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开发海水可降解塑料迫在眉睫

2020-07-30 10:46 | 阅读:加载中
为了遏制“白色污染”蔓延,国际社会不约而同展开“限塑”甚至“禁塑”工作,目前全球已有60多个国家和地区出台了相关限制塑料使用的政策或法令。随着科学研究的深入,聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚酯(PBAT)、聚己内酯(PCL)和聚羟基烷酸酯(PHAs)等生物降解材料(生物降解塑料),已经大规模替代了不可降解的通用塑料,一定程度上缓解了陆地上的“白色污染”。
遭受塑料污染的海洋
那么,生物降解塑料在海水中可以降解吗?答案是不能。
生物降解塑料大都是含酯键的高分子材料,分子链相对脆弱,可以被自然界许多微生物分解、消化,最终形成二氧化碳和水。“与陆地土壤不同,海水中微生物量极少,而且海水温度也比较低,生物降解塑料在海水中不能像在陆地上一样降解,或者说很长时间内都无法在海水中被降解。”季君晖说,因此科研人员需要开发能够在海洋环境中降解的新型高分子材料。
开发海水可降解塑料迫在眉睫
“我们必须知道,几乎所有类型的塑料都已经在海洋中找到。”季君晖说,它们在海水中受光、风化、涡流机械和生物群的不断作用,最终形成直径小于5毫米的“微塑料”,这些塑料微粒或漂浮在海水中、或沉入海底,几十年甚至几百年都不会分解,对整个海洋环境造成了严重的污染。
在海洋中弥散性分布的塑料微粒使无数海鸟、鱼和其他海洋生物受到灭顶之灾,并逐渐通过食物链将毒素带到人类的餐桌。“中国科学家研究发现,平均每克食用盐中含有一颗‘微塑料’。这都是不可降解塑料进入海洋的后果,这不是危言耸听,这是人类必须直面的海洋污染问题。”季君晖说。
与治理处理陆地上的“白色污染”不同,人们几乎无法对细小的塑料微粒进行广泛收集和处理。“海洋塑料污染的治理日益紧迫,同时也困难重重。”季君晖说,要解决这一问题最根本的有效办法,就是让塑料进入海水后自行降解消失,因此开发和使用能在海洋环境中自行降解的塑料制品,替代难降解的塑料制品,迫在眉睫。
中国团队诞生海水可降解塑料
当前国际上海水可降解材料的相关研究才刚刚起步。“虽然海水降解塑料已经得到全球专家的高度重视,但是国际上海水可降解塑料的研究还是凤毛麟角,只有中国、日本、德国等国家的极少数跨国企业和科研机构开始着手研究。”季君晖说,2017年,工程塑料国家工程研究中心和中科院理化所组织近10名博士研究海水可降解塑料,走在全国前列。
从分子结构设计出发,历经艰难攻关、经过反复实验,2018年季君晖团队研制出了一种可在海水中降解的高分子材料,可以理解为海水可降解塑料制品的“前身”
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