微塑料污染研究十篇

发布时间:2024-04-26 01:55:45

微塑料污染研究篇1

――中国农业大学食品科学与营养工程学院副教授朱毅

微塑料残片在海洋中的聚积已经引发了健康和安全担忧。塑料颗粒含有可能造成危害的成分,它们会进入动物体内,并进而转移到吃鱼的人身上。摄入的微塑料可能会进入人体细胞,并在细胞中存在数月之久。微塑料污染的问题到底有多严重?这些材料是从哪里来的?为了回答这些问题,科学家沿着全球的18处海岸寻找微塑料污染物,并设法追踪这种污染的可能源头。

――悉尼大学沿海城市生态影响研究中心研究员马克?布朗

虽然我们还不清楚这些微塑料对人类健康有多大的影响,但它们必定是无益的。认识、研究它的方方面面,自然是政府和科学家们的责任。但地球是我们每一个人的,我们污染的环境,也正是我们生活的环境。不管微塑料的广泛存在是否直接威胁到人体健康,减少塑料的使用和丢弃――从而减少微塑料的产生,都是必要的、也是每一个人都可以做出的贡献。

――美国普渡大学食品工程博士云无心

有众多大小不足5毫米的细微塑料片浮游在东京湾的海水中。这些塑料片被称为“微塑料”,这些“微塑料”含有被认为会致癌或降低生殖能力的“多氯联苯”以及对甲状腺功能有不良影响的“多溴联苯醚”。这些化学物质具有毒性且难被降解,据分析,“微塑料”上吸附的是在禁用前就被废弃的、积聚在海底的此类化学物质。

――东京农工大学教授、环境化学专家高田秀重

浴液、护手霜、磨砂膏等化妆品中含有聚乙烯、丙烯酸酯等微粒,或者说微塑料,涂抹在皮肤上,等到清洗时会随着水流进入下水道。这些微粒通常无法被污水处理系统过滤掉,混在污水污泥中,蔓延至农业用地。每立方米处理过的污水含86至714个微塑料,而干燥的污泥中含量更高,每千克含2.4万个微塑料。

――德国海洋生物研究机构“阿尔弗雷德?韦格纳研究所”

微塑料污染研究篇2

关键词:生物技术环境污染应用

引言

改革开放以来,我国的经济建设取得了领举世瞩目的成就,人民的物质生活也得到了空前的满足,但是经济建设的高速发展也带来了环境的持续恶化。环境问题目前已经成为一个全世界都关注的课题,严重制约着全球经济发展新局面的到来,在我国环境问题则表现的更为严重,对经济结构调整和可持续发展有非常大的影响。近年来我国对污染治理投入了大量的人力和财力,已经取得了一定的阶段性成果,但是总体来看,目前的污染问题还十分严重,需要加大对其治理的力度。生物技术是指利用自然界中广泛存在的生物体以及其组成器官和组织,去研发新工艺或者新产品的一种技术应用体系,而环境生物技术就是指可以应用到环境污染治理中的工艺或者技术。在现代社会中,生物技术的应用范围非常广泛,作为其重要组成部分的环境生物技术在污染治理过程中有非常重要的地位,无论是在污水处理、废气处理和固体废物处理的过程中都有非常重要的作用。随着科技的发展,环境生物技术的发展和革新速度也非常快,酶工程和基因工程等都是生物技术发展革新的结果。

