食品包裝對環境的影響
2006-12-01 00:00 來源:食品研究與開發 朱恩俊 責編:中華印刷包裝網
食品工業的迅速發展極大地推動了食品包裝工業的發展,食品包裝在外觀、材質和實用性等諸多方面均取得了令人矚目的成就。食品包裝工業在發展的同時也使我們面臨著一個不容忽視的嚴峻現實: 隨著包裝食品消費量的日益增加,食品包裝在生活垃圾中所占的比例越來越大,不僅增加了生活垃圾的處理負擔,部分食品包裝不合理的生產和使用后的處理方式也造成了嚴重的環境污染。
1 食品包裝材料的類型及特點
食品包裝材料是指食品工業中用于食品包裝的各種材料,常用的食品包裝材料有高分子、金屬、紙和玻璃等,另外還有陶瓷、竹木以及各種復合材料等。高分子包裝材料包括塑料、橡膠和涂料。塑料可分為熱塑性和熱固性兩大類; 橡膠按基料來源可分為天然橡膠和合成橡膠; 涂料按成膜條件可分為高溫成膜涂料和常溫成膜涂料,按材質可分為環氧樹脂涂料、有機氟涂料、有機硅涂料、過氯乙烯涂料、漆酚涂料和石蠟涂料等。高分子材料因具有好的阻隔性、耐熱性和耐蝕性,加上質量輕、使用方便,以及色彩斑斕、外觀美麗等特性,目前已成為極其重要的食品包裝材料,得到廣泛采用。高分子材料最大的缺點是絕大多數不易降解,焚燒會產生有毒氣體。
金屬包裝材料常用的有鐵、鋁、不銹鋼和各類金屬合金等。金屬材料具有相對較高的機械強度,不僅牢固、耐壓、不易碎,而且還具有可延展、可咬合、可焊接和可粘接的加工特性,加上具有良好的阻隔性和氣密性,因而在食品包裝材料中同樣占有重要的地位。紙包裝材料具有許多優點,如價格低廉、防護性能好、儲運方便、易于造型裝潢、不污染內容物、回收利用性能好、易與其它材料復合以進一步改善和提高材料性能等,目前也是得以廣泛使用的食品包裝材料之一。
玻璃包裝材料具有良好的穩定性、阻隔性、衛生性和保存性,具有不易變形、容易實現蓋密封、開封后仍可再度封緊、易于美化、原料豐富、成本低廉等諸多優點。
2 食品包裝的生產對環境的污染
食品包裝工業產生的污染物主要有: 二氧化硫、氯氣、光氣、甲醛、氟化氫等氣體以及酚類、苯和苯乙烯等物質,金屬材料生產場所還會產生粉塵。以上物質對大氣、土壤和水資源等均可造成不同程度的污染。
二氧化硫是大氣污染物中最主要的一種,它可以在大氣顆粒物所含的鐵、銅、鎂等金屬氧化物的催化下被氧化,溶于雨、雪中生成H2SO3、H2SO4,從而使降水呈現酸性,形成酸雨,對空氣、人體健康和土壤造成嚴重危害。氯氣不僅危害人類身體健康,還可以進入植物葉片組織,很快破壞葉肉內的葉綠素,使葉片出現淺褐色至深褐色不同顏色的傷斑,導致葉片皺縮、干枯、脫落;此外,由于氯氣具有強烈的刺激性氣味,若空氣中達到一定濃度,對居民居住環境影響很大。更為嚴重的是,氯氣與一氧化碳接觸能形成毒性更大的光氣( COCl2) ,光氣是一種劇毒氣體,并有積累作用,在100 mg/m3~300 mg/m3 的環境中逗留15 s~30 s 可引起重度中毒甚至死亡。甲醛可凝固蛋白質,對生物體有遺傳毒性。苯酚是酚類污染物中最簡單的一種,水中的酚容易被次氯酸氧化成氯酚,這種化合物具有強烈的刺激性,對飲用水的影響很大。銅礦的開采和冶煉過程中產生的銅煙和銅塵可使銅大量的進入空氣和土壤,水生生物可以富集銅,農作物也可通過根吸收土壤中的銅,其中一部分銅通過食物鏈最終會進入人體,當銅在人體內積累到一定程度時即可對人體產生危害; 鋁生產場所的粉塵等造成的環境污染是食物和飲水中鋁的重要來源,鋁對骨骼具有毒性,鋁在人體內積累會增加糞便中磷的排出量,嚴重時可導致磷缺乏,影響骨基質的形成,導致軟骨病。
3 食品包裝的使用對環境的污染
3.1 食品包裝棄后處理對環境的污染
食品包裝屬于城市固體廢棄物,是長期存在的一個污染源,未經處理或處理不善均會造成嚴重的大氣污染、地下水污染、土壤污染等,還會使土地資源被垃圾占用、自然景觀遭受破壞。目前,我國生活固體垃圾的處理方法主要有衛生填埋、堆肥、焚燒3 種。其中,填埋的處理方法占70 %以上,其次是高溫堆肥,約占20 %,焚燒處理方法的比例很小。雖然垃圾的處理率逐年提高,但是離達到環境無害化的要求差距還很大。
