生物塑料的面临问题
一、价格问题。生物塑料现阶段比普通塑料价格要高两三倍,阻碍了这类材料的迅速普及。一些日本企业在其产品中使用生物塑料,主要是为了树立企业的环保形象。不过,一旦生物塑料进入批量生产阶段,成本可大大下降。
二、生物塑料和生物燃料一样可能会与人争粮。生物燃料来源于玉米、小麦等粮食作物,会带动世界粮食价格上涨。以玉米等为原料的生物塑料也可能导致同样的问题。 日本、美国等国的科学家已着手用废木材、野草等制造生物塑料。
三、生物塑料供应仍较有限。产品价格在一定程度上仍受石油价格的推动。
四、生物塑料的寿终管理问题。其重心是PLA瓶对再生流的污染问题。尽管当前的PLA水平还未构成严重的污染威胁,但大量的PLA瓶将有害于PET瓶的再生经济。
五、缺乏统一的生物塑料贴标方法。
六、生物塑料的消费者意识日益增加,但多数消费者不懂得如何辨别这些材料—如生物材料与生物可降解材料,或是可再生材料与再生含量—和如何权衡不同的属性。因此加强对消费者的宣传很重要,比如准确地阐释相关术语的定义。 此外消费者对生物降解材料的最佳处置路线也了解甚少。生物塑料行业需加强营销,以打消某些消费者的不信任同样也是十分重要的。
七、全球变暖问题。生物塑料可以不同程度的进行生物降解,它为世界指明了一条不再依靠石油生产塑料的道路。但生产商的“绿色论点”十分复杂,环保主义者也对其持保留看法。生产生物塑料会产生二氧化碳,导致全球变暖。
八、对转基因材料安全性的疑虑。生物塑料所采用的原材料是农作物——玉米、柳枝稷、甘蔗,甚至是甘薯——这些都需要土地和水源才能种植。为促进发酵,生产商采用的往往是转基因生物,而回收利用这种塑料也存在一些缺陷。
据统计,我国每年大约有1400万吨废旧塑料没有得到回收利用,回收利用率只有25%,直接资源浪费高达280亿元/年。
今年以来,塑料原料价格的大幅度上扬,引发了塑料回收利用的再度兴旺。废旧塑料加工成颗粒后,只是改变了其外观形状,并没有改变其化学特性,依然具有良好的综合材料性能,可满足吹塑、拉丝、拉管、注塑、挤出型材等技术要求,大量应用于塑料制品的生产。我国是一个塑料消费的大国,各种使用过的塑料包装物、购物袋、塑料盆、塑料瓶等塑料废弃物随处可见,把这些回收起来用于再生产,不仅可减少环境污染,而且将使得相关企业大幅度降低原料成本,增加利润。一家中型农膜厂每年需要高压聚乙烯原料1000吨左右,这一原料全国各地塑料市场前一时期平均价格为7000元/吨,而其回收利用后的再生颗粒平均价格只有3800元/吨,两者相差3200元。也就是说,只要这家农膜厂半数采购再生塑料颗粒,原料成本一项一年就可节省160万元,何乐而不为?何况,眼下新生产出来的塑料原料价格这么高,更使得塑料制品厂把采购原料的目光投向再生塑料。而再生塑料行业除了从国内收购废旧塑料外,还把目光投向了国外。目前大部分废塑料进口申报价格仅为二三百美元/吨,即使加上进口关税和运输等费用再在国内加工销售,仍然有利可图。今年以来我国进口废塑料显著增长,仅辽宁省上半年就进口了2.36万吨,同比增长78.8%,价值609.4万美元,同比增长120%。由于国内需求量大,还引起了进口废塑料价格的上涨,上半年辽宁省进口废塑料平均价格为259美元/吨,比去年同期上涨了22.7%,处于近年来的最高水平。废塑料是塑料再生行业的原料,通过上述数据,人们可以感受到这一行业眼下之热。
在我国,塑料再生行业前景广阔。塑料业是国民经济的支柱,回收利用是塑料业持续发展的必由之路。塑料再生既可节约资源,缓解塑料原料供需矛盾,又可为环境保护作出重要贡献。据了解,一个中等城市一年产生的塑料废弃物,回收利用后可满足二十来家中小型塑料制品企业的原料需求。而我国这方面做得显然不够。原国家经贸委作过统计,“九五”期间,我国每年大约有1400万吨废旧塑料没有得到回收利用,回收利用率只有25%,直接资源浪费高达280亿元/年。让塑料再生行业健康、持续地发展下去,是利国利民的大好事。应该说,这一行业近几年已经获得了不小进步,一些地方形成了一定规模,当地政府因势利导,培植出年产值数亿元的再生塑料工业园。人们期望,政府更好地发挥其职能,出台相关的法规、标准来正确引导废旧塑料的回收利用。这一行业的经营者要改进生产技术,把科技融入到生产中去,提高产品质量,创造品牌产品,同时注意节约资源,防止环境污染,既为自己带来利益,也为社会造福。
我国聚乙烯行业通过近几年不断发展,截至2011年装置年产能达到1082万吨。在十二五期间仍有抚顺石化、武汉乙烯、四川炼化、大庆石化等装置投产,到十二五末期,聚乙烯产能将达到1667万吨。从2011年的数据来看,聚乙烯国产量在1015.2万吨,表观需求量在1727.27万吨,从中可看出国内聚乙烯仍存在700多万吨的缺口不得不依托进口。因此,进口产品凭借其相对较高的性能和成本优势占据了我国聚乙烯市场的重要比例。但是随着国内产能的扩大和十二五期间烯烃原料的多元化,我国聚乙烯的自给率将大幅提高,对外依存度将逐渐降低。
