Badanie wpływu tworzyw oxobio- i biodegradowalnych na środowisko

Markowicz, F.

doi:10.12912/23920629/95278

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Badanie wpływu tworzyw oxobio- i biodegradowalnych na środowisko

Autorzy

Markowicz F.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

markowicz_badanie_wplywu_tworzyw_6_2018.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/95278

Warianty tytułu

Research on the impact of oxobio- and biodegradable plastics on the environment

Języki publikacji

Abstrakty

Na rynku tworzyw sztucznych pojawia się coraz więcej tworzyw opisywanych jako biodegradowalne, oxobiodegradowalne, które mają być całkowicie bezpieczne dla środowiska, mają rozkładać się znacznie szybciej niż konwencjonalne tworzywa, w warunkach naturalnych, np. kompostowania. Informacje podawane przez producentów takich materiałów budzą wiele wątpliwości i kontrowersji, związanych z rzeczywistym rozkładem tworzywa, jego bezpieczeństwem dla środowiska. Calem pracy było przedstawienie najważniejszych informacji, dotyczących tworzyw biodegradowalnych oraz oxobiodegradowalnych, wykorzystywanych jako opakowania na towary, żywność oraz worki na odpady, określenie możliwości rozkładu tych tworzyw oraz zidentyfikowanie problemów, jakie powstają na różnych etapach ich cyklu życia. Zebrane informacje potwierdzają konieczność modyfikacji przepisów i norm dotyczących tworzyw biodegradowalnych i oxobiodegradowalnych, w celu wyeliminowania z rynku produktów, które mogą stwarzać poważne zagrożenie dla środowiska oraz zdrowia i życia zwierząt. Głównym problemem jest rozkład tworzyw w różnych warunkach środowiskowych, które są inne niż ustalone podczas badań w laboratoriach.

On the market of plastics there are more and more plastics described as biodegradable, oxobiodegradable, which are to be completely safe for the environment, have to decompose much faster than conventional plastics, in natural conditions, e.g. composting process. The information provided by the makers of such materials raises many doubts and controversies related to the real decomposition of the material and its environmental safety. The aim of this study was to present the most important information on biodegradable and oxobiodegradable plastics, used as packaging for goods, food and waste bags, determining the possibility of decomposition of these materials and identifying problems that arise at various stages of their life cycle. The collected information confirms the necessity to modify the regulations and standards for biodegradable and oxobiodegradable plastics, in order to eliminate from the market products that may determine a serious threat to the environment and animal health and life. The main problem is the decomposition of plastics under different environmental conditions, which are different than those found during laboratory tests.

Słowa kluczowe

biodegradacja tworzywa biodegradowalne tworzywa oxobiodegradowalne opakowania zanieczyszczenie środowiska

biodegradation biodegradable plastics oxobiodegradable plastics package environment pollution

Wydawca

Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej

Czasopismo

Inżynieria Ekologiczna

Rocznik

2018

Tom

Vol. 19, nr 6

Strony

172--181

Opis fizyczny

Bibliogr. 64 poz., rys.

Twórcy

autor

Markowicz F.

florentyna.markowicz@upwr.edu.pl

Instytut Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl. Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