1环境生物技术的发展概况及特点

生态系统遭到破坏是造成当前各种污染产生的主要原因之一,而环境生物技术对生态系统的构建有非常好的作用。从微生物学的观点来看,构成生态系统最基本的要素就是自然界中各种生物体,生态系统需要通过内物质的循环去保持平衡,而当前的生态系统遭到了非常严重的破坏,进而就造成了水污染、空气污染以及固体垃圾污染等各种我们能够看到的污染现象出现。当前的环境生物技术主要就是利用微生物自身的代谢功能去进行各种污染的治理,近年来随着微生物技术的不断进步和发展,也有越来越多的诸如酶工程、基因工程以及环境修复工程等新工艺和新技术的出现,并且在环境污染治理中发挥着越来越重要的作用。环境生物技术不仅仅只被用在污染治理之中,在健康产业、环境监测以及医药产业等等方面也有非常重要的应用价值。在世界范围内,发达的资本主义国家都非常看好环境生物技术的发展前景,也非常重视生物环境技术产业的构建和发展,以此可见在不久的将来环境生物技术必定会有更好的发展。环境生物技术之所以在世界上受到如此青睐,主要是因为其本身有诸多的优点,在环境污染治理中的效果也明显优于其他技术。传统的物理或者化学技术处理污染的过程比较繁琐,且一次性的处理量非常有限,投资相对来说也显得更高,最重要的是还会造成二次污染,而环境生物技术与之相比则有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等许多的优点。此外,环境生物技术可以利用修复技术去净化环境,使得受到污染的资源能够再次有被使用的价值,这是其他传统技术和方法无法比拟的一项巨大优势。

2环境生物技术在环境保护中的应用

2.1污水的生物净化

水为生命之源,水污染给人们的日常生活和身体健康所带来的危害是非常大的,因此,水污染的治理在我国一直被重点强调。相关的研究资料显示,造成水污染的污染因子具有多样性和复杂性的特点,有机磷、重金属、氰化物以及各种酚类物质等等都是造成水污染的重要污染因子,传统的治污技术很难处理污水中这些有害的物质,而利用生物技术则比较容易实现。当前,通常采用固定化酶和固定化细胞的技术进行污水的处理,这两种技术都是通过微生物自身的生命活动,利用生物体的新陈代谢过程去祛除或者转化污水中的有毒物质。无论是固定化酶还是固定化细胞的技术都属于微生物技术的范畴之内,都是环境生物技术在污染处理中应用的直接体现。

2.2污染土壤的生物修复

土壤的污染是近几年来被重点关注的一种污染形式,因为我们所食用的粮食和蔬菜都来源于土壤,我们的生活更是片刻都不能离开土壤,因此必须要解决土壤污染的问题。相关的研究数据表明重金属是造成土壤污染最重要的污染因子,对于土壤中重金属的处理一直以来都是一个难题,当前主要采用微生物的修复技术。土壤修复技术的原理是利用生物本身吸收和代谢的生命体活动去改变重金属的化学形态,使其化学特性固定,从而降低其在土壤中的移动性,最终达到对受污染土壤中重金属的净化和消减。通过上述生物技术处理过的土壤,不仅能够大大降低或者清除重金属的污染,还能在一定程度上提高土壤中有机质的含量,通过微生物活动改善土壤生态结构,防止水土流失。

2.3白色污染的消除

白色污染是当前表现非常突出的一种污染现象,其污染源就是我们日常生活中的废弃塑料袋,还有就是很难被化解的农用地膜,据统计我国每年所产生的塑料垃圾有数百万吨之巨,广泛分布于河沟和土壤之中。许多人可能认为塑料垃圾只会有碍观瞻,却不是什么有毒有害的物质,实则不然,塑料垃圾会造成严重的水污染、土壤污染以及空气污染。生物可降解塑料袋的研发已经成为全世界都关注的一个课题,当前也已经有许多环保袋产品问世,这些生物可降解塑料袋的制作就需要用到环境生物技术。当前利用环境生物技术可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,还可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中,从而使得两者同时发挥出更大的作用,加速塑料袋垃圾的降解。

结语

综上所述,环境生物技术在污染治理工程中的应用非常广泛,同时在环境修复工程中的应用也很广泛,从目前的实际应用情况来看环境生物技术非常有效。然而,由于我国在经济发展的过程中长期以来对环境问题有所忽略,所以尽管现在的污染治理取得了一定的成就,但是所面临的形势依然不容乐观,需要进一步加强环境生物技术的开发和应用。在实际的污染治理过程中,许多环境生物技术的虽然有很好的效果,但是由于其成本和适用性等条件的限制,还不能被全面推广应用,这就要求环境生物技术要不断的进行革新与进步,使其能够在环境工程中发挥更大的作用。

参考文献

[1]于洁,冯裕,解玉红等.pCR-DGGe技术及其在环境微生物领域中的应用[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2010,12(06):227-234.