填埋處置就是在陸地上選擇合適的天然場所或人工改造出合適的場所把垃圾用土層覆蓋起來的方法。但我國近幾十年來的填埋場基本上沒有考慮環保措施,更談不上環保標準,處理方法就是垃圾的簡易堆放和土層覆蓋。這種簡易的處理方法在夏季不僅會招惹大量的蚊、蠅,極易引起疾病的傳播,而且還會釋放氨、硫化物等有害氣體。據統計全國已經有2/3 的城市被垃圾所包圍,對城市的整潔美觀和衛生狀況產生了不良的影響。
利用微生物將垃圾中的有機物實現降解的過程稱為堆肥。一些簡易的高溫堆肥技術在中小型城市應用較多,但由于技術限制,目前堆肥處理廠的堆肥化產品存在兩大主要問題: 一是產品粗糙,堆肥中夾雜著玻璃、鐵屑等碎塊,影響農田應用; 二是產品中氮、磷、鉀等營養元素含量低,在單獨施用堆肥時其增產效益無法與其他肥料相比,缺乏競爭力。
焚燒是以過量的空氣與被處理的垃圾在焚燒爐內進行氧化燃燒反應,在釋放出能量的同時,垃圾中的有毒有害物質在高溫下氧化、熱解、燃燒而被破壞。但令人擔憂的是一些街道清潔工缺少環保意識,經常將垃圾在露天進行焚燒,垃圾產生的大量有毒氣體直接排放到空氣中,焚燒后的殘渣不經處理便直接丟棄。
3.2 食品包裝中殘留的微生物導致的污染
食品包裝垃圾中殘留著食品本身攜帶的微生物或食品殘留物因垃圾未經及時處理而產生質變產生的微生物。新鮮食品的包裝上殘留10~50 個微生物,其中最不容忽視的是大腸桿菌。細菌不僅種類多,而且身體特性也多種多樣,無論環境中有氧或無氧、高溫或低溫、酸性或堿性,都有適合該種環境的細菌存在,細菌不僅能在環境中生長繁殖,有的還可以產生毒素。有一些細菌可產生芽孢,如炭疽桿菌,可引起人和動物的急性感染,盡管發病率不高,但如不及時治療,死亡率很高。一般情況下,炭疽桿菌可以在土壤中存活幾十年以上。
3.3 食品過度包裝造成對環境資源的巨大破壞
食品過度包裝是指相對于被包裝食品而言,包裝層次過多、材料過多、結構設計過多、表面裝潢過度、包裝功能過剩、包裝成本過高等。主要表現為以下3 種類型: 豪華型包裝、虛假型包裝和搭配型包裝。例如近幾年出現的月餅過度包裝、茶葉過度包裝、營養品過度包裝等,如有些月餅包裝盒的體積是內裝月餅的50 倍還多。我國食品包裝一般采用原生材料,包裝材料的來源主要是木材、石油、鋼鐵等,這些都是我國的緊缺資源,過度包裝嚴重浪費了我國大量的寶貴資源,木材等資源的大量消耗直接破壞了環境的可持續發展。現實生活中因食品過度包裝造成的浪費比比皆是,而由食品過度包裝引起的資源浪費更是隨著人們對食品包裝要求的日益增高而日趨嚴重。造成資源浪費的同時,食品過度包裝因加大生產成本使食品價格遠遠高出商品本身的價值,同時也超出了消費者的承受能力。
4 食品包裝工業與環境的協調發展
4.1 食品包裝的清潔生產
清潔生產是指將綜合預防環境策略持續地應用于生產過程中,以減少對環境和人類的危害風險性。清潔生產盡量以低污染、無污染的原料替代有毒有害的原料,同時采用清潔高效的生產工藝,使原料能源盡量轉化成產品,減少有害于環境的廢物排放,對生產過程中產生的廢物進行再利用,做到變廢為寶、化害為利。
生產食品包裝的工業大多屬于化工工業,眾所周知化工工業是產生“ 廢水、廢氣、廢渣”的大戶,因此清潔生產是刻不容緩的。目前全世界每年因工業化生產過程產生并排放的二氧化碳總量超過240 億t,其中150 億t 被植物吸收,而凈增的90 億t 則成為污染環境的主要廢氣,危及人類生存空間。以二氧化碳為主的溫室氣體引發的厄爾尼諾等全球氣候異常,以及由此引發的世界糧食減產、沙漠化現象等,引起廣泛關注。江蘇某化學有限公司利用專利技術,投產了以二氧化碳為原料、年產2 000 t 脂肪族聚碳酸亞乙酯樹脂及基于該樹脂的降解型聚氨酯泡沫塑料產業化項目,此項目不僅使塑料降解成為現實,還充分利用了工業排放的二氧化碳。
