为解决日益严峻的海洋塑料污染问题,保护海洋生态环境,中国科学家最近研制出一种可在海水中降解的聚酯复合材料,有望在诸多领域替代现有难以降解的通用塑料。
中国科学院理化技术研究所高级工程师王格侠介绍,其团队研制出的这种结合了水溶性与降解性的材料具有一定的环境耐受性,废弃后能在数天到数百天内在海水中降解消失,最终分解为不会对环境造成污染的小分子。
王格侠说,长期以来人们聚焦于陆地上的白色污染及其治理。直至近年,大量塑料污染致使海洋生物遇害的现象被频繁报道才引起广泛关注。
据保守估计,人类每年向海洋投放的塑料垃圾为480万吨到1270万吨,占海洋固体污染物总量的60%至80%。目前,人类活动和洋流导致这些塑料垃圾集中分布于北太平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋及印度洋中部。
世界经济论坛也发出警告,2050年全球海洋塑料总重量将超过鱼类的总重量。
专家介绍,目前几乎所有类型的塑料都已经在海洋中找到。这些塑料微粒或者漂浮在海水中,或者沉入海底,几十年甚至几百年不会分解,对整个海洋环境造成了严重的污染。塑料在使用后被直接丢弃或从陆地经过河流、风吹进入海洋,在海水中受到光、海水风化,以及洋流和生物群的作用,导致塑料最终形成小于5毫米的微塑料。
一些海洋生物,如信天翁、海龟等,误食塑料袋会产生一系列的胃肠问题,以至于无法再进食,最终被饿死。最令人震惊的一项科学数据显示:有90%的海鸟是因为误食了塑料袋而死于非命。
王格侠指出,尽管海洋中塑料污染问题已经非常严峻,但目前人们对于这些塑料污染仍然没有有效的应对措施。海洋特殊水域环境使得人们不能像在陆地上一样对这样大量分散的垃圾进行集中收集和处理。最根本有效的办法就是让材料废弃进入海水后能自行降解消失。
据介绍,中国科学院理化技术研究所降解塑料和工程塑料研究组是中国率先开展生物可降解塑料研究的单位。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,因而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。
目前,该团队的生物降解塑料生产及应用技术已经向4家中国企业完成了技术授权,其中3家已经顺利投产,总产能达到每年7.5万吨,占全球总量的一半。
在认识到海洋塑料污染的严重性后,科研人员希望研发出在海水中可降解的材料。然而他们发现,在陆地上能够快速降解的生物降解材料在海水中却难以降解,甚至长时间都不降解,不能用来解决海洋中的塑料污染问题。
经过多次反复实验,理化技术研究所的科研团队将非酶水解过程和水溶过程与生物降解过程结合起来,实现了材料在海水中快速降解。科研人员通过对材料的设计、合成、改性和加工使得其降解性能可根据不同的应用需求进行调控。
在近期于深圳举行的旨在提升中国自主创新能力、加大先进科技成果转化的第一届“率先杯”未来技术创新大赛上,这一技术位列30个优胜项目之一。
中国已将生态环境保护提高到前所有未有的层面,在解决本国生态问题的同时也为解决全球环境污染问题贡献中国智慧。
广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队与西安建筑科技大学教授张海涵合作,在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助下,在河口沉积物塑料生物降解机制解析方面取得新进展。近日,相关成果发表......
记者7日从中国科学院金属研究所获悉,来自该所等单位的科研人员成功研制出可漂浮的二氧化钛材料。该材料可以在光照下分解塑料,在不用酸碱溶液预处理塑料的情况下,其分解塑料袋、保鲜膜等常见塑料的效率比传统材料......
2025年3月18日,上海塑料行业协会标准化技术委员会揭牌仪式暨塑料行业绿色高质量发展论坛会议在上海召开,荧飒光学受邀出席。荧飒获奖·标准领航荧飒光学作为国内领先的红外制造商,一直致力于红外光谱仪的创......
2025年3月18日,上海塑料行业协会标准化技术委员会揭牌仪式暨塑料行业绿色高质量发展论坛会议在上海召开,荧飒光学受邀出席。荧飒获奖·标准领航荧飒光学作为国内领先的红外制造商,一直致力于红外光谱仪的创......
韩国科学技术院科学家通过对微生物进行基因工程改造,首次制备出类似尼龙的坚固且柔韧的生物塑料。相关研究论文发表于17日出版的《自然·化学生物学》杂志。全球每年会产生约4亿吨不可降解的石油基塑料废物和微塑......
研究人员对微生物进行基因工程改造,首次生产出一种类似尼龙的坚固、柔韧的塑料。3月17日,他们在《自然-化学生物学》报告称,过去细菌曾被用来生产聚羟基烷酸酯等聚酯,但像服装和鞋类生产中使用的尼龙类塑料很......
特拉华大学的研究人员已经开发出一种方法来减少轮胎在使用寿命结束时释放到环境中的去污。在发表在《自然化学工程》杂志上的一项新研究中,该团队展示了一种将6PPD(一种提供紫外线保护的分子,可以帮助轮胎中的......
塑料污染一直被视为全球性顽疾。如今,越来越多用于塑料回收的先进技术正逐步投入使用,它们将使各种废弃塑料高效转化为再生塑料。未来,我们或许不再需要靠原油生产塑料,而是将现有塑料资源无限循环地利用下去。仅......
9日发表在《自然》杂志上的一篇论文称,美国西北大学材料科学家利用肽和塑料中大分子的片段,开发出一种由微小、灵活的纳米级丝带组成的材料。这种柔软、可持续的电活性材料有望为医疗、可穿戴和人机界面设备提供新......
想象一下,如果你的智能手表、运动手环甚至手机不再需要外接电源频繁充电,而是通过吸收你身体散发的热量来自行供电,会是一种什么体验?近日,中国科学院化学研究所朱道本、狄重安团队与多个国内外顶尖科研团队合作......