需求方面,作为聚乙烯主要消费领域的塑料薄膜,由于其多应用于终端消费及运输环节,其需求的增长与国内整体经济形势的发展关系较大,基本维持着略高于国内GDP的增长,其增长势头稳定,存在需求刚性。从软包装薄膜产量统计来看,自2006年起平均以13%的速率递增,也印证了塑料薄膜的稳速增长。聚乙烯的另一个重要的消费领域是塑料管材,它的产量也随着我国城镇化步伐加快、市政管道建设项目增加的实施不断增加。未来几年,城镇供排水、燃气管道,以及城市地下电力、通讯护套管道等市政用塑料管道仍将成为近几年的发展重点。 聚乙烯行业在稳步的发展过程中,其行业本身存在的问题也不容小觑。我国是“少油缺气富煤”的国家,但是石脑油制烯烃是我国烯烃产品传统的主要生产方法,这势必造成我国聚乙烯存在原料和成本压力,并且在油价高企的情况下,裂解装置开工将受限制。其次,我国石化企业的研发能力有限,产品多集中在通用料级别,而在高端专用料方面表现不足,这方面不得不依靠进口。再者,当前石化企业多采用定价或者是先挂牌延期结算的销售策略,对于延期结算的模式由于成本未锁定,使得贸易商无法发挥自己的灵活性,不得不跟着石化的指导价格确定售价。另外,产能和产业分布也不均,主要分布在华北、华东和华南三大区,当然这和我国的区域经济发展有关,也和便利的交通运输相关联,但不协调发展致使三大区市场过于饱和,也不符合国家大力促进中西部地区发展的战略。
与此同时,下游塑料制品厂也面临着诸多的问题,如行业中小企业众多,总体装备水平偏低、生产工艺落后、产品结构不合理、科技投入不足、创新能力不强、产品集约化程度低、行业区域发展不平衡、市场无序竞争、抵御风险能力偏弱等。除上述企业自身存在的问题外,中小企业发展同时面临融资难、人工成本上升、原材料价格过快上涨等较为突出的问题。生产经营难度加大,中小企业发展的外部环境尚需改善。
十二五规划中提出烯烃原料多元化,制定了煤制烯烃和页岩气的发展规划。虽然这对改变我国的能源结构有重大作用,但是仔细分析来看仍无法改变石脑油制烯烃的传统地位。
我国再生聚乙烯行业起源于20世纪80年代,经过二十年的发展,在2009年的时候,整个行业逐步进入稳定发展时期,但随着市场经济的动荡,盈利水平下滑,行业发展面临着很大的困境,受到多方面的制约:
1、原材料的制约。我国国产废料回收率仍处于低位,而且回收都以走家串户的方式,货源质量与供应量均不稳定。而作为塑料制品消费大国,我国对进口聚乙烯废塑料的依存度依旧保持在30%以上,所以行业依旧面临着原材料供应的制约,急需回收体系的正规化。
2、技术的制约。聚乙烯废塑料分拣费用占处理加工费用的三分之一,绝大部分从业人员为农村富余劳动力,专业水平有待提高。同时由于技术制约,再生聚乙烯颗粒质量难以保证,初级、低级产品仍占很大比重,应用领域受限,尤其是高端产品的空间占有量狭小。
3、集群化差。由于产业集中度不高,导致污水处理等相关设备体系不健全,政策监管难发力,行业呈现无序化发展。
4、政策的制约。我国再生塑料行业缺乏鼓励行业发展的完善的税收管理和辅助政策。虽然作为循环经济的的重要产业,但事实上再生聚乙烯产业在某种程度上处于政策失灵和市场失灵的中间地带,得不到支持。反而成了环保严厉打击对象,某些政策和实际生产其实有渐行渐远的趋势。
5、认知理念差。社会对塑料再生的环保理念认知度不高,媒体舆论对再生聚乙烯行业发展存在偏见,行业发展模糊。如今年的连云港“洋垃圾”事件,澄海玩具事件,媒体对此都采取了一刀切。 煤制烯烃是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制烯烃的技术。烯烃的巨大需求量、煤炭的价格优势和石油资源的紧缺,使煤制烯烃项目极具市场竞争力,是实现我国煤代油能源战略,保证国家能源安全的重要途径之一。据了解,未来几年有将近20套煤制烯烃项目计划投建,但是煤化工是资源密集、技术密集、资金密集的大型产业,装置必须建在原料产地且对水资源用量极大,技术方面仍不成熟。同时十二五期间国家节能减排目标较2010年下降17%,而煤制烯烃从开采煤炭到生产对环境污染都相当严重,且国家准入门槛也逐步提高,能源税改革也表现了石化行业产业升级和转型的迫切性。综合来看,煤制烯烃能否对聚乙烯行业发展带来冲击和替代,均需要进一步考量观察。
2012年3月,国土资源部在“页岩气十二五规划”中公布我国页岩气可采资源量为25万亿立方米,虽然较之前EIA公布的数据略有减少,但我国的页岩气储量仍居世界第一位。我国页岩气资源丰富,技术基础和商业化条件较好,一旦政策到位,我国在借鉴美国页岩气开发的经验之后,结合本国资源和各方面条件,发展有中国特色的页岩气产业,有望成为新的产业增长点。
由于页岩气渗透率非常低,采收率在10%-20%,因而开发技术要求较高。国土资源部要求一是扎实做好资源评价工作,摸清我国页岩气资源家底;二是加大科研攻关力度,形成适合我国地质条件的页岩气勘探开发技术,并实现页岩气重大装备自主生产制造;三是制定页岩气产业政策,明确行业准入门槛和标准,形成有序竞争的页岩气发展格局;四是加大政策支持力度,推进页岩气产业快速发展。在规划中要明确部门分工,形成工作合力,使规划目标、任务落到实处。 生活水平的提高使得人们对包装材料的功能和多样化要求提高,比如保鲜膜、阻气阻光膜、选择性渗透膜、抗菌膜和印刷膜等,未来PE对于薄膜行业的应用领域将更加细化。
