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研究发现阳光可以将海洋塑料分解成数万种化合物

编译者:liguiju发布时间:2021-9-16点击量:128 来源栏目:科研动态

伍兹霍尔海洋研究所的科研人员最近了解到,阳光会将塑料转化为一系列聚合物、溶解物和气相产物。这项研究发现,这种化学反应可以产生成千上万的水溶性化合物。在几周的时间里,分解成这么多的化合物,比以前所理解的要复杂至少十倍。

研究人员指出,越来越多的证据表明,塑料的光化学转化是地表水中的一个重要转化过程,这对人们普遍认为的塑料在环境中持久存在的假设提出了挑战。

科学界、政策制定者、产业界等普遍假设,阳光照射只是将大型塑料物理分解成微塑料,而微塑料随后会在环境中永久存在,而这项新发现从根本上挑战了这一认识,并表明阳光不仅有助于塑料的物理破碎,而且会在化学上改变塑料,产生一系列不再与母体材料相似的转化产物。

研究人员指出,我们不仅需要考虑被扔到环境中的最初塑料的命运和影响,还需要考虑这些材料的转化物所带来的影响。我们还不知道这些产品可能对水生生态系统或碳循环等生物地球化学过程造成什么影响,虽然塑料分解速度比预期快似乎是一件好事,但不清楚这些化学物质会如何影响环境。

该研究调查了三家主要零售商生产的四种不同的一次性消费聚乙烯塑料袋在阳光下的分解情况,并将它们与纯聚乙烯薄膜进行了比较。大多数塑料,包括这些零售塑料袋,不仅仅是一种纯基树脂,而是包含一种复杂的化学添加剂配方,使塑料具有某种行为或外观。每个零售商的塑料袋中约有三分之一是无机添加剂。由太阳光产生的有机化合物在国家高磁场实验室进行了分析,该实验室设计并开发了一种质谱仪,配备了21特斯拉磁铁,达到了世界上最高的质量分辨率和精度。

研究人员发现,在阳光照射下,四个零售商袋可生产约5,000个配方(对于Target袋)至15,000个配方(对于Walmart袋)。他们还发现,纯塑料和零售塑料的配方组成不同。以前对海洋塑料的许多研究通常使用纯聚合物,而纯聚合物在海洋环境中是塑料的不良替代品。论文呼吁研究界“接受海洋中塑料的不同配方和阳光驱动的转变”,以便全面准确地了解海洋塑料污染的命运和影响。

研究人员认为该研究为未来制造持久性较差的塑料提供了可行和可实现的方法。只要简单地修改配方中的成分,塑料行业就可以使产品在达到使用寿命后更容易分解。(王琳 编译)

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