目录
- 1 生物降解
- 2 机制
- 3 影响生物降解率的因素
- 4 可生物降解技术
- 5 生物降解与堆肥
生物降解
生物降解是击穿有机物由微生物，如细菌和真菌。
机制
生物降解的过程可分为三个阶段：生物降解，生物破碎和吸收。生物降解有时被描述为表面水平的降解，改变了材料的机械、物理和化学性质。当材料在室外环境中暴露于非生物因素时会发生此阶段，并通过削弱材料的结构使其进一步降解。影响这些初始变化的一些非生物因素是环境中的压缩、光、温度和化学物质。 虽然生物降解通常发生在生物降解的xxx阶段，但在某些情况下可能与生物降解平行。但是，Hueck将生物退化定义为活生物体对人类材料的不良作用，包括建筑物石材立面的破坏，微生物对金属的腐蚀或仅是人造结构引起的审美变化等。通过生物的生长。
一个的Biofragmentation 聚合物是裂解方法，其中在聚合物中键断裂，生成的低聚物和单体在其位置。根据系统中氧气的存在，将这些材料破碎的步骤也有所不同。存在氧气时，微生物对材料的分解是有氧消化。当不存在氧气时，物质的分解就是厌氧消化。这些过程之间的主要区别在于，厌氧反应会产生甲烷，而好氧反应却不会（但是，两个反应都会产生二氧化碳）、水、某些类型的残渣和新的生物质），此外，好氧消化通常比厌氧消化更快，而厌氧消化在减少物料的体积和质量方面做得更好。[7]由于厌氧消化能够减少废料的体积和质量并产生天然气，因此厌氧消化技术被广泛用于 废物管理系统，并作为当地可再生能源的来源。
然后，将由生物分解产生的产物整合到微生物细胞中，这就是同化阶段。碎裂产生的某些产物易于通过膜载体在细胞内运输。但是，其他化合物仍必须进行生物转化反应，才能产生可以在细胞内运输的产物。一旦进入细胞内，产物进入分解代谢途径，这导致三磷酸腺苷（ATP）的产生或细胞结构的元素。
影响生物降解率的因素
实际上，几乎所有化合物和材料都经过生物降解过程。但是，重要的是这种过程的相对速率，例如几天、几周、几年或几个世纪。许多因素决定了有机化合物降解的速度。影响因素包括光、水、氧气和温度。许多有机化合物的降解速度受到其生物利用度的限制，生物利用度是指物质被吸收到系统中或在生理活性部位可用的速度。因为化合物必须在释放之前释放到溶液中生物可以降解它们。生物降解的速率可以通过多种方法来衡量。呼吸计量测试可以用于好氧微生物。首先将固体废物样品放入装有微生物和土壤的容器中，然后对混合物充气。在几天的过程中，微生物会一点一点地消化样品并产生二氧化碳产生的CO 2量可作为降解的指标。生物降解性也可以通过厌氧性微生物以及它们能够产生的甲烷或合金的量来测量。
请务必注意在产品测试过程中会影响生物降解率的因素，以确保产生的结果准确可靠。几种材料将在实验室中于最佳条件下测试为可生物降解，以供审批，但这些结果可能无法反映现实世界的结果，因为这些因素的可变性更大。例如，一种材料可能已经在实验室中进行了高速率的生物降解测试，可能不会在垃圾填埋场中以高速率降解，因为垃圾填埋场通常缺乏发生降解所必需的光，水和微生物活性。因此，制定塑料可生物降解产品标准对环境影响很大，这一点非常重要。准确的标准测试方法的开发和使用可以帮助确保所有正在生产和商业化的塑料都可以在自然环境中进行生物降解。为此目的开发的一种测试是DINV54900。
可生物降解技术
现在，可生物降解技术已经成为高度发达的市场，并在产品包装，生产和药品中得到了应用。生物质的生物降解提供了一些指导。聚酯可生物降解。
氧化生物降解被CEN（欧洲标准组织）定义为“ 同时或相继由氧化现象和细胞介导现象导致的降解”。尽管有时被描述为“可氧分解的”和“可氧降解的”，但这些术语仅描述了xxx相或氧化相，不应用于通过CEN定义的可被氧生物降解过程降解的材料：正确的描述为“可氧化降解。”
通过将塑料产品与仅包含碳和氢的非常大的聚合物分子与空气中的氧气结合，可以使产品在一周到一到两年的任何时间内分解。即使没有助添加剂也可以以非常慢的速度发生该反应。这就是为什么常规塑料在丢弃后会在环境中长期保留的原因。氧可生物降解的制剂催化并加速了生物降解过程，但是需要大量的技能和经验来平衡制剂中的成分，从而为产品提供一定时期的使用寿命，然后降解和生物降解。
