流行的"可堆肥"塑料在海洋中其实并不会分解

2023年07月21日 19:57 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

一项发表在开放获取期刊《PLOS ONE》上的最新研究揭示,一种常用的可堆肥塑料在海洋环境中至少能保持14个月性状不变。这项研究由加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的 Sarah-Jeanne Royer 及其团队完成。

这项研究强调了聚乳酸等纺织材料与纤维素纺织材料之间的区别,前者可以在有管理的工业环境中进行堆肥处理,而后者则能够在自然环境中进行生物降解。

以石油为基础的塑料废物在海洋中的积累和持久性是海洋生物面临的主要生态问题之一。进入海洋的废弃水瓶等宏观塑料制品可能会以原来的形态存在几十年;即使它们分解成微小的碎片(称为微塑料),也不会被生物降解,而是成为无法消化的污染物,渗透到海洋中。

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主要作者 Sarah-Jeanne Royer 博士手持微塑料样本。图片来源:Iyvonne Khoo, CC-BY 4.0

近年来,人们开发了一些替代品来取代油基塑料,目的是减少在制造塑料制品过程中使用的化石燃料,并在丢弃塑料制品时通过堆肥处理提供更环保的废物产品。

最受欢迎的替代品之一是聚乳酸(PLA),这是一种乳酸聚合物,由糖和淀粉发酵而来。聚乳酸在大型堆肥中的高温下会分解成乳酸,但在低温条件下,聚乳酸并不能可靠或快速地分解成乳酸。

为了研究聚乳酸在自然海洋环境中的去向,作者将聚乳酸样品、油基材料样品、纤维素基材料样品以及纤维素基材料和油基材料混合样品一起浸没在加利福尼亚州拉霍亚沿岸水域的笼子里。每周对样本进行一次检查,看是否有解体的迹象,并在几小时后将样本放回海洋。

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并非那么可生物降解 - 图解摘要。Royer 等人,2023 年,PLOS ONE,CC-BY 4.0

实验室化学分析证实,基于纤维素的材料降解很快,不到一个月就降解了,纤维素在很大程度上是通过产生二氧化碳的生物过程分解的,而不是简单的机械磨损。相比之下,油基塑料、混合物和聚乳酸在 14 个月的实验中都没有出现降解迹象。

"我们的结果表明,可堆肥性并不意味着环境降解,"Royer 说。"将可堆肥塑料称为生物降解塑料是一种误导,因为这可能会让人认为这种材料会在环境中降解。聚乳酸基塑料必须在适当控制的设施中进行堆肥处理,才能发挥其作为油基塑料堆肥替代品的潜力。"

作者还补充说:"这项工作是为数不多的先驱研究之一,涉及不同材料类型(天然材料、全合成材料和生物基材料)在自然环境条件下和受控封闭系统中的生物降解性之间的可比性。这项研究表明,有必要进行标准化测试,以了解被宣传为可堆肥或可生物降解的材料(如聚乳酸)在自然环境中是否真的会生物降解。在这种情况下,担心超细纤维塑料污染的消费者应该了解情况,掌握相关知识,并注意自己购买的材料"。

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