[2]林杰喜.分子生物技术在环境污染治理中的应用[J].资源节约与环保,2014,12(07):129.

微塑料污染研究篇3

关键词现代生物技术生态环境环境保护

1我国生态环境现状

目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。

2现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以dna分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。

(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

(2)利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

3现代生物技术在环境保护中的应用

3.1污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(las)方面取得较大进展,对于含100mg/l废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

3.2污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

3.3白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组dna技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(phas),研究人员正设法构建出自溶性phas生产菌种,即将phas重组菌进行发酵,在积累大量的phas后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,phas析出,以简化胞内产物phas的提取过程,降低提取成本。

3.4化学农药污染的消除

一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物co2和h2o,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。

所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组dna技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。

参考文献

1孔繁翔.环境生物学[m].北京:高等教育出版社,2000

2陈坚.

微塑料污染研究篇4

实验目的:探究白色污染的化学性质

实验一:白色污染的强氧化性

实验用品:塑料袋、食物、菜市场、超市。

实验步骤:1、先取适量食物与塑料袋配成混合物2、将食物与塑料袋的混合物放入盛有过量商品的超市或菜市场内充分反应。连续振荡3-5分钟。观察现象。

实验现象:塑料袋与食物发生强烈的化合反应,塑料袋被商品吸附,生成一种具有强烈刺激性气味的杂质??垃圾。

反应式:塑料袋+食物=超市或菜市场垃圾(不易分解)+刺激性气体

实验二:白色污染与环境的置换反应

实验用品:塑料袋、居民小区、垃圾筒适量

实验步骤:1、将塑料袋置于居民小区内,观察

现象2、取少量垃圾筒与塑料袋混合,即发生强烈反应。持续几天后,观察现象。

实验现象:1、塑料袋因有广泛的活动空间而漫天飞翔,并且造成视觉污染。2、垃圾筒与塑料袋反应后,立即产生一种特殊固体--苍蝇。3、静置几天后,还会有一股刺激性气体生成

反应式:塑料袋+垃圾筒=苍蝇+刺激性气体

实验三:白色污染的还原性

实验用品:常用塑料袋、工厂、没有经过加工的食物

实验步骤:1、将常用塑料袋与工厂反应,观察现象2、将没有经过加工的食物与常用塑料袋混合,并置于工厂中,观察现象

实验现象:1、常用塑料袋经过物理变化与化学反应相结合后形成商品包装袋。2、没有经过加工的食物与塑料袋反应后生成各种各样带微量毒性的食品。

注意:由于此反应是氧化还原反应,并且对环境和人体的危害极大,因此各工厂不得采用此方法生产塑料袋,以免给地球造成无法弥补的创伤。

反应式:塑料袋+食物=包装袋+食品(含微量毒性)

微塑料污染研究篇5

生物监测是理化监测的重要补充,对于评价环境质量状况有着十分重要的作用。理化监测一般只考虑瞬时污染状况,要做到长期连续监测,在经济上往往是不合适的。要了解污染的累积效应,采用生物监测更合适。同时,仅利用污染物质的浓度值来反映污染程度及危害也是不全面的,因为某些污染物质在环境中的含量极微不等于毒性极微,反之亦然。用生物监测进行配合,充分利用指示生物对污染物毒性反应的敏感性,便能较准确地反映真实的污染状况。

在一定条件下,水生生物群落和水环境之间互相联系、互相制约,保持着自然的、暂时的相对平衡关系。水环境中进入的污染物质,必然作用于生物个体、种群和群落,影响生态系统中固有生物种群的数量、物种组成及其多样性、稳定性、生产力以及生理状况,使得一些水生生物逐渐消亡,而另一些水生生物则能继续生存下去,个体和种群的数量逐渐增加。水污染生物监测就是利用这些变化来表征水环境质量的变化。

