長期以來，圍繞塑料制品的廢棄引發的“白色污染”，社會上存在大量爭議。無論是用垃圾掩埋或其它方法，廢棄塑料制品在環境中存留的時間非常長，會四處遺留數十年，堵塞下水道和排水溝，散布在河道、海灘、樹木、海洋上，對野生動物構成威脅。為此，有人提出要封殺塑料包裝，也有人提出徵稅。
良好的環境需要管理。勿庸置疑，我們應該盡可能減少使用、重新使用和再生使用塑料制品。這一策略仍有許多局限性，對于一些無法回收、難以回收、回收成本很大的塑料制品，我們需要加大力度尋找更好、更實用的方法。目前，世界范圍內的研發熱點集中在利用降解塑料制造上述塑料制品。因此，我們面對資源與塑料、塑料與環境、成本與利益等平衡關系，可遵循“少用一點、回收一點、降解一點”的原則策略。
降解塑料開發研究由來已久。早期針對聚烯烴（PO）塑料制品的光降解、光-生物降解、中期的大量無機物填充改性的環境可消納材料均取得了一定的研究進展和巿場應用。問題在于此類可降解聚烯烴制品都不能有效控制壽命，能不能確保降解產物最終完全轉化為CO2、水和腐殖質（生物量）。隨著近年來全生物降解聚酯材料（可水解塑料）的問世和應用，降解聚烯烴塑料制品的研究似乎要被劃上句號。
面對降解聚乙烯地膜技術的困惑
中國開展降解聚乙烯地膜研究二十余年，先后經歷了光降解、光—生物降解等技術階段。主要技術措施是添加光敏劑或光敏劑與淀粉填充改性共用。經過多年試驗，結論褒貶不一，結果基本是否定的。焦點集中在地膜使用壽命是否可控、降解能否徹底。中國地域廣闊，氣候環境和土壤條件差異很大，耕作方式也有很大不同。在東北地區試驗成功的壽命可控產品，到了西北地區使用結果迥異，換到西南地區又是另外一種結論。如果使用壽命短于設計壽命，墑情遭到破壞，導致作物減產，甚至絕產；如果使用壽命長于設計壽命，要么花費大量人力成本整理回收殘膜，要么讓殘膜殘留于土地中。留在土地中的殘膜如果能夠在光、熱、氧、水、微生物、細菌等因素作用下完全降解，并最終轉化為CO2、水和生物量（腐殖質），不影響后續種植，是完全可以接受的。但現在的結果是無論基于何種降解技術的聚乙烯地膜被掩埋于土地或被拋擲在田間地頭，都不能完全降解，滯留期長（近十余年），嚴重影響后續種植，還造成視覺污染。由此，地膜又回到了原起點，重新采用普通聚乙烯吹塑地膜。
事情又走向了另一方面。既然降解技術不可靠、不完善，業內學者提出，那就應采用耐老化易回收技術，減少污染的同時提高石油資源的循環利用率。回收的地膜可再生造粒制成其它塑料制品，也可作為補充燃料焚燒取熱。歐美國家在相當長一段時間內采用了該項技術，效果不錯。新的問題又出現：耐老化易回收地膜的厚度增加，原材料成本上升，回收的人力成本甚至超過了廢膜的價值。技術推廣受挫，尤其是在中國，高投入低產出、社會效益巨大的活動幾乎無人有興趣。周而復始，農用地膜又回到了既不耐候，又不降解的普通聚乙烯吹塑膜。
地膜全降解技術是得到種植行業認可和歡迎的，問題的癥結在于技術的完善性。中國已成為全球無與倫比的農用塑料使用大國。農用地膜的年均耗用量達到45萬噸，覆蓋面積超過2億畝。曾有農業技術部門統計研究，土地中的塑料碎片殘留量小于7公斤/畝，尚不影響后續種植。但今天的情況是，土地中的塑料碎片殘留量已大大超過這一極限值。據筆者兩個月前在中國農用地膜使用量最大、覆蓋面積最大的新疆地區調查結果表明：以推廣地面覆蓋塑料膜最廣泛、最深入的新疆生產建設兵團為例，在其所轄各團的棉花、番茄種植中，土地中地膜累計殘留量達35公斤/畝，嚴重影響作物的種植和生長。殘留的塑料碎片在土壤和種子之間搭起了隔離層，阻擋了水、肥等養分，導致種子不發芽、不出苗。勞作者不得不多次補種，耗費大量人力、物力，還影響產量。兵團采取了大量激勵或強制措施，制造了專用機械，要求回收殘膜，但收效甚微。因此，中國需要壽命可控的全降解地膜。
