塑料給人們生活帶來極大便利，但同時，環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。如何在方便和環(huán)保之間做平衡，成為全球人類面臨的共同議題。今天為大家分享幾種塑料的降解方法，希望能為您帶來啟發(fā)。
1、光、氧降解和生物降解
現(xiàn)在，降解塑料的方式主要有光、氧降解和生物降解。
光降解和氧降解塑料一般是在傳統(tǒng)石化塑料中混入添加劑，使塑料在光照或較高溫度下加速碎裂?，F(xiàn)在的光降解和氧降解塑料無法在可控時間內(nèi)完全實(shí)現(xiàn)降解，仍會殘留一些塑料在環(huán)境中。
而生物降解是指在特定環(huán)境中，以微生物來降解塑料，完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。但是，生物降解包含了一個前提，即生產(chǎn)塑料的材料是生物質(zhì)而非石化原料生產(chǎn)的塑料。如果生物降解既可以降解石化材料制成的塑料產(chǎn)品，也可以降解生物材料制成的塑料產(chǎn)品，那就最理想了。據(jù)報道，83%的生物可降解塑料其實(shí)是“可堆肥塑料”，其高效降解需要溫度高達(dá)50℃和55%的濕度，但一般的環(huán)境難以達(dá)到這種條件。
2、可“吃掉”聚乳酸塑料的酶
據(jù)報道，瑞士科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新的“冷適應(yīng)微生物”，它可以在低溫下分解和消化不同類型的塑料。這一發(fā)現(xiàn)是科學(xué)家們開發(fā)更具成本效益的分解塑料工業(yè)規(guī)模方法的第一步，希望最終可達(dá)到消除地球上的塑料污染。
據(jù)悉，這些瑞士科學(xué)家分別去了格陵蘭島、斯瓦爾巴群島和瑞士的高山和北極地區(qū)，對廢棄或故意掩埋的塑料上發(fā)現(xiàn)的19種細(xì)菌和15種真菌進(jìn)行了取樣。通過實(shí)驗，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在15°C的溫度下，超過一半（56%）的菌株，即11種真菌和8種細(xì)菌能消化PUR，14種真菌和3種細(xì)菌消化PBAT和PLA。但沒有任何一種微生物能夠在126天的培養(yǎng)期內(nèi)消化PE。
無獨(dú)有偶，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校徐婷團(tuán)隊發(fā)明了一種塑料降解新方法。他們將一種可以“吃掉”塑料的酶包裹在特定分子中，僅在幾周時間內(nèi)，就能讓塑料在稍高溫度和水的作用下完全分解，不僅如此，已分解的塑料還會成為土壤微生物的養(yǎng)料，真正成為“可堆肥塑料”。
3、“大嚼”PET塑料的細(xì)菌
2016年，日本京都工藝?yán)w維大學(xué)的小田康平和慶應(yīng)義塾大學(xué)的宮本賢治領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，一種微生物可以吞食對苯二甲酸酯塑料（PET），這是一種以石化產(chǎn)品為原料生產(chǎn)的塑料。
這種攝食PET的細(xì)菌稱為大阪堺菌。日本研究小組經(jīng)過仔細(xì)的微生物篩查后，發(fā)現(xiàn)一種細(xì)菌能夠在PET薄膜上大量生長，因此這種細(xì)菌被命名為大阪堺菌。這種細(xì)菌在溫和的30℃條件下就能夠開始“大嚼”PET聚合物。據(jù)此，研究人員認(rèn)為，大阪堺菌可以用來降解PET塑料。
不過，進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)菌喜歡非晶體的PET，而實(shí)際生產(chǎn)和使用的塑料產(chǎn)品是結(jié)晶態(tài)PET，因此，這種細(xì)菌降解PET的效果并不理想。而且，在自然環(huán)境條件下大阪堺菌降解塑料的時間也較緩慢，完全降解一塊小小的塑料薄膜就需要6周的時間。要讓這種細(xì)菌達(dá)到實(shí)用的階段，還需要進(jìn)一步優(yōu)化，才能真正用于清理世界上的PET塑料垃圾。不過，日本研究人員稱，可以改造大阪堺菌所利用的酶，使之具備更快的反應(yīng)速率和更好的實(shí)用性。
對此，中國科學(xué)院微生物研究所的吳邊團(tuán)隊進(jìn)行研究，對大阪堺菌降解PET塑料所需的酶進(jìn)行優(yōu)化，獲得了穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)的重設(shè)計酶，使得大阪堺菌對PET薄膜的降解效率提升了300倍。這一研究成果發(fā)表于2021年1月的《美國化學(xué)會·催化》雜志。
4、研發(fā)能自行降解的塑料
降解塑料的更高一級戰(zhàn)略是研發(fā)和生產(chǎn)能自行降解的塑料，在這方面，中國研究人員也有了一些進(jìn)展。
中國華南理工大學(xué)、中國廣東聚益新材有限公司和智利一家公司合作研發(fā)的以聚乙烯醇為主要原料的水溶性購物袋將投產(chǎn)進(jìn)入市場，中國負(fù)責(zé)生產(chǎn)原料、提供技術(shù)支持，智利公司負(fù)責(zé)產(chǎn)品的市場和銷售。將來，購物袋原材料將繼續(xù)以廣東清遠(yuǎn)為主要生產(chǎn)基地，購物袋則在智利或其他地方制作，向全世界銷售。
這種水溶性購物袋具有較高的承重力和冷水可溶性，適合在無水的環(huán)境下使用，使用后遇水即可“消失”，不產(chǎn)生污染。一個聚乙烯醇水溶袋，降解只需5分鐘。這顯然是塑料袋降解的一個突破，而且全球包括中國在內(nèi)已經(jīng)有多個大學(xué)和企業(yè)在研發(fā)這一技術(shù)，至于推向市場的實(shí)際應(yīng)用，可能還需要一段時間。
另外，市場上有一些生物可降解塑料，但實(shí)際上要完全降解還差強(qiáng)人意，因此塑料降解的研究和應(yīng)用將會是人類一個持續(xù)而重大的挑戰(zhàn)。
2000年至今全球塑料產(chǎn)量相當(dāng)于2000年前所有年份塑料產(chǎn)量的總和，其中三分之一的塑料最后傾倒在自然界。僅2016年就有約1億噸的塑料垃圾最終進(jìn)入自然界。
“塑料不僅污染海洋水道、危害水生物，還存在于所有人體內(nèi)。”世界自然基金會全球總干事馬爾科·蘭貝蒂尼（Marco Lambertini）稱，塑料污染是緊迫的全球性問題，這一研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)引起各國政府的重視，他敦促各國政府、企業(yè)和消費(fèi)者共同制定國際條款，從源頭上采取措施解決塑料污染問題。