同理化监测相比,生物监测有自己的特点:生物监测能反映各种污染物的综合影响;理化监测是定期采样,结果不能反映采样前、后的情况,而水中生物,汇集了整个生长期环境因素改变的情况;有些水生生物对污染物很敏感,有些连精密仪器都测不出的微量元素的浓度,却能通过“生物放大”作用在生物体内积累而被测出。

生物监测也有自己的不足之处:生物监测不能定性和定量地测定水质污染;检测的灵敏性和专一性方面不如理化检测;某些生物检测需时较长。

许木启利用白洋淀水体中浮游动物群落优势种的变化来判断水体的污染程度和自净程度。结果表明,府河―白洋淀水体从上游至下游,浮游动物耐污种类逐渐减少,广布型种类逐渐出现较多,在下游许多正常水体出现的种类均有分布;同时,原生动物由上游的鞭毛虫至中游出现纤毛虫,在下游则发现很多一般分布在清洁型水体的种类,表明府河―白洋淀水体从上游到下游水体的污染程度不断减轻,水体具有明显而稳定的自净功能。好奇的朋友用底栖动物的变化趋势评价湘江水质污染,结果发现湘江干流底栖大型无脊椎动物种类数和物种的多样性指数从上游到下游呈减少趋势,表明毒杀生物的有毒物质对湘江的污染较为明显,并且可根据湘江干流各断面种类数的减少程度判断出各断面的污染程度;同时也观察到,随着时间的推移,底栖大型无脊椎动物种类数和多样性指数也呈减少趋势,说明这种有毒污染仍在发展之中。水污染的生物测试是利用水生生物受到污染物质的毒害所产生的生理机能的变化,测试水质污染状况。根据鱼的呼吸变化指示有毒环境,在有污染物存在的情况下,鱼腮呼吸加快且无规律。

近几年来,应用生物监测环境技术的研究广泛开展,出现了一些新方法、新材料和新的监测物,提高了生物检测的灵敏性。以前生物监测的研究重点多放在分类和结构方面。然而,生物系统的结构变化并非总与生物系统的其它变化相关联,仅以某个种类、某个种群构成的生物反应系统的变化来评价一个水生生态系统,其偏差较大。因此,为掌握水生生态系统对环境污染的完整反应,要求我们在生物系统(细胞、组织、个体、种群、群落、生态系统)中选择超出单一种类水平即群落或生态系统来作为生物监测的生物反应系统,并对该系统的结构和功能变化均进行研究。美国Cains创建了用聚氨酯泡沫塑料块(简写为pFU)测定微型生物群落的结构和功能参数,进而进行监测预报的新方法。中科院水生所沈韫芬研究员把pFU应用到生物监测中,并使pFU法成为我国生物监测的一种标准方法。pFU法适用于原生动物、藻类对水质的检测。此方法可以鉴别水体是有机污染还是毒性污染。由于潮汐流和环流的影响,pFU法用于海水水质监测的有效性不如在淡水中监测。KuidongXu等用一种改良的pFU法―瓶装聚氨酯泡沫塑料块(BpFU)法进行海水的生物监测。BpFU法是将2块聚氨酯泡沫塑料块装入1个圆柱形塑料瓶中,塑料瓶有4道裂缝,用于保护聚氨酯泡沫塑料块不受粗糙条件的干扰,同时便于微生物群落进入聚氨酯泡沫塑料块,达到平衡。BpFU法比传统的pFU法在海水生物监测中的优越性体现在:⑴取样稳定;⑵海水生物评价结构和功能的精确性;⑶定量比较时可以保持水体积的稳定性。实验结果表明,用BpFU法进行海水生物监测比pFU法更加有效。通过BpFU法聚集的物种数量随污染物强度的增大而减少,减少程度大于pFU法。由BpFU法计算出的多样性指数同样也高于pFU法。

微塑料污染研究篇6

关键词:可降解高分子材料;光降解;生物降解;光-生物降解

随着经济的发展和人们生活节奏的加快,塑料饭盒、塑料袋等一次性产品开始频繁出现在人们的日常生活中,它们在给人们的生活带来便利的同时,也因其非自然降解性造成了极大的环境问题,即“白色污染”。“白色污染”既是一种视觉污染,也会影响土壤、空气、水体等的质量,因此努力合成并推广使用可降解高分子材料成为当务之急。按照降解机理,可降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物双降解高分析材料三大类。