4.2 發展綠色食品包裝
在現在的四大食品包裝材料中,紙包裝材料不象玻璃那樣易碎,不象金屬那樣重,不象塑料那樣難分解,因此被認定為最有發展前途的食品包裝材料。紙制品易于腐化,既可以再利用又可以減少空氣污染、凈化環境。特別是紙制易拉罐的誕生更是解決了我國每年需大量進口鋁耗材原材料的資金等多方面的問題( 我國每年鋁制易拉罐年消耗量達60~70 億只) 。PLMEX食品專用紙是一種不含熒光劑因而不會危害人體健康的100 %純紙漿,它具有防水、防油等特點,最為重要的是它可以清潔回收,反復使用50 次,不管加熱、蒸制還是微波加熱都不會變形、褪色。
抗菌包裝的研究和應用也是綠色食品包裝的發展方向之一,這在一定程度上解決了食品包裝使用后遺留的微生物污染問題。這項技術的研究目前仍處于起步階段,有許多問題還需要深入研究。首先添加了抗菌劑以后包裝的安全性,其次是抗菌劑與載體的相溶性方面仍存在巨大的挑戰,相信有一天抗菌包裝一定會全面應用于食品的包裝中。
食品包裝的回收利用同樣也具有十分深遠的意義。一些回收利用的措施在現實中也得到了利用,如將廢紙粉碎后加雞糞,可改良土壤; 將碎紙煮沸后加入飼料中對反芻動物很有增膘作用; 在PVC 等廢塑料中加入大量無機填料,可生產鈣塑塑料制品; 碎玻璃可以在開發新型建筑材料方面開創新局面,如可被用于制造高檔的結晶型玻璃或微晶墻地磚、玻璃馬賽克等。
4.3 簡化包裝
過度包裝會造成資源的巨大浪費,針對這個問題許多國家對于食品包裝已經制定了嚴格的管理和相關法律,如規定包裝成本不能超過產品價值的15 %~30 %,包裝物不能超過被包裝物體積的1/10,日本甚至提出了“ 零包裝”的想法。目前簡約包裝的理念顯得較為合理,它一方面反對過度包裝以“ 欺騙”消費者,另一方面反對簡單包裝以“ 敷衍”消費者。
4.4 提高人類環保意識
環境污染在很大程度上應該歸咎于人類自身。例如食品包裝生產企業為了降低生產成本不愿投資食品包裝清潔生產工藝和設備,食品生產企業為了迎合某些消費者追求表面奢華的不健康消費心理而采用過度包裝,食品包裝使用后處理過程中不按規定的深度進行填埋處理等,因此要從根本上實現食品包裝與環境的協調發展,就應該從以下幾個方面提高人類的環境保護意識。
4.4.1 制定相關的法律
如日本的相關法律規定,若食品的包裝費用和/或包裝體積超過標準,就被認定是侵犯消費者權益的商業欺詐; 日本政府在1995 年制定了《容器包裝回收法》,明確規定生產廠家和消費者有義務將各種包裝廢棄物回收,進行循環利用; 此外日本政府還制定了《推進循環性社會形成基本法》《廢棄物處理法》《資源利用促進法》《食品回收利用法》等,可見日本在相關法律的制定上已經走在了世界的前列,我國的相關法律還應加大完善力度。
4.4.2 加強正確消費理念的宣傳
“過度包裝”折射出當今社會人們的節約意識淡薄,以及迫于人情、面子,奢侈之風盛行,因此宣傳正確的消費理念迫在眉睫。倡導注重商品實際價值的消費觀念,鼓勵人們生活中自帶購物容器,如竹制籃子、布袋等,這樣可以大量減少食品包裝垃圾的數量。
4.4.3 加強對垃圾處理人員的培訓
我國目前對垃圾的處理方式主要以填埋為主,一些垃圾處理人員不按規定進行處理,填埋深度遠遠不夠,或者直接露天焚燒,這不僅會影響整個城市的美觀,還會造成嚴重的空氣污染等。
5 結束語
食品包裝與環境是構成可持續發展的一個重要方面。隨著科技的發展,一些新的食品包裝材料的研究及普及應用已經逐漸解決了食品包裝在生產、棄后處理等方面的諸多問題,目前存在的食品包裝與環境發展的不和諧之處相信會逐步得以解決。對于食品包裝這個方興未艾的產業,在其為我們創造無盡價值的同時,我們萬萬不能再次走上“先污染、后治理”的不歸之路。只要我們大家齊心協力,食品包裝和環境的協調發展一定會有光明的前景。(peter)
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