海洋塑料垃圾污染有多严重?

文章作者:管理一号 | 2019-07-02
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当时,塑料污染现已成为地球上直逼气候变化的另一严峻要挟,由于它正在急剧而不行逆地污染每一种自然系统,并危及越来越多的生物。

长时间以来,人们一向聚集于陆地上土壤环境中的塑料污染,而对地球的另一组成部分——海洋中的塑料污染问题却很少重视。事实上,海洋塑料废物污染以及它们关于海洋生态环境构成的损害现已远远超出了咱们的幻想。

海洋塑料废物污染有多严峻?

全球每年塑料废弃物超越3000万吨,其间有超越2000万吨的塑料废物被直接丢掉或从陆地经过河道、风力终究进入海洋。

图1 海洋“塑料废物岛”(图片来源于网络)

现在,简直一切类型的塑料都现已在海洋中找到,其间80%以上是尼龙(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等非降解树脂资料,它们在海水中受光、风化、涡流机械和生物群的不断效果,终究构成直径小于5毫米的“微塑料”(plastic debris)。

图2 受困于塑料废物中的海狮(图片来源于网络)

在之后长达几十年乃至几百年的时间里,很多塑料微粒不断堆集,从赤道至南北极,从浅海到深海,遍布整个海洋。高密度且广泛散布的塑料微粒已使很多海鸟、鱼和其他海洋生物受灭顶之灾,并正在逐步经过食物链将毒素带到人类的餐桌。在欧洲,一名海鲜门客一年中经过海产品摄入的塑料微粒或许高达1.1万粒。

图3 含有塑料微粒的牡蛎(图片来源于网络)

与陆地上的白色污染管理不同,受海洋特别水域环境约束,人们简直无法经过传统打捞方法对这些细微的塑料微粒进行广泛搜集和处理。因此,海洋塑料污染的管理日益急迫但困难重重。

开发和运用能在海洋环境中能自行降解的塑料制品,替代PP、PA、PS等难降解塑料制品,是现在公认的处理这一问题最底子和仅有有用的途径。

海水降解资料的研发问在哪儿?

现在,国际上海水降解资料的相关研讨才刚刚起步,很多人盲目地寄希望于生物降解资料来处理海洋中塑料污染问题。

中国科学院理化技能研讨所工程塑料国家工程研讨中心长时间从事降解塑料的开发、产业化和应用研讨,针对当时日益严峻的海洋塑料污染问题,在国内首先展开了海水降解资料研讨。

该工程中心主任季君晖研讨员介绍说,当时国内外环保知道逐步增强,各地“禁塑令”逐步推广。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)等商品化生物降解资料,在土壤和堆肥中有杰出的生物降解功能,现已在很多领域中替代了不行降解的通用塑料,必定程度上缓解了陆地上的白色污染。

图4 中科院理化所全生物降解塑料制品

但是,聚酯资料堆肥降解的实质是聚合物在微生物排泄酶效果下发作的酶促水解反应。环境中微生物品种、数量、温度等需求满意必定的要求才干得到快速降解。

与陆地环境比较,海洋环境以富含水、高盐、高压、低温、活动和稀养分为特征。海洋微生物数量除了近海区密度略大外,大洋海水中微生物密度都较小,均匀一般为每毫升几个至几十个,与堆肥降解进程中每升土壤中数数以亿计的微生物数量比较,简直能够疏忽。不同的降解环境和降解条件使得脂肪族聚酯资料在海水中的降解功能与堆肥进程有显着差异。

显着,现有的生物降解资料及其研讨成果并不能直接应用于海水降解资料的开发。以PLA(聚乳酸)为例,堆肥条件下,PLA样条50天左右失重到达70%;但是在25℃海水中放置1年也没有观察到显着失重,GPC测验标明分子量无显着变化。

该工程中心担任海水降解资料开发的王格侠博士一起表明,经过对典型生物降解资料在不同模仿水体环境中的降解试验,咱们现已对海水降解进程和堆肥降解进程两种机理有了开始的知道;关于典型生物降解聚酯资料在海水和淡水中降解周期有了开始把握。

研讨结果标明,现在的生物降解聚酯资料在海水中降解功能与堆肥中有较大差异,海水中很难具有生物降解条件,因此大多数聚酯资料在海水中降解周期十分缓慢,乃至难以降解。聚酯资料在堆肥进程微生物排泄酶效果下发作的酶促水解反应;而海水降解则更倾向于高盐杂乱水体环境中的非酶促水解反应。海水降解进程受聚酯资料链段结构、结晶功能,以及水体中盐度、温度的影响巨大。

整体来说,人们现已清楚知道到了现在运用的难降解的塑料制品关于海洋生态环境带来的巨大损坏,并正在积极展开海水降解资料的研讨来改进这一情况。

但正如在陆地上实施“禁塑令”运用彻底生物降解塑料制品替代通用塑料的发展缓慢相同,开发运用可海水降解的塑料制品来防治海洋塑料污染才刚刚开始,单一聚酯类生物降解资料并不能直接应用于海水中有用处理海洋塑料污染问题。

海水降解资料研讨需求在现有生物降解资料基础上构建新的资料系统,能够说是,负重致远。

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