【科普小博士】

當dang前qian
，塑su料liao汙wu染ran已yi經jing成cheng為wei地di球qiu上shang直zhi逼bi氣qi候hou變bian化hua的de另ling一yi重zhong大da威wei脅xie，因yin為wei它ta正zheng在zai急ji劇ju而er不bu可ke逆ni地di汙wu染ran每mei一yi種zhong自zi然ran係xi統tong
，並bing危wei及ji越yue來lai越yue多duo的de生sheng物wu。海hai洋yang也ye是shi如ru此ci。

海洋塑料垃圾汙染有多嚴重？據統計，全球每年塑料廢棄物超過3000萬噸
，其中有超過800萬噸的塑料垃圾被直接丟棄或從陸地通過河道
、風力最終進入海洋。目前，幾乎所有類型的塑料都已經在海洋中找到，其中80%以上是聚乙烯（PE）

、聚丙烯（PP）


、尼龍（PA）、聚氯乙烯（PVC）等非降解樹脂材料，它們在海水中受光、風化
、渦流機械和生物群的不斷作用，最終形成直徑小於5毫米的“微塑料”。由於難以降解，這些微塑料會不斷積累，不僅會影響海鳥、魚和其他海洋生物，也將逐漸通過食物鏈影響人類。

yuludishangdebaisewuranzhilibutong，shouhaiyangteshushuiyuhuanjingxianzhi
，renmenjihuwufatongguochuantongdalaofangshiduizhexiexixiaodesuliaoweilijinxingguangfanshoujihechuli。yincihaiyangsuliaowurandezhiliriyijinpodankunnanzhongzhong。

那麼，如何才能遏製這種趨勢？開發和使用能在海洋環境中自行降解的塑料製品，替代PE
、PP、PA等難降解塑料製品
，是公認的解決這一問題的最根本途徑。

近年來，我們為了解決“白色汙染”開發了很多種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。這些新材料已在眾多領域中替代了不可降解的通用塑料，成為“禁塑令”實施的重要支撐，在一定程度上緩解了陸地上的“白色汙染”。

但這些材料在海洋中卻難以降解——聚酯材料堆肥降解的本質是聚合物在微生物酶作用下發生的酶促水解反應，這需要環境中特異微生物、數量、溫度等滿足一定的要求。

然而海洋卻沒有這種條件。

研究表明
，海洋環境以高鹽、高壓、低溫和稀營養為特征。海麵及近海處平均溫度17℃、海麵以下大部分水溫為0-4℃。haiyangweishengwushuliangchulejinhaiqumidulvedawai
，dayangzhongweishengwumidupingjunmeihaoshengzhiyoujigezhijishige，yuduifeijiangjieguochengzhongmeishengturangzhongdeweishengwushuliangxiangbi，jihukeyihulve。haiyanghuanjingdezhezhongtedianjidayizhilejuzhicailiaozaihaishuizhongdejiangjiexingneng。yiludishangchangyongdeshengwujiangjiesuliaoPLA為例，堆肥條件下，PLA標準樣條50天左右失重達到70%
；但是在自然海水中放置1年也沒有觀察到明顯失重。

不(bu)過(guo)令(ling)人(ren)欣(xin)喜(xi)的(de)是(shi)，通(tong)過(guo)對(dui)不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)在(zai)海(hai)水(shui)中(zhong)降(jiang)解(jie)過(guo)程(cheng)和(he)降(jiang)解(jie)機(ji)製(zhi)的(de)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)，科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)將(jiang)非(fei)酶(mei)促(cu)水(shui)解(jie)與(yu)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)過(guo)程(cheng)相(xiang)結(jie)合(he)，已(yi)經(jing)設(she)計(ji)研(yan)製(zhi)出(chu)了(le)一(yi)類(lei)海(hai)水(shui)中(zhong)可(ke)快(kuai)速(su)降(jiang)解(jie)的(de)聚(ju)合(he)物(wu)，這(zhe)類(lei)高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)料(liao)在(zai)功(gong)能(neng)主(zhu)鏈(lian)中(zhong)嵌(qian)入(ru)了(le)易(yi)水(shui)解(jie)的(de)位(wei)點(dian)或(huo)片(pian)段(duan)，不(bu)僅(jin)具(ju)有(you)通(tong)用(yong)塑(su)料(liao)相(xiang)媲(pi)美(mei)的(de)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)，同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)在(zai)海(hai)水(shui)
、土壤、淡水等自然環境中快速降解，是一種全自然域可降解的高分子材料。

這(zhe)隻(zhi)是(shi)邁(mai)出(chu)第(di)一(yi)步(bu)。作(zuo)為(wei)新(xin)的(de)可(ke)降(jiang)解(jie)材(cai)料(liao)，還(hai)需(xu)要(yao)經(jing)受(shou)相(xiang)關(guan)材(cai)料(liao)標(biao)準(zhun)和(he)檢(jian)測(ce)標(biao)準(zhun)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)驗(yan)證(zheng)。而(er)作(zuo)為(wei)新(xin)的(de)海(hai)水(shui)降(jiang)解(jie)的(de)塑(su)料(liao)製(zhi)品(pin)，還(hai)需(xu)要(yao)結(jie)合(he)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)進(jin)行(xing)材(cai)料(liao)篩(shai)選(xuan)，並(bing)將(jiang)複(fu)雜(za)的(de)合(he)成(cheng)工(gong)藝(yi)進(jin)行(xing)生(sheng)產(chan)放(fang)大(da)，仍(reng)然(ran)任(ren)重(zhong)道(dao)遠(yuan)。

（作者：王格俠，係中國科學院理化技術研究所高級工程師）