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        每年1200萬(wàn)噸海洋塑料哪兒去了?

        2020-01-15 04:20:26王延斌
        科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2020年3期
        關(guān)鍵詞:聚酯海水毒性

        王延斌

        ■ 資料圖

        最近,國(guó)外機(jī)構(gòu)的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),海洋中漂浮的廢棄塑料遠(yuǎn)比估計(jì)的少,僅僅為原先估計(jì)數(shù)400萬(wàn)到1200萬(wàn)噸的1/10。而塑料的降解周期一般為200年至400年,那么廢棄塑料到底去哪兒了呢?

        中國(guó)海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院生態(tài)毒理學(xué)教授汝少國(guó)團(tuán)隊(duì)近日在前沿期刊《環(huán)境污染》發(fā)表了其海洋微塑料研究成果,相關(guān)結(jié)果顯示:海洋塑料在短時(shí)間內(nèi)難以降解。

        汝少國(guó)告訴筆者,每年從陸地排入海洋的塑料垃圾約有600~1200萬(wàn)噸,這些塑料碎片在環(huán)境中會(huì)逐漸裂解為粒徑小于5毫米的微塑料。這些微塑料化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在環(huán)境中可以存在數(shù)百年至幾千年,并通過(guò)洋流、風(fēng)力進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷移,遍布整個(gè)海洋。這些微塑料容易被海洋生物攝入體內(nèi),通過(guò)食物網(wǎng)傳遞影響整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)然,這種影響是破壞性的。

        他們的研究結(jié)果還表明,微塑料具有很大的比表面積,容易富集有毒有害物質(zhì),對(duì)海洋生物造成聯(lián)合毒性效應(yīng)。

        中科院理化所工程塑料國(guó)家工程研究中心是國(guó)內(nèi)最高水平的高分子材料研究和產(chǎn)業(yè)化基地之一,在國(guó)內(nèi)首先開展了海水降解材料的研究。通過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比,該所高級(jí)工程師王格俠發(fā)現(xiàn),在土壤和堆肥中有良好生物降解性能的材料,在海水中的降解速率不盡如人意。

        尋根究底,王格俠發(fā)現(xiàn)了答案:“聚酯材料堆肥過(guò)程是微生物作用下的酶促水解反應(yīng);而海水溫度低、特異性微生物種類少數(shù)量少,很難具備生物降解的條件,因而大多數(shù)聚酯材料在海水中降解周期非常緩慢,甚至難以降解。”

        “海洋塑料垃圾在2015年至2025年之間會(huì)增加3倍?!边@是英國(guó)環(huán)境部首席科學(xué)家博伊德在“前瞻性海洋未來(lái)報(bào)告”中的預(yù)計(jì)。那么,這成倍增加的海洋塑料會(huì)去往哪里?答案之一可能是各種各樣魚類的肚子里。

        自2017年以來(lái),汝少國(guó)團(tuán)隊(duì)從微塑料的污染調(diào)查與生物毒性兩方面開展相關(guān)研究。比如在生物毒性方面,他們發(fā)現(xiàn)微塑料不僅會(huì)損害海水青鳉腸道、鰓、性腺等組織的結(jié)構(gòu)特征與氧化應(yīng)激防御系統(tǒng),還會(huì)干擾魚類的生殖與子代的發(fā)育,首次證實(shí)微塑料具有生殖內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。

        汝少國(guó)團(tuán)隊(duì)的這些重要發(fā)現(xiàn),為評(píng)價(jià)海洋微塑料的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)提供了重要參考。而王格俠和團(tuán)隊(duì)成員成功走出了難以降解的困境。他們從分子設(shè)計(jì)和兩相合成出發(fā),通過(guò)聚合物合成改性和共混改性兩種方式,向生物降解聚酯體系中引入非酶水解的基團(tuán),實(shí)現(xiàn)了材料在海水中整體可控降解。

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