ISO 14852 塑膠材料在水環境中最終需氧生物降解性的測定 - 透過分析釋放的二氧化碳的方法

隨著塑膠使用量的不斷增加，其回收和處置已成為一項重大挑戰。回收利用應作為首要任務加以推廣。可生物降解塑膠正逐漸成為應對這些環境挑戰的可用方案之一。塑膠材料，例如用於堆肥設施的產品或包裝，必須具有潛在的生物降解性。因此，確定此類材料的潛在生物降解性並獲得其潛在生物降解性的指標至關重要。

國際標準化組織 (ISO) 標準「ISO 14852 塑膠材料在水介質中最終需氧生物降解性的測定 - 二氧化碳釋放量分析方法」描述了一種透過測量釋放的二氧化碳量來確定塑膠材料（包括含有配方添加劑的塑膠材料）需氧生物降解程度的方法。此方法包括在標準實驗室條件下，將測試材料暴露於合成環境中有氧條件下的活性污泥接種物中。

儘管本標準中使用的條件不一定與允許最大程度生物降解的最佳條件相對應，但該測試方法旨在測量塑膠材料的生物降解性並提供其潛在生物降解性的指示。

該方法可以透過計算碳平衡來改進對生物降解的評估。

本方法適用於以下材料：

• 天然或合成的聚合物、共聚物或其混合物。
• 含有增塑劑、著色劑或其他化合物等添加劑的塑膠材料。
• 水溶性聚合物。
• 在試驗條件下不會抑制疫苗中存在的微生物的材料。可以使用抑制對照或其他合適的方法（例如，ISO 8192）來確定抑制效果。如果試驗材料對疫苗有抑製作用，則可以使用較低的試驗濃度、其他疫苗或先前暴露的疫苗。

就本標準而言，最終好氧生物降解性：指在有氧條件下微生物降解有機化合物的速率，以轉化為二氧化碳、水和其他存在元素的礦物鹽（礦化）和新生物質的百分比表示。

ISO 14852 標準是全球公認的評估塑膠材料在水環境中生物降解性的方法。該標準對於開發可生物降解塑膠的行業至關重要，因為它提供了一種標準化方法，用於測量材料在有氧條件下利用微生物降解的有效性。

該標準包含一種實驗室方法，用於測定塑膠材料在水環境中的需氧生物降解性，包括含有塑化劑或著色劑等添加劑的材料。此標準重點在於測量微生物降解過程中產生的二氧化碳量。這可以顯示材料被微生物降解的程度。

該方法旨在模擬塑膠在污水處理廠或天然水系統等環境中可能存在的條件，並提供有關其潛在環境影響的資訊。這對於評估可生物降解塑膠以減少海洋等環​​境污染尤其重要，因為海洋環境每年約有8萬噸塑膠被丟棄。

ISO 14852 測試方法要求將塑膠材料在受控的有氧、中溫（中等溫度）條件下暴露於接種物（通常是活性污泥、成熟堆肥或土壤）中。關鍵步驟如下：

• 測試設定：將塑膠材料作為唯一碳源，置於碳濃度為100–2000 mg/L的合成水介質中。如果使用更高的濃度，則需要優化的培養基。加入含有活性微生物的接種物以啟動降解。
• 充氣培養：為了維持有氧條件，測試混合物需持續通入不含二氧化碳的空氣。儀器在測試瓶中搖晃，時間通常不超過六個月，取決於材料的降解動力學。
• 二氧化碳測量：捕捉微生物降解過程中釋放的二氧化碳，並使用適當的分析方法（例如滴定法或紅外光譜法）進行測量。生物降解程度的計算方法是將釋放的二氧化碳（以百分比表示）與材料理論上可產生的二氧化碳最大量進行比較。
• 可選碳平衡：該標準允許進行碳平衡計算，以增強生物降解評估並提供對材料分解的更全面的了解。
• 抑制控制：為了確保材料不會抑制微生物活動，測試包括抑製或參考 ISO 8192 等標準。如果發生抑制，則進行調整，例如降低測試材料濃度或使用預先暴露的接種物。

ISO 14852 中的條件並非針對最大程度的生物降解而優化，而是經過標準化，以便對材料的生物降解潛力提供一致的衡量標準。此標準適用於多種材料，包括：

• 天然和合成聚合物、共聚物或混合物。
• 含有增塑劑或著色劑等添加劑的塑膠。
• 專為在水環境中生物降解性至關重要的應用而設計的材料，例如包裝或農業薄膜。

該標準對於以下方面尤其有價值：

• 製造商：驗證行銷和認證的生物降解性聲明（例如符合 BS EN 13432，要求在規定時間內實現 90% 的生物降解）。
• 研究人員：研究降解機制並開發新型可生物降解材料。
• 監管機構：執行環境標準並減少水生生態系統中的塑膠垃圾。

ISO 14852 標準對於應對全球塑膠污染危機至關重要。目前，海洋中約有 150 億噸塑料，且每年新增數千噸微塑料，可生物降解塑料為減少環境損害提供了潛在的解決方案。該標準提供了一種可靠的生物降解性測試方法，確保市場上銷售的可生物降解材料能夠在自然環境或人工環境中有效降解，從而降低對海洋生物和生態系統的風險。

此外，該標準還支持永續材料的創新。相關研究縮短了測試時間，並提高了可重複性。這項進展使得對新型可生物降解材料的評估速度更快。

同時，雖然 ISO 14852 標準是一項嚴格的標準，但其測試條件並非反映最大程度生物降解的最佳條件，因此結果反映的是潛在性能而非實際性能。此外，天然接種物（例如來自不同地區的土壤）的差異也會影響測試的可重複性。

因此，ISO 14852 標準對於評估塑膠在水環境中的需氧生物降解性至關重要。它提供了一種標準化且可重複的方法，透過測量二氧化碳釋放量來評估塑膠的降解效率，從而支持永續材料的開發。該標準及類似標準在確保可生物降解塑膠履行其環保承諾方面發揮關鍵作用，為更清潔、更永續的未來鋪平了道路。

我們機構營運多年，密切關注全球科技發展，擁有經驗豐富的專業團隊和廣泛的基礎設施，可為各行各業的企業提供廣泛領域的測試、測量和分析服務。此外，我們還提供符合 ISO 14852 標準「水介質中塑膠材料最終需氧生物降解性的測定 - 釋放二氧化碳的分析方法」的測試服務。