虽然我国耕地面积多年来呈减少趋势,但是18亿亩的红线不可逾越。随着农业科技的发展,中高端农膜需求量逐渐增大,高性能、薄型化、多功能农膜需求增长较快。但农膜生产企业规模小、地域分布分散,高档生产企业较少。后期农膜市场的规范化迫在眉睫,未来农膜生产将向着集中化的方向发展,高端农膜的生产应用开发也将对PE技术革新提出新的要求。
管材主要用于基础设施建设。从PE管材企业现状来看,业内企业普遍存在产品雷同、新产品开发缓慢、原料主要依赖进口的问题。企业需进一步加大研发力度,细分市场,并拓展应用领域,唯有如此才能在产品应用方面达到更高的层次,从而获取更多收益。虽然整体管材行业存在着一些问题,但是我国十二五计划对于加速农村改造、农村城镇化、廉租房、经济适用房的建设等要求还是会在一定程度上提升市场对于管材原料的需求,后期管材料的市场前景依然明朗。
电缆行业的发展与我国工业经济发展,特别是信息产业发展密切相关。随着电网建设的加快,特别是特高压工程的投入建设,对电线电缆料的需求将增加;其次,我国消费电子和微电子产业仍将快速发展;再次,我国3G产业在兴起,且宽带网络建设将加速,电缆行业发展前途光明。
对生物基塑料的未来展望
摘 要:随着经济社会的迅速发展,全球已经面临巨大的资源和环境压力,各种资源匮乏、气候变暖及环境污染问题让人们不得不探寻新的材料和能源,生物基塑料成为人们减轻环境污染、缓解资源矛盾的新方式,它也因此成为人们关注的焦点。本文分析了生物基塑料的概念、当前生物基塑料发展状况及发展过程中存在的主要问题,并对生物基塑料的发展前景进行了展望,从而为减轻资环环境压力,促进人类社会更好的发展。
关键词:生物基塑料 概念 存在问题 未来展望
近年来随着生物基塑料的研发和应用,一些传统的塑料制品已经被其替代,生物基塑料已经在解决资源和环境问题上发挥了重要作用。本文分析了生物基塑料的研究状况及当前发展中遇到的主要问题,并对生物基塑料的未来发展前景进行展望,以期为经济社会的可持续发展做出贡献。
一、生物基塑料的概念
1.生物基塑料的定义
2003年11月日本的生物塑料协会将生物塑料定义为生物分解塑料和生物基塑料。所谓生物分解塑料(BDP)是指,在一定环境条件下,这类塑料能够由细菌、藻类、真菌等微生物的作用分解,而不会带来环境问题,目前生物分解塑料既来源于石油又来自可再生资源。所谓的生物基塑料(BBP)是指可再生资源例如淀粉、蛋白质、纤维素、木质纤维素、生物聚合物及二氧化碳等,以这些材料为原料加工而成的塑料,就被称为生物基塑料。所谓生物塑料就是指绿色的生物材料,它不会对环境造成污染,或能够减轻对环境的污染,是给空气带来二氧化碳负担的“碳中性”材料。
2.具有代表性生物基塑料产品的特点比较
3.生物基塑料的检测标准
对生物基塑料的检测方法主要是通过对其进行C-14分子标记,然后测量其产品中各组分的碳原子是生物碳或化石碳及含量在总有机碳中的百分比(质量分数)。例如计算以淀粉为原料制造的淀粉基塑料的生物基含量:
50%淀粉与50%聚乙烯的淀粉基塑料,其中淀粉生物C含量为41%、聚乙烯生物C含量为82%,其生物基含量的计算方法为(50%×41%)÷(50%×82%+50%×41%)=33.3%。日本的生物含量的等级分为4个:25%~50%,50%~75%,75%~90%,>90%,其中25%~50%的产品所占的比例最大。
二、当前生物基塑料发展状况
随着,公众环保意识的逐步增强,探寻资源的可再生方法已经得到了越来越多人的关注,将一些常见的可再生资源例如谷物、木材、甜菜等制造成生物聚合物,实现资源的再生。目前,生物基塑料的研究已经完成了由初级研究到商业化、规模化方向的发展,截止到2012年全球生产制造的生物基塑料产量达500Kt左右,其所能带来的能量达1060kt,根据美国Fredonia集团的研究报告表明,生物基塑料的需求量在未来的几年里其增长率仍会大幅度提高。欧洲的生物塑料协会预测在未来的几年里生物基塑料的生产规模仍然会扩大,今后可被生物分解的生物基塑料中制造业产品如儿童玩具、汽车装饰用品、汽车零件及家用电器等的需求量最大且增长速度最快,预测增长速度会超过20%。目前生物基塑料在我国的应用主要是在以下5个行业:一包装行业二制造业三纺织业四农用地膜五医学业。
三、生物基塑料使用的主要技术
1.“生物成型”技术
作为世界知名的可口可乐公司承诺在2020年,本公司所使用的所有的PET容器都将使用生物材料,该产品主要是由美国著名的生物技术公司Virent、Gevo共同研发生物合成PX工艺,实现PTA的绿色化。Virent公司已经成功的采用了“生物成型”技术,将玉米、甘蔗等含糖作物与糠醛生物共同转化为PX,实现了完全由可再生材料合成生物基PET。
2.分子重组技术
目前,国际上知名的生物化工企业Virent、Gevo、Avantium等已经成功的应用生物技术从植物、农作物的废弃物等资源中进行分子重组转化为PX,并通过氧化技术生产出PTA,从而实现了100%的PET生物基产品。
3.“YXY”技术
美国生物化工Avantium公司与美国高校共同研发了“YXY”技术,该技术将植物源获得的呋喃糖通过生物技术转化为2,5-呋喃羧酸,从而与MEG酯化聚合生成PEF,目前 已经实现了PEF聚酯瓶的商业化生产。