Bibliografia

1. Adamcová D., Toman F., Vaverková M., Kotovicová J. 2013. The effect of biodegradation/degradation of degradable plastic material on compost quality. Ecological Chemistry and Engineering. 20(4), 783-798.
2. Agamuthu P., Faizura PN. 2005. Biodegradability of degradable plastic waste, Waste Management & Research, Apr; 23(2), 95-100.
3. Agboola O., Sadiku R., Mokrani T., Amer I., Imoru O. 2017. Polyolefins and The environment. Polyolefin Fibres, Structure, Properties and Industrial Applications, The Textile Institute Book Series, 89-133.
4. Alam O., Billah M., Yajie D. 2018. Characteristics of plastic bags and their potential environmental hazards. Resources, Conservation and Recycling, 132, 121-129.
5. Alvarez-Chavez C.R., Edwards S., Moure-Eraso R., Geiser K. 2012. Sustainability of bio-based plastics: general comparative analysis and recommendations for improvement, Journal of Cleaner Production, Vol. 23 (1), 47-56.
6. ASTM D6400-12 Standard Specification for Labeling of Plastics Designed to be Aerobically Composted in Municipal or Industrial Facilities.
7. ASTM D6868-17 Standard Specification for Labeling of End Items that Incorporate Plastics and Polymers as Coatings or Additives with Paper and Other Substrates Designed to be Aerobically Composted in Municipal or Industrial Facilities.
8. ASTM D6954-18 Standard Guide for Exposing and Testing Plastics that Degrade in the Environment by a Combination of Oxidation and Biodegradation.
9. Barnes D.K.A., Galgani F., Thompson R.C., Barlaz M. 2009. Accumulation and fragmentation of plastic debris in global environments. Plastics, the environment and human health, 364(1526), 1985-1998.
10. Bidlingmaier, W., Papadimitriou, E.K., 2000. Use of biodegradable polymers and management of their post-consumer waste. ORBIT Special Events, Wolfsburg, Federal Republic of Germany.
11. Biobag USA http://biobagusa.com/about-biobag/ biobag-technology/.
12. Bismarck A., Aranberri-Askargota I., Springer J., Lampke T., Wielage B., Stamboulis A., Shenderovich I., Limbach H. 2002. Surface characterization of flax, hemp and cellulose fibers; surface properties and the water uptake behavior, Polymer composites, 10, 23(5), 872-894.
13. Bobek B., Smyłła A., Rychter P., Biczak R., Kowalczuk M. 2009. Degradacja wybranych poliestrów w glebie z udziałem mikroorganizmów. Proceedings of ECOpole, 3(1), 51-57.
14. BS 8472:2011 Methods for the assessment of the oxo-biodegradation of plastics and of the phyto-toxicity of the residues in controlled laboratory conditions.
15. Chiellini, E., Corti, A., D’Antone, S., Baciu, R. 2006. Oxo-Biodegradable Carbon Backbone Polymers - Oxidative Degradation of Polyethylene under Accelerated Test Conditions. Polymer Degradation and Stability, 91, 2739-2747.
16. Cruz-Navarro, D., Espinosa-Valdemar, R., Beltrán-Villavicencio, M., Vázquez-Morillas, A. and Velasco-Pérez, M. 2014. Degradation of Oxo-Degradable-Polyethylene and Polylactic Acid Films Embodied in the Substrate of the Edible Fungus Pleurotus ostreatus. Natural Resources, 5, 949-957.
17. Dahlbo H., Poliakova V., Mylläri V., Sahimaa O., Anderson R. 2018. Recycling potential of post-consumer plastic packaging waste in Finland, Waste Management, Vol. 71, 52-61.
18. Deconinck S., De Wilde B. 2013. Benefits and challenges of bio- and oxo- degradable plastics, PlasticEurope AISBL.
19. Depledge M.H., Galgani F., Panti C., Caliani I., Casini S., Fossi M.C. 2013. Plastic litter in the sea. Marine Environmental Research, 92, 279-281.
20. Dudek F. 2015. Wstępna analiza rozkładu opakowań biodegradowalnych i oxo-biodegradowalnych w procesie kompostowania, Wybrane problemy techniki, praca pod redakcją dr inż. Andrzeja Dzięgielewskiego, dr inż. Dariusza Szychowskiego, dr inż. Jacka Wernika, Warszawa 2015.
21. ecoplastic.pl.
22. EN 13432:2002 - wersja polska, Opakowania -- Wymagania dotyczące opakowań przydatnych do odzysku przez kompostowanie i biodegradację -- Program badań i kryteria oceny do ostatecznej akceptacji opakowań.
23. epi-global.com.
