眾所周知,塑料制品的使用已經(jīng)深入人們的日常生活,但是以聚乙烯為主要材料的塑料產(chǎn)品卻面臨廢棄后降解難的問(wèn)題。
這種廢塑料造成的污染被稱(chēng)為“白色污染”,如何解決該類(lèi)型污染問(wèn)題成為了世界性的難題。據統計,聚乙烯的世界年產(chǎn)量超過(guò)上億噸,而完全降解需要數百年。如果加上填埋和處理不當的問(wèn)題,也很容易造成水污染、大氣污染以及土壤污染。
那么有沒(méi)有破解“白色污染”的方法呢?
易降解材料替代法
全世界都在進(jìn)行不懈的研究,如果從根源著(zhù)手的話(huà),用易降解材料代替聚乙烯是個(gè)不錯的選擇。以地膜為例,可降解地膜替代PE地膜成為研究熱點(diǎn),國內經(jīng)過(guò)幾年的探索已逐漸形成了聚酯材料工程設備的系統集成技術(shù)體系。這種工藝的原理是,將具有催化聚乙烯光/熱降解的促進(jìn)降解劑通過(guò)特殊方式加入到PE中,由此生產(chǎn)出能降解的PE材料。雖然研究和應用都已經(jīng)取得了重大進(jìn)展,不過(guò)在機理和可控性方面仍需加強??墒菑拈L(cháng)遠來(lái)看,以生物質(zhì)為主要原料的生物降解地膜將會(huì )成為解決“白色污染”的重要途徑。
不僅是中國在研究可降解塑料,英國PolytheneUK公司也推出了一種生物基聚乙烯產(chǎn)品,聲稱(chēng)可在三年內降解。該公司表述說(shuō):“Polyair是市面上的可再生的聚乙烯材料,更重要的是該材料不具有成本抑制性,它是我們所知的真正最綠色的材料?!惫窘榻B稱(chēng),這種新材料采用甘蔗為原料,由甘蔗基乙醇制成,其光合作用的特性使得該材料具備主動(dòng)吸收二氧化碳的作用。
降解循環(huán)利用法
除了從源頭著(zhù)手之外,循環(huán)利用也是研究的重點(diǎn)之一。去年6月份,《科學(xué)進(jìn)展》雜志刊發(fā)了一則論文,內容就是中美科學(xué)家在降解聚乙烯廢塑料方面取得的突破。研究結果顯示,在解決“白色污染”的同時(shí),這種方法還為降解產(chǎn)物找到了新出路——清潔柴油。在研究中,科學(xué)家利用交叉烷烴復分解催化策略,使用低碳烷烴作為反應試劑,和溶劑與聚乙烯發(fā)生重組反應。經(jīng)過(guò)多次重組反應,實(shí)驗最終將把分子量達到上萬(wàn)、甚至上百萬(wàn)的聚乙烯降解為可作為清潔柴油的烷烴。更令人欣喜的是,這種技術(shù)適用于實(shí)際生活中大部分的塑料制品。
當然,以上幾種方式的推廣還有待工藝的進(jìn)一步優(yōu)化,成本的進(jìn)一步降低以及穩定性或者安全性的進(jìn)一步研究。值此之際,西班牙坎塔夫里亞生物醫學(xué)和生物技術(shù)學(xué)院的生物學(xué)家費德麗卡˙貝爾托基尼偶然間居然發(fā)現了另一種解決“白色污染”的方法。
綠色生物降解法
如果說(shuō)采用新型可降解材料,致力于聚乙烯降解再利用難免讓人質(zhì)疑環(huán)保程度,那么這個(gè)被無(wú)意中發(fā)現的生物降解法則將匹配“”的標簽。西班牙和英國科研人員已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗證實(shí)了費德麗卡的發(fā)現:大蠟螟的幼蟲(chóng)能直接吃掉并消化聚乙烯。實(shí)驗顯示,數百只幼蟲(chóng)在塑料袋中不到40分鐘就能在袋子上制造小洞,12個(gè)小時(shí)能吃掉92毫克的塑料制品,速度遠超真菌和細菌的降解速率。更好的消息是,隨后的實(shí)驗也證實(shí),這種幼蟲(chóng)的確是分解了塑料中的化學(xué)成分,這可能說(shuō)明這種幼蟲(chóng)體內的某種酶或其他特定物質(zhì)是塑料的克星。
當然,新的發(fā)現依然需要后續的研究和實(shí)踐,貝爾托基尼就表示,“將數百萬(wàn)只幼蟲(chóng)放到塑料袋上肯定不可行”。但是,不論是可降解新型材料替代,生產(chǎn)清潔柴油,還是生物降解法,這些都為解決“白色污染”問(wèn)題提供了重要途徑。誠如研究人員所說(shuō),塑料累計產(chǎn)生的后果無(wú)可避免,迎難而上才能將整個(gè)環(huán)境拯救出來(lái)。
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