四、几类生物基塑料的国内外研究进展
目前国内外研究较多且开发和技术相对成熟的生物基塑料主要有:淀粉基生物降解塑料、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等。
1.淀粉基生物降解塑料
淀粉基生物降解塑料是淀粉经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品, 具有投资少、成本低、方便快捷、等特点。目前共研发出填充型、光-生物双降解型、共混型及全淀粉型四种可降解塑料。经过30年的研发历史,淀粉生物降解塑料已广泛应用于化工、农业以及化妆行业等。
2.聚乳酸生物降解塑料
聚乳酸是以乳酸为原料合成的材料,具有无毒、无害、高强度、易加工成型及可全降解性能等特点。因此,聚乳酸是一种能真正达到生态和经济双重效应的环保材料,是近年来国内外着重研究和关注的生物降解塑料。但价格较高对其大规模应用有一定的限制。
3.聚丁二酸丁二醇酯生物降解塑料
丁二酸和丁二醇经缩聚形成聚丁二酸丁二醇酯, 其具有优良的力学性能和耐热性,并且其加工定型和稳定性方面也比其他生物基塑料好。总体而言,其综合性能优异, 性价比合理, 具有良好的应用推广前景,。
另外,国内外正在研究开发一些新型生物基塑料。例如:美国农业部研究由柠檬酸和丙三醇制得的生物降解聚合物,美国加州大学正在推出的利用碳水化合物和肽合成生物材料以及国内相关研究部门研究以农产品为原料制造可塑淀粉生物降解材料,显示出未来生物技术塑料发展的前景巨大。 五、生物基塑料发展中存在的主要问题
1.生物基塑料的性能较石油基塑料有差距
目前形成产业的生物基塑料的性能(力学性能、稳定性、耐热性、燃烧性、阻隔性等)较石油基塑料的性能上还存在着一定的差距,在很多要求严格的领域中,生物基塑料不能够替代石油基塑料,因此必须通过对其性能进行改造的手段,尽量使其性能达到可利用的标准。
2.生物基塑料的生产投资大、成本高
相关国外《生物基生命周期对环境影响的全面分析》调查研究表明,生物基塑料的制造所使用的农作物,较普通的农作物而言使用的农药、化肥的量更大,其产品对环境污染的影响更大,因此在投资项目时一定要全面分析,慎重做决定。
六、展望生物基塑料的发展前景
1.生物基塑料替代传统能源
随着经济社会的发展,全球面临的资源和环境问题日趋加剧,环境污染、资源匮乏、能源短缺都迫使人们急切探寻新能源来替代传统的能源。用可再生资源替代石油资源已经成为人们关注的焦点,随着人们生活水平的提高,对石油资源的需求量只会与日俱增。随着全球气候变暖问题的日益严峻,美国能源情报署2006年初预测,到2025年,世界的二氧化碳排放量将达3.88×107kt,而中国目前的二氧化碳排放量已经达到3.8×106kt,因此中国面临的减排工作还是十分严峻的,同时相关研究表明,生物基塑料的节能减排效果显著,生物基塑料的二氧化碳排放量比石油基塑料的排放量少20%~30%。因此,生物基塑料的发展有巨大的市场潜力。
2.生物化学工艺技术发展为生物基塑料发展带来新革命
生物化学工艺技术的发展为生物基塑料的性能、生产工序、生产成本等都有了突破性的改变,其不仅能够使生物基塑料的性能达到最佳状态,而且能够大幅度的降低生产成本,提高淀粉及纤维素的含量,并且还能够直接或间接的使用非粮食淀粉,节约粮食资源。
3.生物基塑料产品种类不断增加,应用领域不断扩大
随着人们生活水平的提高对生活质量的要求越来越高,绿色食品、绿色包装都是人们追求的新事物,而生物基塑料就是绿色包装的典型资材。而且今后不会单单仅仅将生物基塑料的产品种类局限于包装上,会将生物基塑料的应用领域扩大到农业领域、医药领域、纺织领域等,他们都将在各自领域发挥着巨大的作用,实现资源替代和环境资源矛盾的缓解,更加有利于国家的可持续发展。
七、结语
近年来,生物基塑料的生产技术体系目前已经得到了确立,并且随着生物材料和生物生产技术的发展,其在节能减排和缓解资源环境压力发挥着显著的优势,通过对生物基塑料的研究和应用的现状进行综合分析,生物基塑料具有巨大的市场潜力。并且当前生物基塑料作为石油基的替代品使着我国的资源利用正朝着绿色、高效、高附加值、规模化、标准化的方向发展,从而为我国走经济可持续、能源可持续、资源可持续发展的道路奠定了基础,因此生物基塑料具有十分美好的发展前景。
参考文献
[1]唐赛珍.生物基材料发展前景展望[J].新材料产业,2013(03).
[2] 李洋.研究报告称生物基材料具有巨大的市场潜力[J].印刷技术,2010(04).
[3]张慧君.生物塑料在汽车上的应用与展望[J].橡塑资源利用[J].2013(04).
[4]杨中文.生物基塑料带来绿色革命[J].国外塑料,2006(05).
[5]王战勇,张晶,苏婷婷.可生物降解塑料的研究与发展[J].辽宁城乡环境科技,2003(08).
[6]关文.生物塑料有望替代90%传统树脂[J].中国石化报,2009(12).
[7]杨二.佳能产品应用阻燃性生物基塑料[J].中国质量报,2008(10).
