走可持續發展之路，創綠色家園，還綠色世界。

參考文獻:

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篇（8）

隨著都市生活節奏的加快，保鮮膜已逐漸成為日常生活中的一種必需品，但傳統的保鮮膜屬于石油制品，不僅難以降解，而且包裝食品過程中容易產生塑化劑危害人體健康。為了讓食品保鮮更加安全放心，科學家們一直致力于研發新的技術改進傳統的食品保鮮。

這項技術在國外很早就已經開始著手研究。研制出來的這種保鮮膜是從牛奶中提取來的，通過對乳清蛋白加工從而形成膜用于保鮮。牛奶含有酪蛋白和乳清蛋白，酪蛋白提取后做出來的是奶酪，做成奶酪后會有很多的廢水跑掉，而廢水里含有大量的乳清蛋白，乳清蛋白自身是一種優質蛋白，是人體非常需要的。

國外的類似研究相對而言已經比較完善了。而冷小京所帶領的團隊從制作奶酪的廢水里把乳清蛋白提取出來然后做成了膜，也算是一種牛奶制品。

保鮮膜也能補鈣

提及想法的產生，冷小京說他的初衷是為了食品的安全保鮮。早在2007年國家863項目對此進行了支持，使用乳清蛋白做膜一開始考慮的是機械強度，保鮮膜要結實，要包別的東西，防刺穿能力、保鮮能力都要強，要具備柔軟和延展性。

研發的過程中所用的材料全是食品級的材料，連塑化劑都是食品，這樣做出的膜就不再是普通意義上的包裝膜了。于是冷小京開始思考，既然都是用食品級的材料加工，那保鮮膜本身也是一種營養因子的提供者而具備一些營養，那么膜本身就應該可以食用。

“于是我們在里面添加了一些別的營養因子、功能保健因子。接下來，我們就要考慮不光要有營養還要維持原先的機械強度。我們在這兩個之間做了很多的基礎研究，于是后來出現了可食用保鮮膜。”冷小京研究出來的可食用保鮮膜有的可以用來補鈣，有的可以用來補充維生素。

從研究角度來看，可食用保鮮膜分為幾類，一種是加強包裝方面的功能性，包括抑菌能力、殺菌能力、抵抗紫外線輻射的能力。另一種是營養可以控制的，可以加入不同的維生素或者營養因子。

這項技術不僅在國內有了研究成果，早在2012年9月，阿根廷布宜諾斯艾利斯大學的研究人員就利用植物中的淀粉提取物，成功地發明了一種可以食用的塑料。這種塑料不但無毒無害，包裹在食物上還具有保鮮作用，而且易于降解，不會對環境構成危害。

在冷小京看來，兩項研究的原理和初衷都是相同的。

從傳統中借鑒

傳統的食品保鮮大多是用保鮮膜完成，而這種保鮮膜自身屬于化工制品，含有大量的化工元素。食品包裝膜在微波爐熱飯的時候用量非常大，可這種保鮮膜一旦碰到高溫，尤其是飯菜的油脂較多時，就很容易破裂，這種破裂本身意味著材料的斷裂，這樣就會有肉眼看不見的碎片跟飯菜混在一起，于是許多的化工原料就在人們不經意的時候被吞咽到身體里。

另外大量傳統化工做成的材料作為食品包裝，都有對人體有害的化工助劑溢出遷移的現象。化工材料從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質，二者就會進行結合。長期下去，人體會因此產生越來越多的健康隱患。

為此，科研界一直致力于研究可以食用的保鮮材料。冷小京說：“可食用膜里面的塑化劑也可以食用，把它和食品的外包裝隔開，即使膜里面有東西溢出，溢出的也是食品級的原料，這樣就排除了安全隱患。從化學角度來看，盡管傳統材料溢的化學品含量沒有達到影響健康的程度，但是依然是一種隱患，我們不能忽略不計，科研界應該在科技上找到解決的辦法。所以可食用保鮮膜的問世在應用領域上屬于不可避免。”

研究初期，冷小京的團隊也遇到了大量的問題。失水快無疑是其中最核心的一個，乳清蛋白做成膜以后，漏天放置，一兩個小時內就會脫水，形成的膜就變的很硬很脆，一掰就斷，不能做包裝材料。