24. Eubeler J.P., Bernhard M., Zok S., Knepper T.P. 2009. Environmental biodegradation of synthetic polymers I. Test methodologies and procedures. Trends in Analytical Chemistry, Vol. 28, No. 9, 1057-1072.
25. Eubeler J.P., Bernhard M., Knepper T. P. 2010. Environmental biodegradation of synthetic polymers II. Biodegradation of different polymer groups. Trends in Analytical Chemistry, Vol. 29, No. 1, 84-100.
26. Gibas E., Rymarz G. 2009. Investigation on the influence of prodegradant kind on polyethylene (LDPE) oxo-degradation, Chemik, Vol. 62, nr 10, 379-381.
27. Gouda M.K., Kleeberg I., Van den Heuvel J., Muller R.J., Deckwer W.D., 2002. Production of a polyester degrading extracellular hydrolase from Thermomonospora fusca. Biotechnology Progress, 18(5), 927-934.
28. Grabowska B. 2010. Biodegradacja tworzyw polimerowych. Archives of foundry engineering, Vol. 10 (2), 57-60.
29. Hahladakis JN., Velis CA., Weber R., Iacovidou E., Purnell P. 2018. An overview of chemical additives present in plastics: Migration, release, fate and environmental impact during their use, disposal and recycling, Journal of Hazardous Materials, 344, 179-199.
30. Harshvardhan K., Jha B. 2013. Biodegradation of low-density polyethylene by marine bacteria from pelagic waters, Arabian Sea, India, Marine Pollution Bulletin, Vol. 77, 1-2, 100-106.
31. Hermann B.G., Debeer L., De Wilde B., Blok K., Patel M.K., 2011, To compost or not to compost: carbon and energy footprints of biodegradable materials‘ waste treatment. Polymer Degradation and Stability, Vol. 96, 1159–1171.
32. Harrison J.P., Boardman C., O’Callaghan K., Delort A.M., Song J. 2018. Biodegradability standards for carrier bags and plastic films in aquatic environments: a critical review, Royal Society Open Science, 5, 171-792.
33. Kaczmarek H., Bajer K. 2006. Metody badania biodegradacji materiałów polimerowych. Część I. Podstawowe definicje i metody oceny biodegradacji polimerów w różnych środowiskach. Polimery, 51, nr 10, 716-721.
34. Kaisangsri N., Kerdchoechuen O.,Laohakunjit N. 2012. Biodegradable foam tray from cassava starch blended with natural fiber and chitosan, Industrial Crops and Products, Vol. 37, 542-546.
35. Kolybaba M, Tabil LG, Panigrahi S, Crerar WJ, Powell T, Wang B. 2003. Biodegradable polymers: past, present, and future. SAE/ASAE Annual Intersectional Meeting Sponsored by the Red River Section of ASAE Quality Inn & Suites 301 3rd Avenue North Fargo, North Dakota, USA October 3–4.
36. Lambert S., Wagner M. 2017. Environmental performance of bio-based and biodegradable plastics: the road ahead, Chemical Society Reviews. 46 (22), 6855-6871.
37. 3Leja K., Lewandowicz G. 2010. Polymer Biodegradation and Biodegradable Polymers – a Review, Polish Journal of Environmental Studies. 19(2), 255-266.
38. Malinowski R., Łubkowski D. 2012. Zmiany wybranych właściwości polilaktydu zachodzące pod wpływem jego trzykrotnego przetwarzania. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, nr 1, 10-12.
39. Marcinkowska A., Rozmysłowicz K., Andrzejewska E., Dach J., Pilarski K. 2011. Wpływ wstępnej degradacji środowiskowej oraz promieniowaniem UV/VIS na właściwości mechaniczne komercyjnych folii oksybiodegradowalnych. Rocznik Ochrona Środowiska, tom 13, 1605-1617.
40. Martin, O., Schwach, E., Averous, L., Couturier, Y. 2001. Properties of biodegradable multilayer films based on plasticized wheat starch, Starch, 53(8), 372-380.
41. Mohee R., Unmar G.D., Mudhoo A., Khadoo P. 2008. Biodegradability of biodegradable/degradable plastic materials under aerobic and anaerobic conditions, Waste Management, 28(9), 1624-1629.
42. Moore C.J. 2008. Synthetic polymers in the marine environment: a rapidly increasing long-term threat. Environmental Research, 108(2), 131-139.
43. Niranjana Prabhu T., Prashantha K. 2018. A review on present status and future challenges of starch based polymer films and their composites in food packaging applications. Polymer Composites, Vol. 39(7), 2499-2522.