技術的進步，為上述問題的解決提供了新途徑。既然聚乙烯的降解或防老化技術在地膜的使用存在這樣或那樣的問題，我們為什么不采用非聚乙烯的可降解的透明覆蓋材料呢？近年來，聚乳酸（酯）PLA、脂肪族聚酯（PBS）等全生物降解樹脂相繼問世。將此類樹脂用于農用地膜的呼聲日漸高漲。但是，有幾個現實問題是不容回避的。中國農民需要的是投入低、一次性投入更低的生產資料。中國已把聚乙烯薄膜做到了世界最薄（0.003mm），使用壽命平均60-90天。上述聚酯或改性聚酯的成本或售價能否與聚乙烯抗衡或競爭？聚酯的超薄吹塑技術尚未過關。更有一個不容忽視的問題，農業種植是一個高水、高溫、高濕環境、多微生物環境、多化學品環境，是一個堆肥環境，以水解為主要作用機制的聚酯產品壽命能否滿足種植期需要，能否實現壽命可控？
有了全生物降解的聚酯材料，業內關于廢除聚乙烯降解地膜的呼聲也日漸高漲，甚至認為那是一項已終審判決死刑的技術。誠然，聚乙烯不能生物降解（亦即不能完全降解），但其氧化產品能不能生物降解？能不能最終被環境消納？能不能不影響土壤結構和地力（養份）？
氧化-生物降解塑料添加劑帶來的機遇
加拿大EPI公司開發的氧化-生物降解塑料添加劑技術應用于傳統聚烯烴塑料制品，不改變或影響塑料傳統加工制造過程；制品壽命可根據用途在生產中“編程”制造；制品強度和其他特徵與傳統塑料一樣；制品同樣可以再生和循環加工使用；制品無論是堆肥、掩埋還是隨意拋棄、最終都可變為CO2、水和生物量。并且，氧化-生物降解塑料添加劑符合美國FDA和歐盟針對食品應用的EFSA。
三年多來，EmoChiellini教授帶領的研究小組一直在Pisa大學對添加了EPI的TDPA的聚烯烴進行綜合調查。調查涉及對樣品氧化降解的研究，隨后又進行了氧化材料在固體介質（土壤和堆肥）中的生物降解。今天的工作主要集中在TDPA-聚乙烯樣品。
TDPA-PE購物袋樣品以LDPE和LLDPE為基礎，在溫度高達70℃的空氣中，具有氧化的高度傾向性（通過測量吸收的氧）。氧化過程中聚乙烯的摩爾質量有明顯的、漸進的降低（碳鏈被打斷成越來越小的分子）。降解速度取決于溫度和相對濕度。溫度升高、相對濕度降低時速度持續加快。聚合物分子分解成氧化分子碎片的原因是氧化過程。薄膜不可避免地弱化、分解成越來越小的碎片。這些親水碎片，暴露或埋藏于土壤，或與成熟堆肥混合，在設定的時間內，可生物降解成65%-75%的礦化物質（由微生物把碳轉化成二氧化碳）以及10%-15%細胞生物量。在所有的案例中，證明在普通PE樣品呈惰性的條件下，TDPA-PE樣品能夠氧化生物降解。
基于EPI公司的完全降解塑料添加劑（TDPA®）技術，我們嘗試性地將其應用于聚烯烴農業地膜，以實驗室加速老化評價和田間實驗效果評估相結合，對其展開了初步研究。
新技術應用于地膜的試驗研究