作者简介:姓名:周毅出生年:1976年10月性别:男籍贯:广东省普宁市工作单位:广东楠洋职业安全事务有限公司职务或职称:工程师学位:学士研究方向:化工。
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生物基材料是我国战略性新兴材料产业和生物质产业发展的重要领域之一,利用丰富的生物质资源开发环境友好和可循环利用的生物基材料,最大限度地替代塑料、钢材和水泥材料,对于替代化石资源、发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会具有重要意义。
近些年,随着石油资源日益紧缺和环境污染逐渐加重,人们逐渐追求低碳生活,降解塑料和生物基材料作为环境友好型材料得到了快速发展。世界各国纷纷制定相关法律法规促进这些材料的发展和使用。“十二五”国家战略新兴产业发规划,生物制造是我国“十二五”期间重点发展的生物产业之一,主要包含生物基新材料、生物基化学品等领域。2014年5月,国家发改委、财政部办公厅发布《关于组织实施2014年生物基材料专项通知》,该通知制定了专项的实施目标,未来几年将重点支持PBS、PLA、聚氨酯等八大类生物基合成材料及其在包装材料、一次性餐具等领域的的推广使用。
本文核心数据:中国初级形态塑料产量、中国塑料薄膜产量、中国塑料薄膜制造业规模以上企业主营业务收入、中国塑料包装行业规模以上企业主营业务收入
供给端:塑料薄膜与泡沫塑料产量下降
目前,中国是全球第二大包装大国和塑料包装需求最大的亚太国家,同时也是塑料包装制造大国。近年来,我国居民的消费升级,推动了我国塑料包装行业的发展。塑料包装在食品、饮料、日用品及工农业生产各个领域发挥着不可替代的作用。
2015-2019年,我国初级形态塑料产量逐渐增加。2019年全国初级形态塑料产量为9574.1万吨,同比增长11.87%。2020年我国初级形态塑料产量约为10194.7万吨。
2015-2019年,我国塑料薄膜产量整体呈波动趋势。2020年,我国塑料薄膜行业累计完成产量1502.95万吨,同比下降6.37%。
2015-2020年,我国泡沫塑料制品产量波动较大。2020年,我国泡沫塑料制品产量为256.6万吨,较2019年的258.19万吨同比下降0.62%。
需求端:规模以上企业收入下降
2017-2019年,我国塑料包装行业规模以上企业主营业务收入保持着增长趋势。但2020年,全国塑料包装行业规模以上企业实现主营业务收入1584.2亿元,同比下降2.49%。
2015-2019年,我国塑料薄膜制造业规模以上企业(年营业收入2000万元及以上全部工业法人企业)主营业务收入不断增加,近年来增速有所放缓。但2020年规模以上企业收入有所下降。根据中国包装联合会数据显示,2020年我国塑料薄膜制造业规模以上企业完成累计营业收入2754.35亿元,同比下降0.55%。
—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国塑料包装行业产销需求与投资预测分析报告》
一、中国农村生态环境现状堪忧
(一)农业资源日趋减少和退化
中国虽然国土辽阔,但人均耕地不足世界人口平均的45%,而且优质耕地少,可开发的后备资源少。据初步统计,我国荒漠化国土面积已占到国土面积的27.3%,沙漠化速度从1994年的2460平方公里增加到2002年的3436平方公里;我国水土流失面积367万平方公里,平均年增1万平方公里。①尤其自1998年以来,随着工业化和城市化进程加快,各种非农使用及其他各方面的原因,使耕地大幅度减少了6364万亩,年均减少超过1千万亩,部分沿海省市的人均耕地面积已经低于联合国粮农组织提出的0.8亩警戒线。②另据报道,我国酸雨面积已占国土面积的40%以上;重金属污染面积至少2000万公顷,农药污染面积约1300万—1600万公顷;我国因固体废弃物堆放而被占用和毁损的农田面积已达200万亩以上,农田退化面积占农田总面积的20%。③我国目前土地质量差、退化严重的区域也就是我国生态环境恶化严重的区域。
我国属于森林资源极为贫乏的国家,而且森林采伐量和消耗量远远超过森林生长量。大小兴安岭林区已经过量开采,南方某些林区的开采也已到了极限。我国森林密集地区包括东北、四川、海南等地,毁林速度惊人。近10几年来,我国森林覆盖率虽然逐年增加,但同期有林地单位面积蓄积量却在下降;生态功能较好的近熟林、成熟林、过熟林不足30%,④森林资源总体质量仍呈下降趋势。
我国草原生态目前仍呈“局部改善,总体恶化”的趋势。全国已有退化草原面积1.3亿公顷,并且每年还以2万平方公里的速度蔓延。由于草原生态建设投资大,周期长,见效慢,而工农业的发展又将占用大量草地,所以草原退化与减少的状况近期还难以根本改变。另外,由于对草地的掠夺式开发,乱开滥垦、过度樵采和长期超载放牧,使全国草地面积逐年缩小,草地质量逐渐下降。加之近年来中国北方草原地区降雨量减少,以及草场的病虫和鼠害也加速了草原退化,草原退化又进一步导致这些灾害加剧。
我国水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,但人均只有220立方米,而现实可利用的水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利用水资源量约为900立方米,其分布极不均衡,是全球13个人均水资源最贫困的国家之一。水是生命之源,农业之源。有统计表明,在我国农业自然灾害中70%是水旱灾害,而水旱灾害中旱灾又占70%;淡水退化面积占淡水总面积的33%。⑤
我国是一个生物多样性大国,但生物物种灭绝和濒危趋势发展很快。由于野生物种生态环境的退化和破坏,加上一些地区滥捕、滥猎、滥采,导致野生动植物数量不断减少。全国共有濒危或接近濒危的高等植物5000种,占总数的20%。20世纪中国已经灭绝的野生动物有普氏野马、高鼻羚羊。在《频危野生动植物国际贸易公约》中列出640种世界濒危物种中,中国有156个物种,约占总数的1/4。⑥同时,遗传资源遭到严重破坏。如山东黄河入口和黑龙江三江源的野生大豆,云南、广东、海南的野生稻,由于石油开发、农田开垦和人畜侵害,其面积不断缩小,有的地方已经绝迹。另外,近年来转基因生物环境释放面积和商品化品种的扩大,对我国生物多样性、生态环境和人体健康构成潜在威胁与风险也随之增加。
