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生物降解是指有机物在微生物(如细菌、真菌)作用下,通过酶催化反应分解为水、二氧化碳、甲烷等自然物质的过程。该过程需依赖生物活性、温度、湿度等环境条件,最终实现物质回归生态循环系统。根据分解速度差异,可分为“可生物降解”和“不可生物降解”两类,例如纤维素在土壤中数周可分解,而塑料通常需数百年。
从机制看,生物降解包含三个阶段:微生物附着物质表面分泌胞外酶、酶将大分子裂解为小分子、微生物吸收小分子完成代谢。国际标准ISO 14855规定,材料在堆肥条件下6个月内分解90%以上才符合生物降解认证。中国生态环境部《降解塑料的定义、分类、标志与降解性能要求》明确,生物降解塑料需在特定环境中通过微生物作用实现完全分解。
生物降解是指有机物在微生物(如细菌、真菌)、酶或其他生物体的作用下,逐步分解为水、二氧化碳、甲烷等无害物质,并重新参与自然循环的过程。以下是详细解析:
生物作用
微生物通过分泌酶类(如水解酶、氧化酶)切断有机物中的化学键,将复杂高分子(如塑料、纤维素)逐步降解为小分子化合物,最终转化为二氧化碳、水和生物质。例如,PHB塑料可被分解为羟基脂肪酸。
三阶段过程
在医学中,生物降解材料(如镁合金)可被人体逐渐吸收,用于骨修复等场景,避免二次手术。
扩展阅读:生物降解效率可通过公式量化,例如一级动力学模型:
$$
frac{dC}{dt} = -kC
$$
其中,$C$为污染物浓度,$k$为降解速率常数,受微生物活性和环境因素影响。
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