氧化-生物降解技術并不改變普通塑料的加工過程、裝備、使用性能，壽命可根據使用地區的光通量、使用季節的最高溫度、最低溫度、平均溫度、以及濕度、降雨、海拔高度、目標使用壽命來度身設計添加劑（編程）。而且，加工和儲存時間不影響制造性能和壽命；氧化-生物降解塑料同樣可以循環再生、重復使用。鑒于氧化-生物降解的上述技術特點，我們選擇了西南某省份為試驗地，進行氧化——生物降解地膜應用試驗研究。
試驗地氣候條件
試驗地位于東經97°31’至106°11’、北緯21°8’至29°15’之間，平均海拔2000米，年溫差小，日溫差大，最熱月平均氣溫19-22℃，最冷月平均氣溫6-8℃，光照強度125kcL/cm2/年，最高氣溫35℃。
試驗地膜的技術參數
聚乙烯吹塑薄膜用熔融指數為2.0克/10分的LLDPE為主，厚度0.005mm，拉伸負荷（縱/橫）≧1.0N，斷裂伸長率（縱/橫）%≧120、直角撕裂負荷（縱/橫）≧0.4N；外觀：無大的魚眼，無破洞氣泡。
設備為單螺桿擠出上吹，長徑比為30：1，螺桿直徑65mm，添加TDPA的0.005mm聚乙烯地膜的加工工藝見表1，溫度控制±5℃。
地膜的使用及儲存
該地膜在每年1月開始生產，并存放在沒有太陽光照射的庫房內，存放到5月15日，存放時間165天，每年5月15日-6月1日使用，使用時間為45-55天，要求使用期滿，地膜產生破裂。使用期內氣溫為20-30℃。處于太陽光照射中。
分兩組設計，一組為35天破裂，二組為50天破裂。破裂后的殘膜就地埋入土中離地表30cm處，一年后不應有明顯可視碎片。
根據ASTMD3826規定，當75%以上的被測試件的伸長率小于5%時，降解完成。因此可以根據制品的斷裂伸長率和斷裂伸長率保留率來衡量制品的降解程度。
設計破裂時間為35天的聚乙烯地膜的斷裂伸長率和斷裂伸長率保留率結果見表2。該地膜于第40天破裂，并于第45天埋入土地，觀察其生物降解情況。
我們的試驗還在繼續進行。本文旨在拋磚引玉，建議業內技術人員不要放棄聚乙烯的氧化-生物降解技術的開發與利用，不要放棄農用聚乙烯地膜及其它難以回收、回收成本巨大、回收導致二次污染的聚乙烯制品的氧化-生物降解技術開發。在新的全生物降解聚酯材料問世的同時，不應把性價比更高的聚乙烯降解技術置諸高閣或棄之不用，二者完全是可以共存的。
氧化-生物降解塑料與水解型聚酯類（淀粉類）生物降解塑料的對比
可氧化生物降解塑料制品與水解型聚酯類生物降解（淀粉基）制品相比，具有一些主要特點：
1）可在任何室外或室內環境中降解，即使沒有水。多數水解型生物降解塑料需要在微生物較多的環境中（例如肥堆）才能降解。
2）水解型生物降解塑料降解時產生甲烷，而氧化生物降解塑料不會。
3）氧化生物降解塑料在制造過程中可進行壽命規劃，在規定的時間內降解。水解型生物降解塑料的降解速度不可預先設定。
4）氧化生物降解塑料更堅固、用途更廣、更廉價。
5）氧化生物降解塑料制造時所用的勞動力和機械與傳統塑料無異，不會減少制造業的工作崗位。
6）可氧化生物降解塑料更薄、存放和運輸的空間更小、產生的物質更少。
7）可氧化生物降解袋可常溫處理、在常規設備中與其相關塑料廢物一同再生，重新制造，而水解型生物降解袋不能。
8）水解型聚酯類全生物降解材料成本高。以淀粉為起始原料，需耗用大量能源。
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