西方纺织业微塑料研究一瞥

2021-03-13 10:14
中国纤检 2021年2期
关键词:塑料定义海洋

微塑料正在成为全世界纺织业关注的焦点,因为这个涉及环保的问题正使可持续性变得日益复杂化。然而,这个问题涉及的方面如此之广以至于有待各行各业共同探讨才能解决。

目前,对于微塑料的单一定义还没有广泛的共识。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)将微塑料定义为“长度小于5毫米,对海洋和水生生物可能有害的塑料件”。欧洲化学品管理局(ECHA)在其拟定义中更为具体:“微塑料”是指含有固体聚合物的颗粒,其中含有添加剂或其他物质,含有塑料颗粒,溶液浓度大于或等于1%的物质,其尺寸为0.1微米~5毫米,或纤维长度为 0.3微米,或长度与直径之比大于3。

海洋中的微塑料的研究并不新颖。美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)自上个世纪70年代以来就一直在研究这一项目并出版相关读物。欧洲科学院(SAPEA)的科学政策咨询协会发表了一份广泛的调查报告,微塑料的测试方法需要标准化和统一。该组织指出,“目前没有证据表明‘纳米级的微塑料’对人类健康构成危险。”

虽然如何量化海洋塑料仍是个挑战,但研究人员估计,每年约有480万吨至1270万吨塑料废物流入海洋,目前的累计量估计为0.5亿~1.5亿吨。截至2014年,研究人员认为,在海洋的表面上,至少有5.25亿万块塑料碎片,重约269000吨。地表水抽样研究表明,微塑料可能存在于广泛的浓度范围内。截至目前,监管机构积极参与起草可能影响纺织行业和消费者的规则和条例,纺织业界也需要了解这些问题,以便做出适当反应。

给纺织业带来的问题

目前对微塑料的水生取样发现,微塑料是以纤维的形状存在的,被称为第二最严重的污染。然而,仅对微塑料表面脱脂取样,不能准确地量化现存的纤维数量。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、尼龙和丙烯酸的纤维密度大于海水,因此海底取样只是被认为在海里收集微塑料进行研究的一个新兴分支。虽然研究人员普遍认为大多数微塑料起源于更大的塑料碎片,且化整为零所致,但目前尚不清楚纺织品衍生的微塑料是否也是这样形成的。

许多关于纺织品微塑料的研究表明,微塑料大多是从家庭洗涤后进入下水道,然后流入河流与海洋。研究发现,微塑料是否脱落要取决于纺织品的性能,包括纤维材料、纱线尺寸、织物结构、织物重量和织物整理。例如,与其他类型的涤纶织物相比,涤纶毛在多项研究中被鉴定为释放数量更高的纤维。清洗设备和设置以及洗涤剂的可变性也会影响从服装或物品中释放的纤维量,其中洗衣机和烘干机都会导致纺织纤维脱落。其他研究发现,与洗涤方式相比,滚筒干燥过程释放量的纤维是其他方式的3.5倍。

环境中其他潜在的纺织品衍生微塑料来源还可能包括捕鱼绳的断裂和渔网,或不适当丢弃的破裂无纺卫生品。因此,在防止微塑料释放到环境的研究表明,家用级过滤和废水处理作用就显得尤为重要。总之,纺织业带来的微塑料问题不可小觑。

标准和立法箭在弦上

目前,指导该行业衡量纺织品微塑料排放率的更有效标准很少。行业公认的标准和环境标签有如ISO14000环境管理标准、ASTM环保标准、全球有机纺织标准、欧盟生态标签(Ecolabel)与国际纺织环保组织(OEKO-TEX®)。

然而,其他行业测试组织和独立研究人员一直在努力开发可复制的方法,以提供教育并支持行业发展。例如,美国纺织化学家和颜色学家协会(AATCC),美国北卡州三角公园研究所(Research Triangle Park, N.C.)正在开发一种重量法计算纤维的设备,以通过加速清洗设备带来的质量损失的方式计量微塑料的脱落标准。德国霍恩斯坦研究所开发了一套测试方法,旨在提供微纤维的定量分析。这些测试方法包括英国利兹大学/微纤维联盟方法采用的重量法,霍恩斯坦研究所使用了动态图像分析方法评估纤维量、形状和尺寸分布,以及评估纤维素与非纤维素含量。此外,还有一些标准化的测试方法,有能力修改并直接评估微塑料。

目前,微塑料立法的主要目标仅限于销售或生产含有微塑料的个人护理用品。然而,更全面的立法已箭在弦上。早在2019年8月,欧洲化学品管理局就起草了《化学品登记、评估、授权和限制法》修正案,旨在不论怎么使用,也不管条件如何,都禁止在欧洲联盟区域内出售“自行或在使用期间不可避免地向环境释放微塑料的混合物”。该议案将含有材料的微塑料定义为:微塑料本身是一种物质或混合物,其浓度等于或大于0.01%。这不包括在自然界中发生且未经化学修饰的聚合物(水解除外),也不包括可生物降解的聚合物。此外,这一立法只适用于有意添加的微塑料,这些微塑料在使用时就已存在,可以预见会释放到环境中。在使用或处置时会产生或脱落微塑料的产品,但最初不包含上述定义的微塑料添加剂,将不受该议案条例的约束。美国社会经济分析委员会(SEAC)在2020年9月前就该立法发表最新的意见。欧盟原拟定的相关立法草案于2020年12月20日到期,他们将在2021年进行最后表决是否继续沿用。

目前,未改性的天然和可生物降解聚合物在确认的规定下不被作为微塑料来调节。天然纤维是根据其来源而不依据在REACH下定义的化学结构。现有的聚合物的生物降解性由ISO17025认证的实验室进行评估,这些实验室就批准的测试在拟定的REACH法规中有概述,它确保聚合物符合可生物降解材料的目标规格。

各国行动已迫在眉睫

在美国,微塑料管控条例正在国家一级层面辩论。2020年6月,美国加州水务局根据加州参议院的法案要求,通过了微塑料的定义。饮用水中微塑料的定义为:“可能添加了化学添加剂或其他物质的固体聚合物材料,至少有3个尺寸大于1纳米和体积小于5000微米的颗粒,未经化学改性(除水解外)的天然聚合物除外。”

由于所给出的尺寸约束,人造纤维的阈值长度最终将取决于其直径。此外,加州安全饮用水标准法案(SB1422)要求在2021年7月1日前制定饮用水中微塑料定义的量化方法。加州参议院另一相关法案SB1263授权当局在2021年12月31日或之前制定一项全州范围的微塑料管控战略,以保护海洋水域免受微塑料的侵害。

毋庸置疑,西方国家有关微塑料的一级立法在今后会增加。此外,由于纤维是一种常见的微塑形状,很可能会影响纺织工业。这个行业能为此做些什么呢?熟悉此类问题的企业和消费者均需关注,并与行业协会、标准组织、监管机构和研究组织合作制定合理的解决方案。环境中的微塑料是一个具有挑战性和复杂性的问题。这的确需要各方共同努力,利用健全的科学方法加以解决,这有助于提供更好的环境和更强大的工业条件。尽管各国尚未形成一整套统一的回收与利用微塑料的法律和法规,但全世界的纺织业可共同制定解决方案,以解决环境中复杂的微塑料问题。

(据美国《纺织世界》https://www.textileworld.com/textile-world/features/2020/09/microplastics-the-textileindustry/近期资料)

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