1.光降解高分子材料

光降解高分子材料的特征是含有光敏基团,可吸收紫外线发生光化学反应,在太阳光的照射下,发生分子链的断裂和分解,由大分子变成小分子。

向塑料基体中加入光敏剂是目前使用比较多的制备光降解塑料的方法。光降解引发剂可以是过渡金属的各种化合物,如:卤化物、脂肪酸盐、酯、多核芳香族化合物等。很多学者都发现tio2对聚丙烯的光降解有明显的催化作用,刘青山等人[1]分析了加有锐钛矿型纳米二氧化钛的聚丙烯纤维在人工加速紫外光降解和自然光降解过程中拉伸断裂伸长率和表面形态的变化情况,得出锐钛矿型纳米tio2可作为聚丙烯的一种高效光敏剂的结论。除了tio2,还有很多其它光敏剂,如硬脂酸铈、硬脂酸铁、n,n-二丁基二硫代氨基甲酸铁、硬脂酸锰等均对聚乙烯薄膜有显著的光敏化作用效果。

在高分子中添加光敏剂制得改性高分子虽然能降解,但只是部分降解,而化学合成的羰基聚合物、et/Co等,则能完全降解。一氧化碳和烯烃的交替共聚产物——聚酮,因为分子链中含有大量以酮形式存在的羰基,容易在紫外光的照射下发生光降解,羰基键附近的碳链断裂生成酮类、烯类及一氧化碳等低分子物质并返回到物质循环圈中,不存在环境污染,是一种新型的环境友好材料[2]。且有实验证明,分子量大、结晶度低的聚酮光降解性能更好。

2.生物降解高分子

生物降解材料包含完全生物降解高分子和生物破坏性高分子,前者是指在微生物作用下,在一定时间内能完全分解成二氧化碳和水的化合物;而后者在微生物作用下,仅能被分解成散落碎片。

2.1淀粉降解塑料

淀粉是天然高分子化合物,具有可再生、价格便宜、生物降解性等优点,成为近年来研究的热点。淀粉降解塑料泛指组成中含有淀粉或其衍生物的塑料,发展至今已经过了四个时期:填充型淀粉塑料,光/生物双降解型塑料,共混型塑料和全淀粉热塑性塑料。

填充型淀粉塑料一般是烯烃类聚合物中加入廉价的淀粉作为填充剂,其中淀粉含量在10%30%,仅淀粉能降解,被填充的pe、pVC等塑料需要几百年才能达到完全生物降解。光/生物双降解型是由光敏剂、淀粉、合成树脂及少量助剂等制成,其降解机理是先降解的淀粉可使高聚物母体变得疏松,增大表面/体积比,同时光敏剂、促氧剂等物质被光、热、氧引发,发生光氧化和自氧化作用,导致高聚物分子量下降并被微生物消化[3]。接下来人们发现,通过共混能解决淀粉粘性高、抗湿性低及与一些聚合物不相容等缺点,于是开始将淀粉与聚烯烃类等一些不可降解聚合物混合来提高淀粉的强度,但这类产品不能完全降解;后来便试图将其与pCL、peG等可降解聚合物共混,制得了很多可完全降解材料。全淀粉热塑性塑料含淀粉70%-90%,其余组成是一些可光降解的加工助剂,使用后能在环境中完全降解,但天然淀粉不具有热塑性,必须先利用物理场作用使其分子结构无序化后才能在塑料机械中加工成型。

2.2化学合成型生物降解高分子[4]