生物医学界尤其利用生物可降解技术。可生物降解的聚合物分为三类：医学、生态和双重用途，而就其来源而言，又分为两类：天然和合成。清洁技术小组正在开发超临界二氧化碳的使用，该超临界二氧化碳在室温和高压下是一种溶剂，可以使用可生物降解的塑料制造聚合物药物涂层。聚合物（意指由具有形成长链的重复结构单元的分子组成的材料），用于在体内注射之前封装药物，该药物基于乳酸，通常在体内产生的化合物，因此能够自然排泄。涂层设计用于一段时间内的控释，减少了所需的注射次数，并最大化了治疗效果。Steve Howdle教授指出，可生物降解的聚合物特别适合用于药物输送，因为一旦被引入体内，它们就无需回收或进一步处理，并且会降解为可溶的，无毒的副产物。不同的聚合物在体内的降解速率不同，因此可以调整聚合物的选择以实现所需的释放速率。
其他生物医学应用包括使用可生物降解的弹性形状记忆聚合物。现在，可生物降解的植入物材料可通过可降解的热塑性聚合物用于微创外科手术。这些聚合物现在能够随着温度的升高而改变其形状，从而产生形状记忆功能以及易于降解的缝合线。结果，植入物现在可以通过小切口安装，医生可以轻松地进行复杂的变形，而缝合线和其他材料助手可以在完成手术后自然地降解。
生物降解与堆肥
没有关于生物降解的通用定义，堆肥的定义也多种多样，这导致了术语之间的混淆。他们经常混在一起；但是，它们的含义不同。生物降解是微生物（例如细菌和真菌）或其他生物活性对材料的自然分解。堆肥是人为驱动的过程，在这种过程中，在特定情况下会发生生物降解。两者之间的主要区别在于，一个过程是自然发生的，而一个过程是人为驱动的。
可生物降解的材料能够在没有氧气源的情况下（厌氧地）分解为二氧化碳、水和生物质，但是时间轴的定义不是很明确。同样，可堆肥材料分解为二氧化碳，水和生物质。然而，可堆肥材料也分解为无机化合物。堆肥过程的定义更为明确，因为它是由人类控制的。本质上，由于环境优化，堆肥是一种加速的生物降解过程。此外，堆肥的最终产品不仅返回到其先前的状态，而且还产生了有益的微生物并将其添加到称为腐殖质的土壤中。这种有机物可用于花园和农场，以帮助将来种植更健康的植物。由于堆肥是一个更为明确的过程，而且人工干预可以加快堆肥的过程，因此堆肥时间更短。生物降解可以在不同的情况下在不同的时间范围内发生，但这意味着无需人工干预即可自然发生。
即使在堆肥中，也会发生不同的情况。堆肥的两种主要类型是家庭用和商业用。两者都会产生可重复使用的健康土壤-主要区别在于能够使用哪些材料进行加工。家庭堆肥主要用于食物残渣和多余的园林材料，例如杂草。商业堆肥能够分解更复杂的植物基产品，例如玉米基塑料和较大的材料碎片。商业堆肥首先使用粉碎机或其他机器手动将物料分解，以启动该过程。由于家庭堆肥通常规模较小，并且不涉及大型机械，因此这些材料在家庭堆肥中不会完全分解。此外，一项研究对家庭和工业堆肥进行了比较和对比，得出结论认为两者都有优点和缺点。
以下研究提供了一些实例，其中在科学背景下将堆肥定义为生物降解的子集。xxx项研究“在实验室测试环境中模拟堆肥条件下对塑料的生物降解性进行评估”明确检查了堆肥是属于降解类别的一组情况。此外，本项下一项研究着眼于化学和物理交联的聚乳酸的生物降解和堆肥作用。值得注意的是，将堆肥和生物降解作为两个不同的术语进行讨论。第三项也是最后一项研究回顾了欧洲包装行业中可生物降解和可堆肥材料的标准化，再次使用了术语。
这些术语之间的区别至关重要，因为废物管理的混乱会导致人们每天不正确地处置材料。生物降解技术已xxx改善了我们处理废物的方式。现在存在垃圾、回收和堆肥箱，以优化处置过程。但是，如果这些废物流经常被混淆，那么处置过程根本就不会得到优化。已经开发了可生物降解和可堆肥的材料，以确保更多的人类废物能够分解并恢复到以前的状态，或者在堆肥的情况下甚至可以向地面添加营养。当将可堆肥产品扔掉而不是堆肥并送往垃圾填埋场时，浪费了这些发明和精力。因此，对公民而言，重要的是要理解这些术语之间的区别，以便可以正确，有效地处置材料。
