GBT 19276.2-2026 水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定 第2部分：采用测定释放的二氧化碳的方法标准立项发展报告

水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定第2部分：采用测定释放的二氧化碳的方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:DeterminationoftheUltimateAerobicBiodegradabilityofPlasticMaterialsinanAqueousMedium—Part2:MethodbyAnalysisofEvolvedCarbonDioxide摘要随着全球塑料污染治理进程的深入推进，生物可降解材料的环境降解性能评价已成为国际标准化领域的研究热点。在水性培养体系中，材料最终需氧生物分解能力的测定是判断材料是否具备完全生物降解性能的核心技术依据。本报告以国家标准GB/T19276.2-2026《水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定第2部分：采用测定释放的二氧化碳的方法》为研究对象，系统梳理了该标准的修订背景、技术内容与发展脉络。报告指出，新标准在等效采用国际标准ISO14852:2018的基础上，结合我国生物降解材料产业发展现状和检测技术能力，优化了试验装置技术要求、细化了对受试样品的预处理规程、完善了试验数据的有效性判定准则，并强化了与GB/T19276.1-2003等系列标准之间的协调一致性。该标准的发布实施将有力推动我国生物可降解材料评价体系的规范化建设，为塑料污染治理政策的落地实施提供更为精准的技术支撑，对引导产业健康发展、对接国际贸易规则具有重要的现实意义。关键词：生物降解；水性培养液；需氧生物分解能力；二氧化碳释放量；塑料；标准化Keywords:biodegradation;aqueousmedium;ultimateaerobicbiodegradability;evolvedcarbondioxide;plastics;standardization1引言1.1研究背景塑料制品的广泛使用在为人类社会带来巨大便利的同时，也造成了日益严峻的环境污染问题。尤其是一次性塑料制品的过度使用，导致"白色污染"不断加剧，对陆地生态系统和海洋生态环境构成了严重威胁。在此背景下，开发和推广使用生物可降解材料被普遍认为是缓解塑料污染的重要路径之一。然而，市场上标称"可降解"的产品种类繁多、性能良莠不齐，亟须建立科学、统一、权威的评价标准体系来规范市场秩序、引导产业健康发展。生物降解性能的测定是评价生物可降解材料的核心内容。按照测试体系的差异，生物降解性能的测试方法主要分为水性培养液法、堆肥法、土壤法等几大类。其中，水性培养液法通过将受试材料置于含有微生物的水性培养体系中，测定材料在微生物作用下最终转化为二氧化碳（CO₂）、水和生物质等产物的程度，具有试验周期相对可控、测定精度较高、重复性良好等优点，因而被广泛应用于材料固有生物降解性的筛选评价。1.2标准修订的必要性我国现行的GB/T19276.2-2003《水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定采用测定释放的二氧化碳的方法》自发布实施以来，在生物降解材料的产品研发、质量控制和环境管理等方面发挥了重要的基础性作用。然而，随着国际标准化组织（ISO）对相应国际标准的持续修订、生物降解测试技术的不断进步，以及我国生物可降解材料产业的迅猛发展，原标准在技术内容、试验条件和结果判定等方面已难以完全适应当前需求，亟需进行修订和更新。在此背景下，国家标准化管理委员会下达了GB/T19276.2-2026修订计划。本报告的编写旨在全面、系统地论述该标准的修订背景、技术依据、主要修订内容及其经济社会效益，为标准实施提供参考。2标准编制概况2.1标准基本信息本标准为我国推荐性国家标准，标准编号为GB/T19276.2-2026，是对GB/T19276.2-2003的修订。标准名称《水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定第2部分：采用测定释放的二氧化碳的方法》，与ISO14852:2018《Determinationoftheultimateaerobicbiodegradabilityofplasticmaterialsinanaqueousmedium—Methodbyanalysisofevolvedcarbondioxide》相对应。本标准由全国塑料制品标准化技术委员会（SAC/TC48）提出并归口，于2026年3月31日发布，并将于2026年10月1日正式实施。标准目前状态为"未生效"。2.2与国际标准的对应关系本标准修改采用（MOD）ISO14852:2018国际标准。