“于是我們就加入了可食用的塑化劑和甘油，用它們來代替水。以前水用來做塑化劑的時候，形成的膜在水里一泡一蒸發，膜就變成很硬了。而塑化劑放進去以后，膜就變得柔軟，加上甘油不易蒸發，放進去后水分跑掉了，甘油就進去了。所以我們的膜從物理感官上就像一個透明的塑料布，柔軟性好、透明度高。”冷小京介紹。

可食用保鮮膜既然可以被人類吃，相應的也可以被微生物吃掉。冷小京當然已經考慮到了這個問題，“膜的設計決定它的性質，我們的膜增加了抗菌素，比其他的食品的抗菌能力強很多，別的食品可以被污染，但這個膜就不容易被污染。抗菌素仍然被多數人忌諱，不愿意食用。但如果把它放在膜里就沒關系，膜可以選擇不吃也可以扔掉。”

當然，任何食品都有保質期，可食用保鮮膜作為一種可食用物質也有保質期，過了保質期就不能再食用了。目前可食用膜的保質期為半年到兩年。

依然存在隱患

可食用保鮮膜也不是完美的，具有自己的缺點。這種膜從設計的角度考慮是一種內包裝膜，跟食品直接接觸，外面還是要有一層塑料包裝。直接把它當外包裝膜固然可以，但是其性能就沒有化工產品對外界的抵抗能力強。

食品的本質，既是它的優點同時也是缺點。

與傳統的保鮮膜相比，可食用膜的應用領域不同，有相當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較強的機械能力，撕不破拉不斷，需要高強度的材料才行。而一些塑料的杯盤碗碟、紙張、布等完全可以被可食用材料取代。

至于可食用保鮮膜徹底取代傳統保鮮膜，在技術上還有很長的路要走。

隨著研發的深入，這項技術已基本趨于成熟，在冷小京的實驗室里，做出一批可食用膜僅需要一個小時的時間。談及該項技術未來的發展，冷小京希望能夠將技術產業化、進入大工業生產階段，他也正在積極地選擇合適的廠家進行工業生產。

目前這種可食用保鮮膜的成本維持在每幾毛錢左右，這在食品領域中已非常低，但相對于傳統化工包裝材料還是較高。冷小京認為由于剛剛走出實驗室，再加上食品不像化工產品一樣可以大工業化生產，成本高是不能避免的，而一旦形成大工業化生產成本就一定會降下來。

塑料的食品化？

可食用保鮮膜，能夠替代傳統工業塑料保鮮膜。如果這種理念延伸，是不是所有化工制造的塑料制品都能用食品替代？

中國塑料行業協會專家認為，傳統的塑料都屬于化工制品，其原料為不可再生資源，具有不可降解性。由于這樣的自身缺點，傳統塑料的大量存在就造成了大面積的白色污染，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資源和食物纖維制造，利用玉米等食品中含有的聚乳酸進行研究，將食品本身的可降解性轉化至塑料領域加以利用。

對于這樣的發展思路，冷小京也表示贊同。“原來的化工產品在最開始研究使用的時候由于限制，很多的原料我們并不清楚就用了，現在看到了危害，就應該尋找一些新的材料去取代。如果將這種理念應用進去，傳統塑料技術的水平、塑料的降解性都會得到提高。比如玉米中含有的聚乳酸可以做膜，這種材料的強度非常高且可以降解，調整設計和成分配方可以控制它的降解快慢。技術方面，傳統的化工原料跟我們的技術之間有很多地方都存在交叉。從分子角度來看，都是高分子形態，這兩個技術也不沖突。雖然二者的出發點完全不一樣，可食用材料在強度上也永遠不會比傳統化工材料高，但在以后的發展中，在跟食品包裝相關的領域里這兩種類型的材料一定會有交集，二者應該是相輔相成的。”

談到未來的發展，冷小京認為這里面的可能性非常多，聚乳酸、蛋白質、海藻酸等材料都是可以食用的，各有各的特色，具有某種程度的共性。科研界可以把很多的東西做成膜，也可以跟聚乳酸混在一起。擁有無窮無盡的方法，看人類需要的是什么，這不是誰取代誰，而是解決需求的問題。所有的材料都有自己的特色，應該各管一塊、相輔相成。將多種材料的優勢最大限度地發揮，必然會有更大的技術進步產生。

但對于這樣的發展思路，我們要辯證看待。可降解塑料可以降低白色污染，但從另一角度來看，技術的發展需要大量的生物資源做儲備，五六噸玉米才可以合成聚乳酸，目前我國的經濟發展還達不到這樣的水平。