酯基在自然界中容易被微生物或酶分解,所以常采用含有酯基结构的脂肪族聚酯来合成生物降解高分子材料,工业化的有聚乳酸和聚己内酯。

聚乳酸是以淀粉、糖蜜等为原料,发酵制得的易生物降解的热塑性材料,因乳酸存在一个羟基和一个羧基,可通过缩聚反应直接转换成低分子量聚酯,再通过选择适宜的聚合条件来合成目标分子量的聚合物。聚乳酸具有良好的生物可降解性、相容性、透明性、机械性能及物理性能等,被视为新世纪最有发展前途的新型包装材料。聚己内酯也是脂肪族聚酯中应用较为广泛的一种可降解高分子材料,通过己内酯的开环聚合制得,是一种半结晶型聚合物,室温下为橡胶态,具有很好的柔韧性、加工性和生物相容性,土壤中掩埋一年后能被微生物降解掉95%左右,降解产物是二氧化碳和水,被认为是环境友好包装材料。

2.3微生物合成的完全生物降解高分子[21-26]

微生物合成高分子材料是通过用葡萄糖或淀粉类喂养,微生物在体内发酵合成的一类有机高分子材料,主要包括微生物多糖、微生物聚酯和聚氨基酸等。

γ-聚谷氨酸就是利用微生物发酵生成的一种多功能生物高分子,具有生物相容性、可降解、无毒副作用等特性,可用于制备高吸水性树脂,作为一种治疗骨质疏松的重要载体、药物缓释材料,吸附重金属等,具有广泛的应用前景[5]。聚羟基脂肪酸酯是一类由很多细菌在非平衡生长条件(如缺氧、磷等)下合成的线性聚酯,可作为碳源和能源的贮藏性物质,增强细菌的生存能力,在自然界中可被微生物和特定的酶降解为二氧化碳和水,并且具有热可塑性、生物可再生、生物相容性、光学异构性等,可作为生物医用材料、日常消费用塑料制品、生物可降解包装材料、生物能源,已成为可降解生物材料领域研究的热点。

3.光/生物双降解高分子材料

顾名思义,光/生物双降解高分子材料同时具有光、生物双降解功能,将光降解机理与生物降解机理结合起来,可以使二者优缺点互补,达到更好的降解效果。其制备方法主要是在通用高分子材料中添加光敏剂、自动氧化剂、抗氧剂和生物降解助剂等。目前研究比较多的有淀粉和光敏剂光降解树脂合成的光/生物双降解淀粉塑料及可控降解剂共混改性法制得的改性可控光/生物双降解聚丙烯纤维制品等。光/生物双降解淀粉塑料前面已提过,此处不再赘述,而可控双降解聚丙烯纤维制品凭借着其可控降解性、存放性、无毒性等众多优点,必将具有巨大的发展前景。

4.结语

随着“白色污染”的日益加重和石油资源的日益枯竭,加大对高分子废弃物的回收利用率和研制出高效的降解技术都是有效的解决途径,但只有研究出可自然降解的高分子材料才能从根本上解决这些问题,且光-生物双降解高分子材料凭借着其独特的优势将会成为今后的研究重点之一。(作者单位:郑州大学材料科学与工程学院)

参考文献:

[1]刘青山,严玉蓉,赵耀明.纳米二氧化钛催化光降解聚丙烯纤维的研究[J].合成材料老化与应用,2005,34(1):8-12.

[2]邹丽萍.绿色高分子材料聚酮的合成研究[D].昆明:昆明理工大学,2007:1-5.

[3]范良兵.淀粉降解塑料的制备及性能的研究[D].广东:华南理工大学,2010:1-8.

微塑料污染研究篇7

2016年8月底,强生旗下露得清20多款产品含塑料微珠,而该物质因会使海洋面临危险已被美国明令禁止的新闻广为传播。

化妆品的塑料微珠对对环境和人体的危害究竟有多大?洗个脸,冲个澡也会污染海洋和餐桌上的海产食物?

事实上,从科学的角度来说,塑料微珠的问题是生态危害,而不是人体健康危害。美国和加拿大已经禁止微珠在淋洗类产品中使用,欧盟尚未禁止,不过已经在热议中,有可能将来也会禁止。

从环保角度出发,建议消费者践行责任消费,尽量选购不含塑料微珠的产品,但是也不必矫枉过正,不能把污染海洋的帽子随意扣在化妆品上,来自化妆品行业的塑料微珠实质上仅占不同地区海洋塑料污染非常小的比例,从0.1%到最大的2-3%不等。

塑料微珠的危害有多大?

