什麼是生物可分解：生物可分解真的能幫助環保嗎？

當一種材料被冠上「生物可分解」時，代表其可以被細菌等微生物分解，近年來由於能源耗竭、環境汙染及氣候變遷問題嚴重，人們尋找能替代塑膠的新興環保材料，投入大量心力開發生物可分解材料。

本篇文章將詳細介紹生物可分解的意義、分解過程與特性，舉出目前常見的應用，並說明生物可分解材料對環境的影響。

生物可分解的意義

生物可分解多數用來形容材料，代表材料能被細菌、真菌或藻類等微生物所分解，轉化成水、氣體及營養物質，由於材料的生命週期終結時不會殘留汙染，且所有物質都能被植物用於生長，因此是代表良好環保解決方案的形容詞。

生物可分解材料的分解過程

參考” Biodegradation of Biodegradable Polymers in Mesophilic Aerobic Environments”一文，生物可分解材料主要分成3大分解過程：

表面形成生物膜（Biofilm）

微生物通常具有群聚的特性，會附著在生物可分解材料的表面，持續產生與吸引更多微生物，形成生物膜，並且產生蛋白質（proteins）、多醣（polysaccharides）、核酸（nucleic acids）、脂質（lipids）及腐植質（microbial community）等，組合起看起來黏呼呼的細胞外聚合物質（extracellular polymeric substances, EPS），當然生物膜的出現並不一定意味著生物可分解材料會開始迅速分解，也可能只是單純的微生物群集，需要觀察後續是否有進行分解的下一步。

酶的生物解聚（Depolymerization）

微生物於生物可分解材料表面形成生物膜後，產生的細胞外聚合物質中含有可分解有機物的酶，這些酶透過酶活性（enzymatic activity）以水解或氧化還原的方式進行解聚（Depolymerization），由於生物可分解材料通常都是有機物質，化學組成包含碳鍵（C-C bonds）及碳氫鍵（C-H bonds），我們常吃到的麵包、蛋糕與馬鈴薯等的主要成分碳水化合物也是由這些鍵所組成，而酶活性能破壞這些鍵，逐漸侵蝕與分解生物可分解材料，事實上塑膠也是一種有機物質，表面也可能出現生物膜，但因為鍵類的組成結構不同，導致微生物無法破壞這些鍵（或十分緩慢），因此需要數百年以上的時間才能完全分解。

生物同化（Bioassimilation）或礦化（Mineralization）

微生物解聚後可能會產生氧化酶（oxidative enzymes），這些氧化酶可以進入微生物的細胞中，進一步氧化作為微生物的碳及能量來源，另外可生物分解材料在有氧條件下，也可能被微生物降解為礦化成分（mineralized components）和生物質，進而釋放出硫化氫、硫酸鹽等其他化合物，提供土地營養物質。

生物可分解的分解特性是什麼

會影響生物可分解降解速度及降解率的因素主要包含以下5種：

溫度

溫度會影響微生物可生存的種類及分解活性，通常而言溫度越高生物分解的效率就越高，微生物在分解的過程中也會產生熱量，例如堆肥堆若定期翻動、混和正確比例的富氮材料與富碳材料，溫度可自行上升到攝氏50度以上，關於如何混合堆肥、讓其自然加熱以快速分解，請看＂家庭堆肥的好處 如何在家做堆肥＂這篇文章。有些生物可分解材料需要一定的溫度才能分解，例如聚乳酸（Polylactide，PLA）需要工業堆肥環境（攝氏58±2度）才會快速分解，在常溫下分解完全的速度不比一般塑膠快上太多。

濕度

微生物需要透過水分在細胞膜間運輸營養物質與成長，同時水分也能加速分解反應，不過若濕度太高反倒會導致氧氣接觸量不足，轉變成分解速度較慢的厭氧堆肥。

氧氣

一般大氣中具有21%的氧氣，微生物可在5%的氧氣缺乏空間生存，但若氧氣含量低於10%，材料分解的過程將轉為厭氧分解，產生溫室氣體甲烷，同時降低分解速度，因此堆肥廠通常會設計堆肥堆的翻攪系統，確保能提供充足氧氣。

