В условиях экологического кризиса, вызванного масштабным загрязнением окружающей среды пластиковыми отходами, актуальность проблемы их утилизации и биоразложения приобретает первостепенное значение. Учитывая, что синтетические полимеры способны сохраняться в природе столетиями, накапливаясь в почве и водоемах и создавая серьезную угрозу экосистемам, было проведено комплексное исследование биоразложения полимерных упаковочных материалов, представленных в торговых сетях. Объектом исследования стали образцы полимерной упаковки, представленные в известных торговых сетях Российской Федерации. Процесс биоразложения был рассмотрен в различных условиях окружающей среды: стандартные (комнатные) условия, условия по ГОСТ Р 57219-2016 и условия по ГОСТ Р 58830-2020. Морфологические изменения поверхности образцов оценивались по результатам сканирующей электронной микроскопии, химические изменения — по результатам инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Предложена эмпирическая модель оценки результатов биоразложения X, устанавливающая условный показатель степени биоразложения образца с учетом температуры окружающей среды, а также влажности и концентрации микроорганизмов в почве. Показатель X приводится в условных единицах и является относительным. Данный показатель используется для сравнительного анализа процесса биоразложения образцов в заданных условиях окружающей среды. В ходе исследования выявлено, что наиболее благоприятными для процесса биоразложения образцов упаковки являются условия, регламентированные ГОСТ Р 58830-2020. Полученные результаты имеют практическое значение для совершенствования системы управления отходами. Исследование вносит вклад в решение проблемы загрязнения окружающей среды пластиковыми отходами путем разработки методологии оценки биоразложения полимерных материалов в различных условиях окружающей среды.
Against the backdrop of the environmental crisis caused by large-scale pollution of the environment with plastic waste, the urgency of the problem of their disposal and biodegradation is of paramount importance. Given that synthetic polymers can persist in nature for centuries, accumulating in soil and water bodies and posing a serious threat to ecosystems, a comprehensive study of the biodegradation of polymer packaging materials available in retail chains has been conducted. The research focused on samples of polymer packaging available in major retail chains of the Russian Federation. The process of biodegradation was examined under various environmental conditions: standard (indoor) conditions, conditions according to GOST R 57219-2016, and conditions according to GOST R 58830-2020. Morphological changes in the surface of the samples were assessed based on scanning electron microscopy results, while chemical changes were evaluated using Fourier transform infrared spectroscopy. An empirical model for assessing biodegradation results, X(t), was proposed. This model establishes a conditional indicator of the degree of sample biodegradation, taking into account environmental temperature, humidity, and soil microorganism concentration. The X(t) indicator is presented in conventional units and is relative. This indicator is used for comparative analysis of the biodegradation process of samples under specified environmental conditions. The study revealed that the conditions regulated by GOST R 58830-2020 are the most favorable for the biodegradation process of packaging samples. The findings have practical significance for improving the waste management system. The research contributes to solving the problem of environmental pollution by plastic waste through the development of a methodology for assessing the biodegradation of polymer materials under various environmental conditions.