ISO14852:2018是国际标准化组织ISO/TC61（塑料）SC5（物理化学性能）分技术委员会制定的关于水性培养液中塑料材料最终需氧生物分解能力测定的方法标准，在国际上得到了广泛应用和认可。考虑到我国降解塑料产业的特点和实验室检测的实际能力，本标准在技术内容上与ISO14852:2018保持一致，同时在标准结构和表述方式上按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行了适当调整，力求既与国际接轨，又便于国内实施应用。3标准主要技术内容3.1适用范围本标准规定了水性培养液中测定塑料材料最终需氧生物分解能力的方法原理、试验装置、试验步骤和结果计算等技术内容，适用于以下两类受试材料的评价：（1）在标准试验条件下能够被微生物分解的天然和/或合成聚合物及其共混物；（2）含有增塑剂、着色剂、填料或其他添加剂的塑料材料。需要特别说明的是，本标准所规定的试验条件为实验室模拟条件，获得的生物分解率数据反映的是材料在特定条件下的固有生物降解性能，不应直接外推至自然环境中可能达到的实际降解程度。3.2方法原理与试验要点本标准所采用的试验方法基于以下原理：将受试材料作为唯一碳源置于含有丰富微生物群体的水性培养液中，在恒温、好氧、避光的条件下进行曝气培养。材料在微生物的作用下发生最终生物分解，碳元素转化为二氧化碳。试验过程中连续或定期测定系统释放的二氧化碳量，并以受试材料实际释放的二氧化碳量占其理论二氧化碳释放量（ThCO₂）的百分比来表示生物分解率。试验过程中需设置接种物、空白对照和参比材料等试验组别。其中，接种物可来源于活性污泥、堆肥浸出液、土壤悬液等环境样品，应确保具有足够的微生物活性和多样性；参比材料通常采用微晶纤维素等已知易生物降解的物质，用以验证试验系统的有效性。试验周期原则上不超过6个月，当生物分解率达到Plateau平台期（即连续两次测定结果偏差较小）时即可终止试验。在每个试验容器中，受试材料的理论二氧化碳释放量（ThCO₂）通过以下公式计算：其中，m为加入试验容器中受试材料的干物质质量（单位为g），ω(C)为受试材料中碳元素的质量分数（单位为g/g），44/12为二氧化碳（摩尔质量44g/mol）与碳（摩尔质量12g/mol）的分子量比值。某测定时间点的生物分解率Dt通过下式计算：其中，(CO₂)T为受试材料试验容器中累积释放的二氧化碳量（单位为g/容器），(CO₂)B为空白试验容器中累积释放的二氧化碳量的平均值（单位为g/容器），ThCO₂为受试材料的理论二氧化碳释放量（单位为g/容器）。3.3主要修订内容与GB/T19276.2-2003相比，本次修订的主要技术变化包括以下几个方面。在试验装置方面，结合ISO14852:2018的技术更新和国内实验室的实际使用经验，本标准对试验容器、曝气装置、CO₂吸收装置等关键设备的技术要求进行了优化，增加了对连接管路气密性、流量控制精度等方面的规定，以确保试验过程中气体流量和CO₂吸收效率的稳定可靠。在受试样品准备方面，本标准细化了样品的前处理方式和投加量确定原则，对粉末状、薄膜状、粒状等不同物理形态样品的制备方法分别做了较为明确的规定。在称样量确定方面，通常以理论二氧化碳释放量不低于50mg/容器为原则进行估算和调整。在接种物要求方面，本标准对接种物的来源选择、预处理方法、使用浓度和活性验证等内容进行了补充和明确，增加了接种物来源多样性的要求，以提升试验结果的可比性和再现性。在试验有效性判定方面，本标准进一步明确了参比材料生物分解率的验收标准——试验结束时参比材料的生物分解率应大于60%，并且空白试验的CO₂释放量应处于合理水平，以保证试验系统的微生物活性正常且系统本底清晰。在结果计算和报告方面，本标准规范了数据的记录与处理方式，增加了对异常数据处理的指导性建议，并对试验报告中应包含的信息做了更为全面的要求，以确保试验结果的可追溯性和可信度。4标准协调性与配套关系4.1与GB/T19276.1-2003的关系GB/T19276《水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定》分为两个部分：第1部分（GB/T19276.1）采用测定密闭呼吸计中需氧量的方法，第2部分即本标准，采用测定释放的二氧化碳的方法。两者在试验原理上有所不同——前者通过测量微生物呼吸过程中的耗氧量来间接评价生物分解程度，后者则直接测定矿化产生的二氧化碳量。两种方法各有优势，互为补充。在具体应用中，须依据受试材料的特性以及实验室的设备条件选择合适的方法。本标准的技术指标和试验条件与第1部分保持了良好的协调性，确保两部分标准在共同适用范围内能够获得可比的测试结果。4.2与其他相关标准的关系在本标准的基础上，我国已构建起较为完整的生物降解性能评价标准体系。在堆肥条件下，有GB/T19277.1（采用测定释放的二氧化碳的方法）和GB/T19277.2（采用测定释放的二氧化碳和生物量的方法）等标准；在土壤条件下，有GB/T27852等标准；此外，GB/T20197《降解塑料的定义、分类、标志和降解性能要求》等标准规定了降解塑料的性能要求。本标准作为其中重要的一环，与上述标准共同构成了覆盖不同环境条件、不同测试原理的多层次标准矩阵。