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BS EN ISO 14855——塑料受控堆肥条件下需氧生物降解性测定标准系列
Determination of the Ultimate Aerobic Biodegradability of Plastics under Controlled Composting Conditions（2012/2009 版）
♻️ BS EN ISO 14855 是测定塑料材料在受控堆肥条件下最终需氧生物降解性的方法标准，由 ISO/TC 61「塑料」与 CEN/TC 249 联合制定，经英国标准协会（BSI）以英国国家标准发布。该系列通过分析降解过程释放的二氧化碳来评价塑料的生物降解程度，是「可堆肥塑料」认证、生物降解材料研发与产品合规声明的核心试验方法。
💡 生物降解性测定的核心逻辑：塑料在堆肥条件下被微生物分解，碳元素转化为二氧化碳（CO₂）。通过测量释放的 CO₂ 占材料理论碳含量的比例，即可量化「最终生物降解率」。
一、标准系列概述 📌
BS EN ISO 14855 系列由两部分组成。第 1 部分（2012 年版）规定一般方法；第 2 部分（2009 年版）规定实验室规模试验中二氧化碳释放的重力测量法。两者共同取代了 2004 年的 BS EN ISO 14855。英国参与由技术委员会 PRI/21（塑料试验）负责。
二、系列构成与适用范围 🧩
系列内各分部及其适用范围如下表所示。标准适用于在受控堆肥条件下评价塑料材料的最终需氧生物降解性。
| 标准号 | 中文标题 | 核心内容 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| BS EN ISO 14855-1:2012 | 塑料受控堆肥条件下最终需氧生物降解性测定——释放二氧化碳分析法——第1部分：一般方法 | 受控堆肥条件、CO₂ 分析与生物降解率计算通则 | 可堆肥塑料认证、生物降解材料评价 |
| BS EN ISO 14855-2:2009 | 塑料受控堆肥条件下最终需氧生物降解性测定——释放二氧化碳分析法——第2部分：实验室规模试验中二氧化碳释放的重力测量 | 重力法测定 CO₂ 释放量，计算生物降解率 | 实验室精确测定、替代方法验证 |
⚠️ 试验条件必须严格控制：堆肥的接种物（活性堆肥）、温度（通常约 58 ℃）、湿度、通气与试验周期均影响结果。试验应在标准规定的受控条件下进行，保证结果可复现、可比对。
三、一般方法（Part 1）关键内容 🔍
BS EN ISO 14855-1 规定了一般方法，主要包括：
- 试验原理：在受控堆肥条件下，将塑料试样与活性堆肥混合，持续通气，测定释放的 CO₂。
- 试验条件：规定堆肥介质、温度、湿度、通气量与试验周期（通常数周至数月）。
- CO₂ 分析：采用吸收、滴定或红外等方法测定释放的 CO₂ 量。
- 生物降解率计算：以释放的 CO₂ 碳量占试样理论碳含量的百分比表示生物降解率。
- 判定与报告：按生物降解率达到的水平（如 90% 以上）与试验周期判定是否满足可堆肥要求。
四、重力测量法（Part 2）关键技术要求 ⚖️
BS EN ISO 14855-2 规定了实验室规模试验中二氧化碳释放的重力测量法：
- 原理：将释放的 CO₂ 吸收于碱液（如氢氧化钡/氢氧化钠），通过称量吸收增重或滴定测定 CO₂ 量。
- 装置：规定试验容器、通气与吸收系统、恒温控制等装置要求。
- 测定与计算：定期称量吸收剂，计算累积 CO₂ 释放量与生物降解率。
- 与 Part 1 的关系：第 2 部分可作为一般方法的替代或补充，适用于需要更高精度或验证的场合。
| 方法 | CO₂ 测定方式 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 一般方法（Part 1） | 吸收/滴定/红外分析 | 通则性、适用面广 | 认证评价、常规检测 |
| 重力测量法（Part 2） | 吸收后称量/滴定 | 精确、装置相对简单 | 实验室研究、验证 |
✅ 判定参考：许多可堆肥塑料认证体系要求最终生物降解率在规定试验周期内达到 90% 以上（且符合其他如崩解、生态毒性要求）。具体限值以相应认证规范为准。
五、工程实践应用 🛠️
- 🔍 产品认证：可堆肥餐具、包装袋等产品需按本系列测定生物降解率，作为认证依据。
- 🔧 材料研发：评价 PLA、PBS、PBAT 等生物降解材料配方与助剂对降解性能的影响。
- 📊 对比评价：不同材料或配方的生物降解性对比，需在相同受控条件下进行。
- 📋 合规声明：产品声称「可堆肥」或「生物降解」时，应依据标准试验方法提供可追溯的试验报告。
六、试验周期与结果判定 📅
生物降解性试验的周期通常较长（数周至数月），其结束条件与判定对结果影响显著。标准一般规定：当生物降解率曲线进入平台期（连续数周变化很小），或达到预定试验周期时，试验结束。结果判定应综合以下因素：
- 📈 生物降解率：以试验结束时释放的 CO₂ 碳量占理论碳含量的百分比表示。
- ⏱️ 试验周期：多数可堆肥认证要求在规定周期（如 180 天或 6 个月）内达到约定水平。
- 🏗️ 崩解性：堆肥后试样碎片筛分，评价材料在堆肥中的崩解程度。
- 🌿 堆肥质量与生态毒性：评价堆肥对植物生长的抑制与生态毒性，确保无有害残留。
需要强调的是，最终生物降解率（ultimate biodegradability）考察的是材料碳元素被微生物完全矿化为 CO₂ 的程度，与崩解（disintegration，物理破碎）是不同概念。一项材料可能崩解良好但生物降解缓慢，判定「可堆肥」时应同时满足生物降解、崩解与生态毒性等多方面要求，并以相应认证规范为准。
七、常见问题解答 ❓
❓ 问：生物降解率如何计算？
答：生物降解率 =（试验释放的 CO₂ 碳量 ÷ 试样理论碳含量）× 100%，其中试样理论碳含量由材料化学组成计算。
答：生物降解率 =（试验释放的 CO₂ 碳量 ÷ 试样理论碳含量）× 100%，其中试样理论碳含量由材料化学组成计算。
❓ 问：为什么需要活性堆肥作为接种物？
答：堆肥中的微生物是降解的驱动力。使用活性、成熟的堆肥保证试验体系具有足够微生物活性，使降解过程能够真实反映材料在堆肥环境中的行为。
答：堆肥中的微生物是降解的驱动力。使用活性、成熟的堆肥保证试验体系具有足够微生物活性，使降解过程能够真实反映材料在堆肥环境中的行为。
❓ 问：重力测量法（Part 2）与一般方法（Part 1）如何选择？
答：Part 1 为通则方法，适用面广；Part 2 采用重力测量，适合实验室精确测定与验证。可按检测目的与精度要求选择或互为校核。
答：Part 1 为通则方法，适用面广；Part 2 采用重力测量，适合实验室精确测定与验证。可按检测目的与精度要求选择或互为校核。
🔍 问：生物降解性达到多少才算「可堆肥」？
答：常见认证要求最终生物降解率在约定试验周期内达到 90% 以上，同时满足崩解、堆肥质量与生态毒性等附加要求；具体以相应标准或认证规范为准。
答：常见认证要求最终生物降解率在约定试验周期内达到 90% 以上，同时满足崩解、堆肥质量与生态毒性等附加要求；具体以相应标准或认证规范为准。