44. Ojeda, T.F.M., Dalmolin, E., Forte, M.M.C., Jacques, R.J.S., Bento, F.M., Camargo, F.A.O. 2009. Abiotic and Biotic Degradation of Oxo-Biodegradable Polyethylenes. Polymer Degradation and Stability, Vol. 94(6), 965-970.
45. packagingeurope.com, EU Legislation on Plastic Bags Paves Way for Compostable Shopping Bags / Packaging, Europe News/61278, 28/11/2014
46. Pramila R., Vijaya Ramesh K. 2015. Potential biodegradation of low density polyethylene (LDPE) by Acinetobacter baumannii, African Journal of Bacteriology Research, 7(3), 24-28.
47. Razza F., Degli Innocenti F., Dobon A., Aliaga C., Sanchez C., Hortal M. 2015. Environmental profile of a bio-based and biodegradable foamed packaging prototype in comparison with the current benchmark. Journal of Cleaner Production, 102, 493-500.
48. Reddy, M.M., Deighton, M. , Gupta, R.K., Bhattacharya, S.N., Parthasarathy, R. 2009. Biodegradation of oxo‐biodegradable polyethylene, Journal of Applied Polymer Science, 111, 1426-1432.
49. Roohi, Bano K., Kuddus M., Zaheer M.R., Zia Q., Khan M.F., Ashraf G.M., Gupta A., Aliev G. 2017. Microbial Enzymatic Degradation of Biodegradable Plastics, Current Pharmaceutical Biotechnology, 18(5), 429-440.
50. Rouillon C., Bussiere P. O., Desnoux E., Collin S., Vial C., Therias S., Gardette J. L. 2016. Is carbonyl index a quantitative probe to monitor polypropylene photodegradation?, Polymer Degradation and Stability, Vol. 128, 200-208.
51. Salmoral E. M., Gonzalez M. E., Mariscal M. P. 2000. Biodegradable plastic made from bean products, Industrial Crops and Products, Vol .11, 217-225.
52. Shahnawaz M., Sangale M.K., Ade A.B. 2016. Rhizosphere of Avicennia marina (Forsk.) Vierh. as a landmark for polythene degrading bacteria, Environmental Science Pollution Research, 23(14), 14621-14635.
53. Siracusa V., Rocculi P., Romani S., Dalla Rosa M. 2008. Biodegradable polymers for food packaging: a review. Trends in Food Science & Technology, 19, 634-643.
54. Stachurek I. 2012. Problemy z biodegradacją tworzyw sztucznych w środowisku. Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Zarządzania Ochroną Pracy w Katowicach, Nr 1(8), 71-108.
55. Stevens E.S. 2003. What makes green plastics green? BioCycle, 44(3), 24-27.
56. Stępień A. 2011. Mikrobiologiczna degradacja tworzyw poliuretanowych. Polimery, T. 56 nr 10, 716-720.
57. Sudhakar M, Doble M, Sriyutha Murthy P, Venkatesan R. 2008. Marine microbe-mediated biodegradation of low and high density polyethylene. International Biodeterioration & Biodegradation, Vol. 61(3), 203-213.
58. Suresh B, Maruthamuthu S, Palanisamy N, Ragunathan R, Navaneetha Pandiyaraj K, Muralidharan VS. 2011. Investigation of biodegradability of polyethylene by Bacillus cereus strain Ma-Su isolated from compost soil. International Research Journal of Microbiology, Vol. 2(8), 292-302.
59.Tochacek J., Vratnickova Z. 2014. Polymer life-time prediction: The role of temperature in UV accelerated ageing of polypropylene and its copolymers, Polymer Testing, Vol. 36, 82-87.
60. Vaverková M., Adamcová D., Zloch J. 2014. How do degradable/biodegradable plastic materials decompose in home composting environment? Journal of Ecological Engineering, Vol. 15, No. 4, 82-89.
61. Waller C.L., Griffiths H.J., Waluda C.M., Thorpe S.E., Loaiza I., Moreno B., Pacherres C.O., Hughes K.A. 2017. Microplastics in the Antarctic marine system: an emerging area of research, Science of The Total Environment, Vol. 598, 220-227.
62. Yagi H., Ninomiya F., Funabashi M., Kunioka M. 2012. Anaerobic biodegradation of poly(lactic acid) film in anaerobic sludge. Journal of Polymers Environment, Vol. 20(3), 673–680.
63. Yates M.R., Barlow C.Y. 2013. Life cycle assessments of biodegradable, commercial biopolymers - A critical review, Resources, Conservation and Recycling, Vol. 78, 54-66.
64. You YS., Oh YS., Kim US., Choi SW. 2015. National Certification Marks and Standardization Trends for Biodegradable, Oxo-biodegradable and Bio based Plastics, Clean Technology, Vol. 21, 1-11.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-e9cb8b4a-0937-4165-8819-ebad374fd046