篇（9）

現代生物技術是以DNA分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20世紀80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。與傳統方法比較,生物治理方法具有許多優點。首先,生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。其次,利用發酵工程技術處理污染物質,最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉移而造成重復污染,因此生物技術是一種既安全又徹底的手段。再次,生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數生物治理技術可以就地實施,而且不影響其他作業的正常進行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。所以,當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理以及有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

三、現代生物技術在環境保護中的應用

(一)污水的生物凈化

污水中的有毒物質其成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶,以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

(二)污染土壤的生物修復

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態,使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量,激發微生物的活性,由此可以改善土壤的生態結構,這將有助于土壤的固定,遏制風蝕、水蝕,防止水土流失。

(三)白色污染的消除

篇（10）

塑料袋的發明為人類生活帶來了許多方便。然而廢塑料制品進入自然環境后難以降解而帶來長期的深層次環境問題；高溫分解出毒害物質，毒害物質流入到食品當中會影響人體重要部位危害身體健康等問題，為了治理塑料袋的弊端，展開對廢塑料的研究，同時全民要樹立環保意識。

1.塑料袋的成分

塑料是一種高分子材料,以石油為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。我們經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，樹脂的性質常常決定了塑料袋的性質。同時，為了改進塑料袋的性能，還要在聚合物中添加各種輔助材料，如填料、增塑劑、劑、穩定劑、著色劑等，才能成為性能良好的塑料袋。

2.塑料袋的優點

2.1給人類生活帶來方便

塑料袋非常輕，輕的幾乎沒有重量，揉成團不過乒乓球大，攜帶極方便；不透水、氣，可以盛裝特殊的物品或食品（如水產品、肉類等等），塑料袋也可代替其他包裝物料，如罐頭、紙、玻璃等。如今,塑料袋已經悄悄地走進了人類生活，給人類生活帶來了許多的方便。

2.2 使用經濟

塑料袋亦無需要額外開采天然資源制造，故塑料袋可說物盡其用，塑料袋制作成本及其低廉，因而價格非常之低，市場上賣的塑料袋大的是2分錢一個，小的是0.7分錢一個，平均一個塑料袋不到1分錢，制作和使用都很方便。

3.塑料袋的危害

3.1不易回收

因為回收在利用的成本高，但利用率低，商家可以說是無利可圖，而且在使用過程中散落在城市街道、旅游區、水體中、公路和鐵路兩側造成“視覺污染”，這些廢塑料散落在地面上或隨風掛在樹枝上飄揚或漂浮在水面，污染環境、傳播疾病。

3.2 環境污染

廢塑料制品進入自然環境后難以降解而帶來的長期深層次環境問題。塑料結構穩定，不易被天然微生物菌破壞，在自然環境中長期不分離。這就意味著廢塑料垃圾如不加以回收，將在環境中變成永久存在的污染物并不斷累積，會對環境造成極大危害。現階段主要處理方法有焚燒和填埋，若將其焚燒會產生有毒煙霧，其中有一種叫二惡英的化合物，毒性極大，即使在攝入很小量的情況下，也能使鳥類和魚類出現畸形和死亡，對生態環境造成破壞，對人也有很大危害。至于填埋，將其埋葬100年，則還是原狀，無法被自然所吸收，對土地有極大的危害，改變其酸堿度，影響農作物吸收養分和水分，導致農業減產。拋棄在水里或陸地上的塑料制品，被動物當作食物吞入，導致動物死亡。塑料易成團成捆，它甚至能堵塞水流，造成水利設施、城市設施故障，釀成災害。漂浮在江河中的塑料制品給水源取用帶來很大困難，造成泵抽空和堵塞，給工業生產和水電站造成巨大損失。

3.3 影響垃圾的綜合利用

混有塑料的生活垃圾不適用于堆肥，要從垃圾中分揀出來廢塑料，這樣又增加了堆肥成本。污染了的廢塑料因無法保證質量，其利用價值也很低。隨意丟棄的塑料垃圾增加了環境衛生部門的工作強度和壓力。