此外,外来生物入侵危害严重。目前已知我国至少有380种入侵植物,40种入侵动物,23种入侵微生物。外来有害生物对我国农业产生了直接的危害,带来了巨大经济损失。据专家们估算,仅几种主要入侵种每年造成的损失就高达574亿元,入侵种造成的总体损失每年数千亿元人民币。⑦
(二)农村环境污染源点多面广
随着“农村工业化”步伐的加快,城市工业向农村转移,乡镇工业造成的环境污染逐年增加。根据2000年全国环境统计公报显示,我国乡镇工业废水排放量达41.1亿吨,化学需氧量排放总量254.3万吨,废气排放量463.3万吨,工业废弃物产生量15008.8万吨,工业固体废物排放量2143.4万吨。⑧目前,乡镇工业化学需氧量、粉尘和固体废物排放量占全国工业污染物排放总量的比重均接近或超过50%。⑨这些都对农村生态环境造成巨大威胁。
随着城市化进程的加快,小城镇和乡村聚居点人口迅速增加,城市化倾向日趋明显。但与城市相对规范的规划、较完善的基础设施相比,小城镇和乡村聚居点在这些方面明显落后,绝大部分城镇的生活污水未经处理而直接排入河道,成为农村内河水污染的主要来源。据统计,全国农村生活污水日排放量为2320.5万吨,其中总氮日排放量约为283.1吨,总磷约为56.6吨。⑩另外,大多数村镇没有无害化垃圾填埋场,生活垃圾被随意抛弃在河塘或低洼地,不仅影响城镇卫生,而且造成河流淤积,污染水体。此外,大量的秸秆被焚烧或抛弃于河湖沟渠或道路两侧,浪费了大量资源,污染大气和水体。这些已经成为环境保持的突出问题和影响人体健康的主要因素之一。
随着农药、化肥以及地膜等的大量采用,对自然环境造成污染,敲响了生态灾难的警钟。2000年,全国农药使用量128万吨(成药),平均每公顷用量约14公斤,比发达国家高出1倍,但利用率不足30%,比发达国家低20%。农药大部分进入水体、土壤中,使自然环境受到不同程度的污染。农药污染破坏生态平衡,威胁生物多样性。目前我国化肥年使用量达4124万吨,按播种面积计算,平均每公顷化肥施用量达400公斤以上,远远超过发达国家为防止化肥对水体污染而设置的每公顷225公斤安全上限。紒纭矠但化肥有效利用率很低,氮肥平均利用率为30~40%,磷肥10~20%,钾肥35~50%。化肥流失加剧了湖泊和海洋等水体的富营养化,造成地下水和蔬菜中硝态氮含量超标,影响土壤自净能力。农业面临污染对人类健康的影响不容忽视,据调查,累积于饮用水源特别是井水中的化肥氮磷和农药对至少13个省份、数以百万计居民的健康构成威胁。近20年来,我国农用塑料使用量猛增,特别是地膜的用量和覆盖面积已居世界首位。目前平均每年有45万吨地膜残留于土壤中。由于农膜很难降解,影响土壤通气和水肥传导,造成粮食减产。
我国迅速发展起来的规模化畜禽养殖带来的污染问题也日渐突出。据统计,1999年全国畜禽粪便产生量约为19亿吨,而当年全国产生的工业固体废物为7.8亿吨,畜禽粪便产生量是工业固体废弃物产生量的2.4倍。其中规模养殖产生的粪便相当于工业固体废弃物的27%;山东、广东、湖南等地区规模化畜禽养殖物的粪便产生量已相当于本地区工业固体废物的40%。全国畜禽粪便的COD总量达7118万吨,远远超过工业废水和生活废水COD排放量之总和。紒紝矠由于绝大多数养殖场没有污水处理设施直接超标排入农业环境,畜禽污染造成了水体富营养化,水质恶化,致使土壤板结和盐渍化。此外我国农村医疗垃圾污染也很严重。
农业生态环境恶化导致农产品污染加剧,滥用饲料添加剂导致畜产品中有害物质不断超标,极大地影响食品安全,危害人体健康。据披露,每年我国消费者因食物残留农药和化学添加剂中毒的人数超过10万人。从南方的“瘦肉精”到北方的“有毒菜”,近年来,一波波有关食品安全的新闻不绝于耳。据农业部对工矿企业区、污染灌溉区等重点区域主要农畜产品污染情况调查,其污染物超标率达18.5%,2000年对部分省会城市农贸市场果菜的抽样检测结果表明,水果、蔬菜农药超标率为20%左右。
二、加强农村生态环境保持的对策
如上所述,农村生态环境问题种类繁多,分布面广,治理难度大,它已不是农民自己能解决的问题。如不及早重视,防范和治理,将会造成比现在城市生态环境更复杂、更有害、更难治理和恢复的被动局面。各级政府和职能部门应将加强农村生态环境保护摆上重要位置,制订政策,研究措施,落实目标责任。
(一)从战略高度关注农村生态环境安全
针对我国农村生态环境的严峻形势,国家必须强化社会公众的农村生态环境危机意识,大力宣传农村生态环境安全的内涵、特点、迫切性以及未来国家农村生态环境安全发展趋势,将当前与今后存在的生态环境问题和对经济社会发展的不利影响与严重性告诉公众,使公众认识到农村生态环境的进一步恶化将对人类生存和发展构成广泛和严重的威胁,同国防与军事安全一样,农村生态环境安全是国家安全的重要组成部分,而且是国家生存和发展的安全基础性部分。基于此,必须从我国农村生态环境安全与粮食安全,经济安全以及社会安全相互关联的角度增进对农村生态环境安全的认识,增强全民生态环境意识与参与意识。必须突破传统、封闭的农业生态安全观,树立经济、生态、社会、政治、文化全面和谐的科学发展观,从片面追求农业和农村经济增长,转变为农村经济、生态、社会、政治、文化全面和谐发展。
(二)建立全面协调平衡的农业生态系统
为了控制农业生产过程中所造成的资源浪费、环境污染问题,有利于农业资源的合理开发与利用,应积极建立全面协调平衡的农业生态系统。为此,要正确运用生态学原理,尽力避免或淘汰那些有害于生态平衡和良好环境的农业措施,以逐步改善农村生态环境。要科学分析农业生态系统中各种资源组合的特点以及其相互作用变化的规律,选择最优要素组合,以发挥资源的优化组合功能。要根据各地的自然地理条件和农业产业结构实际要求,建立各具特色的持续平衡的农业生态体系,在经济效益、社会效益、生态效益相兼顾的前提下,探索最少投入、最大产出的各种构成模式(如生态农业、立体农业、有机农业等),提高综合效益,促进农业生产的持续稳定发展。要逐步对主要农业土地、水资源、森林、草地、生物资源进行合理开发利用,并形成科学的监测管理系统,把开发利用、保护治理、资源增值三个方面有机结合起来,使有限资源得以永续利用,使可再生效益获得更多的增值。紒紟矠当前,尤其要进一步治理整顿土地市场秩序,坚决清理整顿各类名目繁多的开发区,落实最严格的土地保护制度,严格保护耕地,特别是严格保护基本农田。
(三)健全农村生态环境保护的法规制度