光線與紫外線

光線與紫外線能改變生物可分解材料的物理及化學性質，讓其變得更加脆弱，有利微生物之後的分解過程。

生物可分解材料特性

每種生物可分解材料都有不同的組成結構，包括草本或木本植物的纖維、經過改質的有機聚合物等，會根據結構的特性而影響分解速度，越是堅硬與表面疏水及光滑，分解的速度就越慢，需要的溫度及濕度條件也越嚴苛。

生物可分解 VS. 可堆肥的差別

「生物可分解」及「可堆肥」都經常用以形容環保材料，兩個詞的意思相似但仍有些差異，可堆肥材料一定是生物可分解材料，但生物可分解材料不一定可堆肥，因為可堆肥的定義較生物可分解更為狹義且嚴謹，可堆肥要求材料在特定條件下的某段時間內就要完全分解，同時要對環境無害，具體分為家庭堆肥及工業堆肥兩種，家庭堆肥標準要求材料需在攝氏25±5度的常溫堆肥環境中，360天內須分解90%以上，而工業堆肥標準則要求在攝氏58±2度的工業堆肥環境中，材料需在180天內分解90%以上，同時兩者都要對分解後的物質進行安全測試，確保分解後的土壤不會降低植物的萌芽率。

家庭堆肥與工業堆肥的詳細介紹與差異，請見本篇文章：工業堆肥 VS 家庭堆肥的差別：運作方式、認識標章。

生物可分解材料則沒有明確規範分解的條件與時間，紙張、甘蔗渣、竹子等都是常見的生物可分解材料。

生物可分解的材料有哪些？5種常見的物品

廣泛使用的生物可分解材料包括由微生物產生的聚羥基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoates，PHAs）、玉米澱粉合成的聚乳酸、植物的木質素聚合物以及一些特殊的石化產物如用於手術縫合線的聚乙交酯（Polyglycolide or poly，PGA）、製作農業地膜的聚丁二酸丁二醇酯（Polybutylene succinate，PBS）及作為藥物載體的聚己內酯（Polycaprolactone，PCL）等，這些材料可以製成多種替代塑膠的用品，不過因為容易分解的特性，多用於一次性用品居多，以下舉出5種常見的生物可分解物品：

生物可分解吸管

塑膠吸管由於體積小、重量輕，難以被回收再利用，並且很容易進入環境中，更糟的是由於人人每天都有喝飲品的需求，無論是水或果汁，造成吸管使用數量龐大，根據海洋保護協會（Ocean Conservancy）統計，2016年吸管與攪拌棒被拾獲的數量是所有廢棄物中第六多，生物可分解吸管能降低吸管不慎進入環境中所造成的危害，避免成為海龜等海洋生物的夢魘。

生物可分解餐盒

目前使用於餐盒的塑膠多是聚丙烯（Polypropylene，PP），理論上具有抗油、耐高溫的能力且不含塑化劑，但由於塑膠本身具親油性，因此在遇到油脂時仍可能會透過擴散現象（diffusion），將塑膠釋放到食物當中，對健康造成危害，而替代的紙容器為了使表面具有疏水抗油的能力，會塗抹化學塗層，遇到高溫及酸鹼都可能溶出有害化學物質，使用生質基的生物可分解材料可以保障安全性，避免攝入有毒物質。

生物可分解袋

許多商家都會在購物時提供塑膠袋，而一些較薄的塑膠袋通常使用過一次後便會被丟棄，而塑膠袋的輕薄特性導致其十分容易被亂丟，更會透過風或水流到達世界的每個角落，而輕薄正好是可生物分解材料產品設計的最佳選擇，越薄的材料分解的越迅速，因此除了鼓勵消費者使用重複使用的環保袋外，也有許多商家提供生物可分解袋子，讓消費者在需要使用袋子的情況下，有著更環保的選擇。

生物可分解漁網

漁網在使用時會直接接觸海水，經過磨損及海水侵蝕後釋出塑膠微粒，同時根據聯合國世界農業與糧食組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）統計，海洋中的廢棄漁具佔所有海洋垃圾的10%，由於塑膠難以分解，會持續捕撈海洋生物（幽靈捕魚，ghost fishing），造成生態浩劫，生物可分解漁網特別設計可在海水中自然分解，讓漁網丟失的情況下減少對生態的影響。