3.4 危害人體鍵康

遺棄的塑料制品如粘有污染物，會成為蚊蠅和細菌生存、繁植的溫床。實驗證明，塑料袋中含有的聚乙烯單體對白鼠400毫克/公斤/日能抑制生育，肝臟及腎臟平均重量減輕；聚氯乙烯是氯乙烯單體的聚合物，在加工中由于其特性須添加增塑劑、穩定劑，故而使其向食物中遷徙的危害成分較多，尤其是未聚合的氯乙烯單體毒性較強，在體內與脫氧核糖結合，對肝臟產生毒性。塑料制品在溫度達到65℃時，毒害物質就會析出并且滲入到食品中，會對肝臟、腎臟、生殖系統及中樞神經等人體重要部位造成危害，影響人類身體鍵康。

4.塑料袋的治理

4.1 廢舊塑料的再利用

對廢舊塑料的綜合利用進行研究開發，該項目是集環保、廢棄資源綜合利用和技術創新于一體的項目，既解決了廢舊塑料的“白色污染”問題，同時也開辟了資源再生利用的途徑，化害為利，利國利民，符合國家可持續發展戰略，同時也利于發展多種能源，安排職工就業，形成新的經濟增長點。

4.2 降解塑料袋

降解塑料袋是在塑料袋中加入一種無害的金屬離子分解劑，在塑料袋加工流程的最后一道工序中，將這種分解劑注入聚乙烯混合物中即可。這種新型塑料袋的外觀、手感和堅韌程度，幾乎與目前使用的一般塑料袋沒有區別，卻能夠在短時間內完全降解。

4.3 生物全降解技術

該技術采用淀粉為主要原料,加入一年生長期植物纖維粉和特殊的添加劑,經過化學和物理方法處理制成生物全降解快餐盒。由于淀粉是一種可生物降解天然高分子,在微生物的作用下會分解為葡萄糖,最后分解為水和二氧化碳,對環境沒有任何污染。另外,與其共混的材料也是全降解材料,因而用這種材料制成的快餐盒降解性能極好，生物降解塑料是今后降解塑料行業發展的主要方向。

4.4加強環保意識

造成塑料袋泛濫成災的原因，其本身特性是一大因素，同時，我們毫無顧忌的使用，缺少環保意識，也是重要因素。我們也應該從自己做起，充分了解塑料袋的利弊，不在盲目使用塑料袋，樹立正確的環保意識。

【參考文獻】

[1]韓廣文“白色污染”泛濫成災怎么辦？[M].中國石化報.2001(2)

[2]呂選忠.可降解塑料開發及廢棄塑料處理與利用（續）[J].中國現代企業報.2008(B02):10

篇（11）

食品包裝是對食品進行的外包裝。它對食品的保存、食品安全有著重要作用。同時，食品包裝還有一定的宣傳效果。因此，食品包裝受到廣大食品生產商的重視，食品包裝的技術和應用得到迅猛發展。

在如今，食品包裝的材料五花八門，有紙張、金屬、玻璃、陶瓷、竹木、高分子材料以及復合材料等[1，2]，其中高分子材料內又包含塑料、橡膠和涂料。下面對食品包裝的主要包裝材料進行敘述和分析。

在這些材料中，以紙張做為材料成本最為低廉、外包裝容易加工、裝潢。但是，采用紙張作為包裝材料。包裝很容易因受到外力而遭到破壞。包裝外表的裝潢顏料也容易滲透紙張，使其內部的食物受到污染。臨時使用紙張會對食品的質保不會產生影響，但是，時間較長一點，紙質包裝內部的食物就容易因細菌增生而受到污染。這些表明采用紙張做為包裝其對里面食物的保護能力受到質疑。并且，紙張會消耗大量的木材，從這個方面說，紙張做為食品包裝材料并不適合當前大規模的工業生產，而是更適用于臨時使用。

玻璃、陶瓷做為包裝材料，由于兩者的化學性質較為穩定，因此，不容易受到酸、堿、油等物質的侵蝕。這也意味著，包裝在內的食物不會受到包裝材料的污染。并且，由于玻璃具有較好的光透特性，消費者很容易看清內部的食物的狀態。為消費者選擇食物帶來了一定的方便。在回收時，玻璃和陶瓷均屬可回收材料。因此，使用兩者對環境的污染非常小，對周圍生態的保護較佳。因此，采用玻璃和陶瓷做為包裝材料受到一定的支持。玻璃和陶瓷廣泛應用于對調料、酒、油等具有較強化學性質的食品的包裝，也用于制成瓶用于飲料包裝。雖然玻璃和陶瓷具有以上種種優點，但是，玻璃和陶瓷均屬于韌性較差的材料。兩者在面對外力沖擊時，很容易破碎形成碎片，這些碎片會對周圍人的安全產生一定的威脅。而且，玻璃和陶瓷的密封、形狀加工、裝潢的要求均較高。因此，玻璃和陶瓷的使用范圍受到一定的限制。