纵观各国对农村生态环境问题的防治,都是运用法律和制度手段,发挥政府的主导作用,将生态环保政策作为一种经济发展政策,强调生态环境措施的多样性、创新性和灵活性。为了从源头上防止农村环境污染和生态破坏,或者即使产生也可以采取治理措施把问题减少到最小限度,需要政府一系列的法律保障和制度设计。首先,要建立健全与农村生态环保有关的法规,切实执行《水法》、《水土保持法》、《森林法》、《清洁生产法》、《环境保护法》,加快制定《自然资源法》、《防治沙漠化》、《有机废弃物排放法》等与农村生态环境相关的法律并严格执行,在宏观政策层面做到有的放矢。其次,要建立公共政策农村生态环境影响评价制度,以从政策源头上把关,控制生态环境问题产生。第三,建立综合决策和协调机制,把农村生态环保的内容切实纳入国民经济整体战略规划和各级政府计划中,加强集成。第四,制定国家“十一五”农村生态环保专项规划,实施“农村小康环保行动计划”,开展创建文明生态村活动。第五,建立对农村和农村经济的绿色统计及审计制度,改变过去忽视生态环境效益的评价方法,开展绿色经济核算,扣除农业资源和农村环境损耗。第六,强化政府社会管理和公共服务功能,以解决农村自身难以消除的外部不经济问题,利用各种手段激发农村生态环保的内在动力。第七,建立健全农村生态环境的治理制度,如积极运用环境资源税、公共财政、财政补贴、低息贷款等经济手段建立国家农业生态补偿机制;综合运用排污许可证制度、排污权交易制度、抵押返还制度、环境损害责任保护制度、垃圾处理转移支付等制度,控制农村城市化、农业工业化过程中污染产业的发展对农村生态环境的破坏。第八,科学地构建农村生态环境的安全体系,提高农村生态环境灾害的应急能力,减轻灾难的损失。为此,尽快建立健全国家和区域两个层次的农村生态环境安全监测和评估系统以及预警和应急系统。
(四)为改善农村生态环境提供科技支撑
科学技术对于我国农村生态环境起着举足轻重的作用。因为科技的发展,可以为缓解资源短缺、改善生态环境质量提供有效的手段,并且生态环境资源问题也是科技问题,今后许多生态环境资源问题的解决将更依赖于科技的发展。我国农村生态环境科技的发展战略思路应以统筹人与自然的和谐发展为指导,以解决我国农村生态环境中的重大问题和改善生态环境为基本出发点,以转变不可持续的生产和消费方式,提高资源生产率为核心,区域和系统的综合防治为重点,通过自主创新与综合集成研究,建立与农村全面小康社会目标相适应并符合我国国情的生态环境科学理论和技术体系,为农村生态环境质量明显改善和促进农业的可持续发展提供科技支撑。当前,尤为迫切的是,通过科技进步相对减少农业经济增长对资源特别是不可再生的自然资源的需求,用现代科技克服农村生态环境在协调发展中的限制因素,减轻经济活动对自然环境的过载压力,形成或再造新的环境承载力。同时,努力实现农业生产技术生态化、生产过程清洁化、生产产品无害化。积极推广控制农业面源污染的施肥和施药新技术,提高化肥和农药的效率,减少对环境的影响。大力推广病、虫、草、鼠害的综合防治技术,加强生物防治技术,逐步形成高效益、低成本、无公害的综合防治系统。积极推广秸秆还田技术、玉米秸秆养牛、养羊过腹还田技术和秸秆种植菇类技术。大力开发适合农村污染物控制的生态技术。大力加强技术推广体系建设,改进对农民的技术服务支持,全面形成保障农村生态环境质量有明显改善的科技能力。
(五)加大对农村生态环境的管理力度
农村各级领导,尤其是县、乡镇领导要重视本地区的生态环境保护工作,将生态环保提到政府工作的重要议事日程上来。要统筹规划,在编制农业区域规划,城乡建设规划时充分考虑本地的生态环境资源和存在的环境问题,协调制定有关规划。要抓住重点,坚持把农村生态环境保护同水利工程建设结合起来,开展小流域综合治理,控制水土流失。要落实责任,开展乡镇企业环境综合整治,尤其对乡镇企业发达地区,进行区域污染防治,实行总量控制与浓度控制,落实目标责任。要按生态城镇的标准和要求,搞好城镇基础设施建设。农村生态环境保护涉及经济、政治、文化各个领域及组织、管理、考评等一系列问题,是一个复杂的系统工程。为确保农村生态不断地得到改善,必须建立健全一套长效的建设管理机制,使农村生态环境保护工作不因领导人的更换而停滞,不因领导人的偏好或注意力的转移而改变。为此,应当通过探索建立权责明确的组织指挥体系和目标考核机制,协调联动、齐抓共管的工作机制,依法管理农村公共事务的机制等,使农村生态环保工作规范化、经常化、制度化。这是搞好农村生态环境保护的重要保证。
一、保护生态环境的意义
农村生态环境的保护,是关系农村经济和社会发展的大事,不仅直接影响当代人民的生活环境,而且将影响子孙后代的健康,因此,农村生态习;境状况研究应是农业区划工作中不可缺少的重要组成部分。当前,天津市同国内许多地方——样,存在着环境污染从城市向农村转移的趋势,农村的环境保护已成为不可忽视的环境保护工作的战略重点。
为加强农村环境保护,国务院指出;“当前我国的环境污染和自然资源、生态平衡的破坏已相当严重,影响人民生活,妨碍生产建设.成为国民经济发展中一个突出的问题”。实践告诉我们:对于农村环境,水、气、土壤和作物的污染。以及水土流失、盐碱化、地面下沉等自然生态的破坏,一旦出现,要恢复原有环境状况就十分困难,有些甚至是不可逆转的。
天津市农村生态环境状况,在1986-1993年八年间,随着国民经济的持续发展,环境保护事业的加强,农村生态环境污染发展的趋势得到一定程度地控制和缓解,通过对城乡企业的污染控制和管理,绿化工程的建设,生态农业的推广。无疑对改善农村生态环境起到积极作用。但是,也应当看到我市局部地区的土壤、作物、蔬菜污染相当严重,部分农、畜、渔产品品质有所下降。地面水污染、地面下沉问题还很严重。这就需要认真贯彻“预防为主,防重于治”的环境保护基本方针,从宏观和微观两个角度去调整控制污染.才能促使我市的农村生态环境逐步改善,实现农业良性循环。
二、水环境的污染与控制
天津市水源不足,矛盾已十分突出。随着工农业经济的发展,对水的需求不断增加,防治水体污染,改善水环境的质量,更成为农村环境保护的一个重要问题。
(—)地表水体的污染情况
1.河流的污染
天津市地表水体从天津市环保监测中心的历年水质监测来看.除作饮用水源的引滦输水系统(包括输水河道和水库)水质处于良好状况外、其它水体(海河、水定新河、独流减河、北京排污河、马厂减河、南运河、金钟河、青龙湾河、北运河.