生物可分解農業地膜（mulching film）

現代農業會使用農業地膜來覆蓋農田，能提高農地表面溫度、保持土壤濕度、抑制雜草生長及促進種子發芽，農業地膜難以回收，每次使用都會累積一定的塑膠碎片進入環境中，使用生物可分解的農業地膜，可維持農業地膜對種植的幫助，但不會有塑膠進入環境的問題產生。

生物可分解對環境更友善嗎？

生物可分解材料主要是用來替代一般塑膠，分解後回歸環境不會產生永久汙染，對環境更友善，但無論是一般塑膠或生物可分解材料，隨意丟棄進入環境都還是會造成一定的衝擊，因此將所有用品依照最適合的方式棄置處理，才能發會生物可分解材料對環境的友善性。

生物可分解的常見問題

如何回收生物可分解的物品

生物可分解物品請依照製造商的說明回收，進入焚化爐、堆肥場或堆肥箱中，有些廠商會建立額外的回收機制，補足當地政府回收系統的缺陷。

生物分解需要費時多久

每種生物可分解材料的分解時間都不相同，廣義來說即使數十年後才可分解也能稱為生物可分解，但以目前廣泛的共識來說，宣稱生物可分解的產品應該要在普通的土壤環境中數個月內分解。

生物可分解塑膠可以被分解嗎？

生物可分解塑膠可被分解，它就是用來取代一般塑膠的新材料，能在特定環境下被微生物分解。

4個現在就能即刻進行的環保作為！

選用生物可分解產品替代不可分解的塑膠

前文舉出許多生物可分解材料的應用，可以盡量選擇生物可分解產品替代不可分解的塑膠，尤其是一次性用品如吸管、餐具、袋子等，降低產品使用後意外進入環境的衝擊，同時生物基的生物可分解材料更具有低碳、原料可持續的優點。

減少使用各種一次性用品

一些一次性用品可無痛的被重複使用用品替代，例如我們可能會在乎不銹鋼吸管清洗導致的衛生問題與攜帶的安全性，但使用不織布購物袋和塑膠購物袋的感覺是一樣的，從源頭減量也是良好的環保作為。

確認使用的生物可分解產品是否有完整認證及碳足跡

在使用生物可分解產品的同時，別忘了要確認產品是否有完整的認證，包括可堆肥、當地監管機關的安全衛生認證等，確保品質及不會購買到以行銷話術包裝的不環保產品（我們稱之為漂綠，green washing），若具碳標籤註明產品的碳足跡，更能了解產品碳排放，選擇更環保的產品。

什麼是碳標籤？碳標籤的詳細資訊請閱讀這篇文章：什麼是碳標籤？對我們的環境重要嗎？

垃圾不亂丟，讓生物可分解設計發揮最大效益

要讓生物可分解產品對環境效益最大化，應妥善回收處理，可堆肥產品就讓其進入堆肥設施中快速分解，化為養分回歸大地，隨意丟棄進入環境仍會在完全分解前產生危害。

環保的未來：「生物可分解」是長久、可行的方法嗎？

人類理想中的烏托邦，是能在維持現有的生活品質下，不對地球產生額外的影響，例如近幾年最火熱的淨零碳排議題，現階段核心作為是以綠能替代石化燃料，而生物可分解材料有著相似的理念，透過具可再生性的植物原料取代石化塑膠，希望使用的產品可以來自於地表，最終也化為生物可以利用的物質回歸地表，就像樹葉秋天落在大地上，隔年重新成為樹木新的養分一般。

生物可分解材料從很久以前便開始被人類所使用，但相關的法律規範與科學認證直到近20年來才開始規劃，近5年內開始加速完善，作為新興的技術，目前許多生物可分解材料正面臨成本過高、缺乏特定環境分解的回收機制及市場紊亂造成的漂綠問題，相信若能串連政府、廠商及每位消費者的力量，建立完善的回收體制，並將生物可分解材料妥善處理，將會是環保的長久未來解方。