當前食品包裝采用的金屬材料包括鐵、鋁、不銹鋼等。金屬做為包裝材料，由于金屬具有較佳的延展性，較容易進行加工，金屬形成的外包裝對其內部的食物的保護較好，金屬容易進行裝潢而受到一定的提倡。可是，金屬相對于紙張、玻璃和陶瓷其價格很高，包裝成本較高。而且，金屬的化學性質較為活潑，在空氣中容易被氧化被侵蝕，也容易與包含酸堿性較強的食物進行化學反應，進而污染食物。因此，在當前，金屬雖然廣泛地應用，并占有重要的地位，但其使用受到一定的限制，多用于罐裝包裝。此外，金屬雖然可以在自然界進行降解，但是，金屬在降解時，離散的金屬粒子本身對周圍的環境也會產生一定的影響，甚至是污染。金屬材料在遭到破壞形成碎屑時，這些碎屑也會對周圍生物的安全產生一定的威脅。金屬材料在總體上數量相對稀少，屬于不可再生資源。因此，許多專家提議限制金屬在食物包裝的使用數量和使用范圍。金屬包裝在罐裝上具有獨特的優勢，許多商業集團研發新的技術，盡量使用較少的金屬材料進行包裝。如可口可樂公司采用的新加工技術使得新式的鋁制易拉罐的防護能力不變的前提下，重量減少了20%。

高分子材料中，主要包括塑料和橡膠兩部分。其中，塑料為目前食品包裝中主要材料。塑料成本較為低廉，同時具備較為穩定的化學性質。塑料抗水性收到廣泛的稱贊，同時，還具備優秀的抗酸性和抗堿性。在物理性質方面，塑料具備易加工，易封裝，易裝潢等優點，同時，塑料也往往具備較好的堅韌性，適宜面對復雜的環境。雖然塑料具有以上種種優點，但是，它也具備很多缺點。塑料雖然抗水性能優異，但是，面對有機溶劑它往往會溶解在里面，它的抗溶解性非常低，很容易溶解在里面。塑料在加工時，塑料內會殘留一定的雜質，這些雜質容易融入食物中對食物產生污染。塑料平時時化學性質穩定，但是塑料在高溫低溫等較為極端的溫度環境中，塑料就會發黏或變得易脆，其防護性能降低得極其顯著。塑料的化學穩定性使得塑料很難在自然環境中被降解。廢棄的塑料會對周圍的環境產生種種污染。雖然，塑料有種種缺點，但是瑕不掩瑜，塑料的種種優點使得食品包裝業廣泛地使用塑料做為包裝材料，也使得很難用其它材料對塑料進行完全替代。但，塑料是來源于石油化工業，其生產本身對周圍具有一定的污染。石油做為不可再生資源，其數量也是有限。雖然塑料可以在一定程度上進行循環使用，但是，做為食物包裝的材料，卻很難使用回收后的塑料做為包裝材料。因此，在日益提倡節能減排，節約資源保護地球的今天，塑料做為包裝材料受到一定的質疑。因此，有的人從保護環境的方面提出使用可降解塑料，但是這仍然無法徹底解決塑料的環境污染問題[1]。

在當前，對食物包裝的改進中，許多研究者提倡否定過度包裝，建議使用簡約包裝，盡量縮減包裝材料使用。但，這并不能從根本上解決食物包裝問題。當前，食品包裝業提倡使用綠色食品包裝。即采用新技術對現有的食物包裝材料進行性能改進。如，有的研究者認為[2]，紙質包裝材料，不像玻璃一樣易碎，不像金屬那樣貴，也不不像塑料那樣難以分解，建議采用新式技術，開發新型紙張材料。如采用石碳紙而不采用有機紙進行包裝。但是，這些在目前仍舊是屬于概念，無法在現實中大量的使用。也有的研究者從不同的角度提出開發新式可降解塑料、抗菌包裝等技術。但這些技術同樣會面對諸如環境污染，食物污染等問題，均屬不成熟方案。從總體上講，綠色食品包裝還有很長的路要走。

食品包裝是關乎食品安全，具有重要的意義，對食品包裝的研究，對發展經濟改善國民生活具有重要意義。