降解塑料&材料中生物降解率的自动分析

        塑料在生产生活中应用广泛，是重要的基础材料。塑料制品带给人们生活便利的同时，也不断的给环境带来了严重的污染，一些塑料制品包装物、包装盒或包装袋等等，形成了严重的白色污染，这种现象已经形成了一种社会性的公害。不规范生产、使用塑料制品和回收处置塑料废弃物，会造成能源资源浪费和环境污染，加大资源环境压力。积极应对塑料污染，事关人民群众健康，事关我国生态文明建设和高质量发展。

       为进一步加强塑料污染治理和实现碳中和，建立健全塑料制品长效管理机制，2020年以来，从国家至地方的一系列“禁塑/限塑令”相继出台，打出了“组合拳’，逐渐形成政策、法规的合力。

      “禁塑令”的首要目的是降低不可降解塑料长期堆积对环境污染破坏，以及有害物质对生物和人体造成的生长发育、致癌等潜在危害。随着对一次性不易回收塑料制品禁限政策的陆续出台，多种塑料制品将迎来“大限”，作为替代的生物降解塑料成为解决塑料污染的有效方式。生物降解塑料是指能被自然界中存在的微生物，如细菌、霉菌和藻类等，在一定条件下分解为低分子化合物的塑料。可降解塑料最重要的降解性能要求是生物降解率，降解产品必须符合国家标准GB/T 20197规定的“生物降解率”的要求：对单一聚合物的生物分解率≥60%，对共混物要求成分在1%以上的每种材料的生物分解率≥60%。

       塑料生物降解率的测试根据GB/T19277(等同于ISO14851:1999)：将试样材料与堆肥接种物混合后放入堆肥化容器中，在一定的氧气，温度(58±2C)，湿度(50-55%)的条件下进行充分的堆肥化，测定材料降解45天后CO₂的ZZ释放量(可延长至6个月)，用实际的CO₂释放量与其理论ZD放出量的比值来表示材料的生物降解率。检测参照物为粒径小于20μm的纤维素，只有当参照物45天后降解率大于70%时该试验有效。

       根据生物降解率检测的要求，需要进行以下几方面的测试：

       1、通过仪器测定降解塑料&材料中二氧化碳理论释放量。

       2、碳酸钙（无机碳）作为添加剂广泛应用于塑料制品中，提高塑料制品的稳定性、硬度、加工性能、耐热性和降低成本。此类无机碳在生物降解率的测量过程中须检测出来。

       3、测定试验混合物（堆肥）的有机碳与氮的比（C：N）10-40之间，保证良好的堆肥炭黑作为塑料的着色剂、防紫外线老化剂和抗静电剂，广泛用于塑料中。但碳黑是元素碳，不具生物可利用的，没有参与到微生物降解的过程中。而传统的TOC测定方法包含了炭黑的含量，导致二氧化碳理论释放量的测定值偏高，应单独测量元素碳扣除其在二氧化碳理论释放量中的占比。   

       荷兰SkalarPrimacsSNC100-IC-E可以wan美地解决以上三种测试要求，wan美地解决了塑料的有机碳（TOC）、无机碳（TIC）、总碳（TC）和元素碳（TEC）的全自动分析难题。仪器内置双检测器和梯度程控的燃烧炉。总氮的测量采用高温燃烧-TCD检测的方法，总碳采用高温燃烧法-非分散红外检测，无机碳的测量自动加酸-气体吹扫-非分散红外检测的方式检测，有机碳通过差减法得出，通过仪器软件自动计算，直接可得出测试材料产生的二氧化碳理论释放量的值。仪器全自动操作，自动进样和自动分析，自动完成塑料中有机碳（TOC）、无机碳（TIC）、总碳（TC）和碳氮比（有机碳：总氮）的全自动分析。

       仪器也可按照DIN19539标准通过程序可调的温度设定和梯度升温程序，一次进样在不同的特定温度条件下高温燃烧和非分散红外检测(NDIR) 同时测定固体和液体样品的有机碳（TOC400）、无机碳（TIC900）和元素碳（TEC）含量的自动测定。

       荷兰SkalarPrimacs SNC100-IC-E总氮-形态碳全自动分析仪采用燃烧法的技术wan美地解决了塑胶-堆肥介质样品的有机碳（TOC）、无机碳（TIC）、总碳（TC）、元素碳（TEC）和碳氮比（有机碳：总氮）碳氮比全自动分析难题。该仪器内置100位全自动进样器，样品直接称量于坩埚，放置于自动进样器上即可执行无人值守的土壤有机质全自动分析，全自动测出总氮、有机碳、总碳、总无机碳和元素碳的测量结果。分析方法符合多个ZG和国际标准规范的要求。

       Primacs SNC100-IC-E是一款可全自动分析有机碳（TOC）、无机碳（TIC）、总碳（TC）、元素碳（TEC）和碳氮比（有机碳：总氮）的分析仪，该仪器即可按照传统的差价法测量有机碳，也可以根据DIN19539标准自动测量形态碳。仪器具有自动休眠和自动唤醒功能，可在夜间无人值守自动运行，大大提高分析效率。该仪器将土壤有机质分析过程全自动化，将操作者从繁琐的湿化学分析过程中解放出来，标准化、快速、环保、安全、大批量地进行分析，消除了人为主观因素和操作水平差异造成的影响，得到更精确可靠的分析结果。