海水降解塑料研发,任重道远
【科普小博士】
当前,塑料污染已经成为地球上直逼气候变化的另一重大威胁,因为它正在急剧而不可逆地污染每一种自然系统,并危及越来越多的生物。海洋也是如此。
海洋塑料垃圾污染有多严重?据统计,全球每年塑料废弃物超过3000万吨,其中有超过800万吨的塑料垃圾被直接丢弃或从陆地通过河道、风力最终进入海洋。目前,几乎所有类型的塑料都已经在海洋中找到,其中80%以上是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龙(PA)、聚氯乙烯(PVC)等非降解树脂材料,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"。由于难以降解,这些微塑料会不断积累,不仅会影响海鸟、鱼和其他海洋生物,也将逐渐通过食物链影响人类。
与陆地上的白色污染治理不同,受海洋特殊水域环境限制,人们几乎无法通过传统打捞方式对这些细小的塑料微粒进行广泛收集和处理。因此海洋塑料污染的治理日益紧迫但困难重重。
那么,如何才能遏制这种趋势?开发和使用能在海洋环境中自行降解的塑料制品,替代PE、PP、PA等难降解塑料制品,是公认的解决这一问题的最根本途径。
近年来,我们为了解决"白色污染"开发了很多种可生物降解的新材料,如聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚酯(PBAT)等。这些新材料已在众多领域中替代了不可降解的通用塑料,成为"禁塑令"实施的重要支撑,在一定程度上缓解了陆地上的"白色污染"。
但这些材料在海洋中却难以降解——聚酯材料堆肥降解的本质是聚合物在微生物酶作用下发生的酶促水解反应,这需要环境中特异微生物、数量、温度等满足一定的要求。
然而海洋却没有这种条件。
研究表明,海洋环境以高盐、高压、低温和稀营养为特征。海面及近海处平均温度17 、海面以下大部分水温为0-4 。海洋微生物数量除了近海区密度略大外,大洋中微生物密度平均每毫升只有几个至几十个,与堆肥降解过程中每升土壤中的微生物数量相比,几乎可以忽略。海洋环境的这种特点极大抑制了聚酯材料在海水中的降解性能。以陆地上常用的生物降解塑料PLA为例,堆肥条件下,PLA标准样条50天左右失重达到70%;但是在自然海水中放置1年也没有观察到明显失重。
不过令人欣喜的是,通过对不同材料在海水中降解过程和降解机制的深入研究,科研人员将非酶促水解与生物降解过程相结合,已经设计研制出了一类海水中可快速降解的聚合物,这类高分子材料在功能主链中嵌入了易水解的位点或片段,不仅具有通用塑料相媲美的使用性能,同时可以在海水、土壤、淡水等自然环境中快速降解,是一种全自然域可降解的高分子材料。
这只是迈出第一步。作为新的可降解材料,还需要经受相关材料标准和检测标准的进一步验证。而作为新的海水降解的塑料制品,还需要结合市场需求进行材料筛选,并将复杂的合成工艺进行生产放大,仍然任重道远。
Donampamp39tlookback青春,如拂过脸面的清风一般,温馨无痕,却总会在你心头激起一片涟漪遥远的路程,昨日的梦,以及远去的笑声,耳畔不断地响起这样的旋律,罗大佑,光阴的故事。我们叫青春,个性的青春。为了个性
本周音乐推荐Oh,女孩!这首歌就是送给你的!今日份的音乐来啦!你们现在是不是只会抖音上的歌曲会唱的还只是副歌部分当整首音乐放出来时你没听过啊副歌出来时,啊我听过感觉人生的音乐快要被抖音承包了什么火唱什么都快没有自己的品味了不
音乐推荐丨这首歌终于红了!音乐推荐好听的给你作为离太阳最近的一颗行星,水星无法脱离自己的轨道,也无法更靠近太阳。它只能这样若即若离地,做一个陪伴者。听起来是不是像极了一个爱情故事你为了一个热情的闪烁着光芒的
吴晨聚焦后勤支援!美海军水下战中心基波特分部进行兵棋推演获取更多信息,请关注我们美国海军海上系统司令部2021年8月13日报道8月9日至10日,美海军水下战中心基波特分部为新的兵棋推演概念举办了一次演练开发活动。此次活动是与同等对手冲突
彭于晏表示一场威胁全球70多亿人生活的温室效愈加严重如今经济全球化的发展是趋势也是必要的,二这带来的最大影响就是经济在快速发展,对环境的影响也愈来愈重,这是成正比的,每一个正在快速发展的国家,植被面积都在快速减少。因为许多国家都知道
圈子决定人生!01hr生活圈子决定你的命运接近什么样的人就会走什么样的路。牌友只会催你打牌,酒友只会催你干杯,而靠谱的人,却会感染你如何取得进步。人最大的幸运,不是捡钱,也不是中奖。而是有人,可
白旭尧太阳神舰载激光武器开始测试获取更多信息,请关注我们美国海上力量杂志2021年8月1日报道洛马公司为美海军研制的舰载激光武器系统正在瓦勒普斯岛测试。首台高能激光与一体化光学致盲与监视系统,即太阳神激光武器系统
孙明月同心嵌套通道式霍尔推进器推力测试美国密歇根大学宇航局格伦研究中心西密歇根大学等合作,完成了100kW同心嵌套通道式霍尔推进器的推力测试。下一代电推进系统的功率将超过300kW,可缩短近地轨道到地球静止轨道的转移时
美国缺少检测试剂,现任总统特朗普责怪奥巴马目前美国的疫情确诊人数已经在3天内上升到了110多例,可以说疫情传播速度很快,目前美国民众不仅仅缺少医疗防护设备,更缺少病毒核算检测试剂。目前根据一些官方报道都可以得到消息,美国现
NASA的登月火箭正在紧张进行测试在密西西比州的斯坦尼斯航天中心,NASA刚刚完成SLS火箭第一个芯级在发动机试车台的吊装,一旦完成剩余的固定安装和准备工作,NASA将进行芯级火箭的点火试车。火箭的试车所在地为B2
连夺全球AI基准测试18项桂冠,浪潮智算跑出中国速度如果说有什么能够代表中国的科技水平,在技术上真正处于全球领先?那就是在公平的环境下,在与世界级的科技巨头进行的直接对话中,赢下最终的胜利。在4月22日,最新的AI基准评测MLPer