在技术内容上，本标准与GB/T19277.1（堆肥条件下最终需氧生物分解能力的测定）在CO₂测定原理和试验流程上存在诸多相似之处，但在培养条件、接种物来源等方面有所差异。本标准的实施应注意与其他标准在样品制备、数据分析方法上的衔接和统一，以保障不同标准间测试结果的可比性。5主要起草单位介绍5.1牵头单位概况本标准由全国塑料制品标准化技术委员会（SAC/TC48）归口组织修订，北京工商大学作为核心起草单位承担了主要的技术研究和文本编制工作。北京工商大学是国内较早从事生物降解材料研究与评价的高等院校之一，在降解材料领域拥有深厚的科研积淀和丰富的标准化工作经验。学校建有塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室、中国轻工业生物降解材料及其制品质量评价重点实验室等研发平台，拥有完善的生物降解性能检测仪器设备，包括多种规格的微生物呼吸计、红外CO₂分析仪、气相色谱仪等测试装置，具备按照ISO和GB/T标准开展水性培养液法、堆肥法等多种方法生物降解测试的综合能力。长期以来，北京工商大学研究团队深度参与了降解塑料领域多项国家和行业标准的制修订工作，主持或参与完成了GB/T19276.1、GB/T19276.2、GB/T19277.1、GB/T38082等多个重要标准的制修订任务，在国际标准组织ISO/TC61/SC5/WG22（降解塑料工作组）中也持续代表中国贡献技术力量。在本标准的修订过程中，研究团队联合国内多家检验机构和企业开展了系统的验证试验工作，对不同接种物来源、不同形态样品条件下的试验结果进行了比对分析，为标准技术指标的确定提供了翔实的实验数据支撑。5.2其他参与单位本标准在起草过程中还汇聚了行业内多家优势单位的力量，包括科研院所、质检机构、生产企业等，形成了产学研检多方协作的工作机制。主要参与单位包括（以实际发布稿为准）：中国神马集团有限责任公司（在工程塑料和生物降解材料研发方面具有丰富经验，为标准中的样品制备和试验验证提供了技术支持），北京华腾新材料股份有限公司（在降解塑料改性及加工领域深耕多年，为不同类型的树脂原料和制品测试提供了具有代表性的试样），以及国家塑料制品质量监督检验中心（作为我国塑料制品领域权威的第三方检测机构，在标准验证试验的组织实施方面发挥了关键作用），轻工业塑料加工应用研究所（在塑料加工和应用基础研究领域具有深厚实力，深度参与了技术内容的论证）。各参与单位在样品制备、验证试验、技术论证等方面发挥了积极作用，有效保障了标准修订工作的科学性、民主性和广泛代表性。6标准实施的意义与展望6.1实施意义本标准的修订和实施具有多重现实意义。第一，对接国际先进技术规范。本标准修改采用ISO14852:2018，使我国在水性培养液条件下材料生物降解性能测试的技术要求与国际标准保持同步，有助于消除技术贸易壁垒，促进我国生物降解材料产品的国际贸易和技术交流。第二，服务国家塑料污染治理大局。2020年以来，国家发展改革委、生态环境部联合发布的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》等政策文件对生物降解材料的应用提出了明确导向。本标准的技术升级为科学评价生物降解材料的环保性能提供了更加精准的技术依据，有利于防止"伪降解"产品对市场秩序的干扰。第四，促进检测能力的均衡提升。通过细化试验装置要求和操作规程，本标准对各级检验检测机构的能力建设提供了更为清晰的技术指引，有利于推动行业内检测水平的整体提高，缩小不同实验室间的数据差异。6.2未来展望展望未来，生物降解性能测试标准的演进将呈现以下趋势：在技术方向上，随着微生物组学、同位素示踪等新技术的发展和应用，未来有望建立更加精准、快速的材料生物降解性能评价方法，缩短试验周期、降低测试成本。在标准体系上，需要进一步加强各类模拟环境试验之间的相关性研究，建立从实验室筛查到实际环境验证的分级评价体系。在国际合作方面，应更加积极地参与ISO/TC61等国际标准化组织的工作，推动我国在生物降解测试方法领域实现从"跟随者"向"贡献者"的转变。此外，随着生物降解材料应用场景的日益多元化——从一次性餐具、购物袋扩展到农业覆盖薄膜、3D打印材料、海洋用途材料等——针对特定应用场景的降解性能评价方法研究也将成为未来的重要发展方向，这对包括本标准在内的测试方法标准体系提出了更高的适用性和精细化要求。7结论GB/T19276.2-2026《水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定第2部分：采用测定释放的二氧化碳的方法》是在全球塑料污染治理持续深化、生物降解材料产业快速发展的时代背景下，对原有国家标准进行的一次系统性技术修订。本标准修改采用ISO14852:2018国际标准，在试验装置、样品准备、接种物管理、有效性判定和结果报告等方面均实现了技术升级，标准的技术内容更加严谨完善，可操作性和适用性显著增强。参考文献[1]全国塑料制品标准化技术委员会.水性培养液中材料最终需氧生物分解能力的测定第2部分：采用测定释放的二氧化碳的方法：GB/