永定河、蓟运河、还乡新河、潮白新河、子牙河、洵河、大清河等)均存在不同程度的污染问题。
(1)引滦河道的水质状况 滦河水是天津及大部分农村的饮用水源。主要水质指标高锰酸钾指数、氨氮、氯化物等保持和接近地面水二级标准。是目前我国大城市中水质最好的饮用水源之一。1986年以来监测数据表明,八年来水质变化不显著。但是,河北省和天津市引滦沿线工业和城镇污水、明渠泄漏污水以及于桥、尔王庄水库的人为活动等,对水质的污染影响不容忽视,特别是引滦上游水土流失问题,是引滦水源保护值得重视的重大问题。
(2)海河的污染状况 海河为天津市备用水源和灌溉水源。是我市重要的一
级河道。上游来水很少,海河水量呈季节性变化,受沿河两岸城镇排污和下游的海水上溯及天津碱厂污染影响,河水水质污染较重。
海河污染的主要特征是:咸污染和有机污染。主要污染指数为PH、氯化物、高锰酸盐指数、生化需氧量和氨氮等。海河上游河段水体氯化物、高锰酸盐指数自上而下呈梯度增强。油污染在河段呈两头高、中间低势。海河下游河段水体污染以咸为制约水质质量的主要因素,但有机污染和氮污染较重。总之,海河水体基本上处于富营养状态、夏季藻类滋生,局部河段曾产生“水华”,并有恶臭现象(见表3-l、表3—2)。
表3—2 海河上游(三岔口—二道闸)水质综合质量指数历年比较
(3)其它重要河流污染状况 全市其它15条重要河流为农灌用水和输水河道,均已受到污染。河流的水体污染是以咸和耗氧有机污染为特征的。河水中氯化物、PH、氨氮、高锰酸盐指数、生化需氧量是主要污染物。油类、酚、砷、六价铬,亦有检出。15条河流河水氨氮普遍超标,超标变幅6.7—95.8%;11条河流高锰酸盐指数超标变幅10.3~100%;13条河流氯化物超标变幅14~100%,同时,氨氮高锰酸盐指数、氯化物污染面广。
在15条河流中,以永定新河、青龙湾河、北京排污河、独流减河、北运河、南运河、金钟河水质污染较重。年际变化中,永定新河、独流减河、北京排污河、青龙湾河污染有加重趋势(见表3—3)。
河流水质污染主要原因,是近几十年来华北地区年降雨量偏少,河流无沥水由流补给,河水量偏少,很低的河床水位长年处于滞流状态,有的河流上游河段出现干涸.下游河段水量甚少,部分河流连年接纳城镇工业和生活污水,污染物随水进入河流污染水体,使水体富营养化程度提高。特别是利用河流蓄纳污水,引用污水灌溉,沥水入河影响了水质质量。另外,多数河流下游位于滨海河口地区。由于倒地理地质环境的影响,使水体处于污染状态。
表3—3 重要河道1989—1992年水质综合污染指数
已经商品化的生物基可降解塑料包括:聚乳酸 (PLA)、再生纤维素、淀粉塑料、聚羟基脂肪酸酯类聚合物(PHAs)等。PHAs 类生物可降解塑料有聚 3-羟基丁酸酯 (PHB)、3-羟基丁酸酯和 3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)、以及 3-羟基丁酸酯和 3-羟基己酸酯的共聚物(PHBH)。
已经商品化的石油基生物可降解塑料包括:聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯 (PCL)、聚 乙醇酸 (PGA)、二氧化碳可降解塑料(一般指二氧化碳和环氧丙环的聚合物 PPC),以及一类共聚 酯,例 如 聚 己 二 酸/对苯二甲酸丁二醇酯( PBAT)、 聚 己 二 酸/丁二酸丁二醇酯共聚物(PBSA),与 PBS 同属聚酯类生物可降解塑料 。 PBS 的原料是丁二酸和 1,4丁二醇,目前丁二酸 可以由生物法得到的 1,4 丁二醇也正在开发生物法生产技术, 将来从减少石油资源消耗的角度考虑, PBS 将完全转变为生物法生产,从而成为生物基可降解塑料。
全球生物可降解塑料产业现状及特点
应用领域
就世界范围而言, 生物可降解塑料最主要的应用领域是食品包装和餐具,占到整个消费量的 43%,也是消费增长的主要动力。由于对传统塑料袋的限制日益严格,该领域未来预计增长率将达到 14%。
泡沫包装是生物可降解塑料的第二大消费领域,占到总消费量的19%,以北美和西欧市场为主,但增长较缓慢。
其次是堆肥袋,占总消费量的17%,由于欧美地区对堆肥处理的推广刺激了该领域对生物可降解塑料的需求。例如 BASF 的 Ecovio 可降解塑料购物袋同时也可作为堆肥袋, 厨余废物可在厨房中被卫生地收集并与袋子一同堆肥,袋子与其中所装的有机废物一同处置。 在特定的环境条件下, 如在工业化堆肥生产设备中,Ecovio 在数周内即可降解,并转化为二氧化碳、水、能量和生物质 (即有价值的堆肥)。预计未来该领域增长率将达到17%。
其他领域消费量虽然在生物可降解塑料总消费中占比不高,但是增长迅速,包括农业和园艺种植(只要用于地膜和花盆)、纸张涂层(用于纸 杯和包装盒),未来几年增长率预计都超过10%。 另外, 生物可降解