何为塑料微粒(microplatics)?美国国家海洋和大气管理局(noaa)指出,塑料是海洋中最普遍的一种废弃污染物,塑料碎片可以有各种形状和大小,那些不到5毫米长度(一粒芝麻大小)的被称为“塑料微粒”。

塑料微粒的来源有很多,例如更大的塑料碎片降解成越来越小的碎片,塑料微珠(microbeads)也是塑料微粒的一种。

联合国环境规划署(Unep)表示,这种非常小的碎片通常替代天然物质广泛用于个人护理品和化妆品,如牙膏、沐浴露、洗发水、眼影、腮红、指甲油、洁面乳、染发剂等。其用量从不到1%至超过90%不等,一种典型的磨砂沐浴ㄠ的塑料微珠含量和其塑料包装的含量几乎一样多。

塑料微珠的主要作用一是作为清洁用品的去角质之用,另一个则是在蜜粉、粉底等底妆商品中作为吸油粉体,并且让妆感变得薄透。

但是,个人护理品和化妆品中塑料进入环境的主要途径是随着冲洗后的废水直接进入地表水,这类废水经过处理也无法消除水中的塑料微珠,主要原因是世界上的废水处理设备还不具备过滤微型和纳米级塑料微珠的功能。

最终,塑料微珠排放到海洋,部分微珠悬浮在海面,部分则沉淀到海床。塑料微珠不发生生物降解、光降解或热降解,半衰期长达数百年,对海洋生物也会带来诸多伤害。环境中的塑料微粒主要通过海洋生物消耗,而其中一部分有进入食物链的潜在可能。

天祥集团毒理风险评估注册毒理学家李钟瑞指出,暂时还没有足够的证据表明人体可以通过皮肤暴露途径对人体造成直接伤害,但人体可能因为食用摄入了塑料微珠的鱼类、贝类等海产品而致使体内蓄积塑料微珠,对人体或许有潜在危害。

消费者与制造商的共同努力

基于塑料微珠的潜在危害,世界各地开展了积极的应对措施。

北海基金会(northSeaFoundation)和塑料汤基金会(plasticSoupFoundation)在2012年联合推出了倡导消费者购买“无微珠”产品的app――Beatthemicrobead(http:///ch/)。最初,这款app可以让荷兰消费者通过扫描产品条形码来查看个人护理产品是否含有塑料微珠。

2013年夏天,联合国环境规划署和英国进一步完善app以便于全球消费者使用,前提是所在国已经加入该国际性的app。目前,超过20个国家或地区,包括香港和台湾地区均已加入,中国内地暂未加入。

以台湾和香港地区为例,app上的数据显示,艾蜜塔(apivita)、倩碧(Clinique)、水芝澳(H2o+)、屈臣氏(watsons)、可伶可俐(Clean&Clear)、玫琳凯(maryKay)、欧舒丹(L'oCCitane)等多款产品均含有塑料微珠。

常见的塑料微珠材料成分一般有两大类,热塑性塑料如聚乙烯,聚丙烯;热固性塑料,如聚氨酯等。消费者责任选购时,可以留意产品包装上的配方表成分。

但是,消费者不应矫枉过正。实际上,海洋的塑料污染来源多种多样,个人护理用品和化妆品的塑料微珠只是来源很少的一部分。

欧莱雅(中国)有限公司企业传播部朱洪在接受本刊记者采访时指出,研究表明,大部分海洋环境中存在的塑料微粒来自较大的塑料材料的降解。来自化妆品行业的塑料微珠仅占非常小的比例,从0.1%到最大2-3%不等。

台湾化妆品配方专家林志青也呼吁消费者不要随意把污染海洋的帽子扣在化妆品上。为了保护环境,消费者除了使用不含塑料微珠的化妆品,更多应该减少日常生活中其他非必需塑料制品比如塑料袋、保鲜膜、保鲜盒、塑胶杯等的使用。

不过,朱洪表示,从环境友好角度出发,企业正在寻找塑料微珠的替代品,例如单独或协同使用粘土或珍珠岩这类矿物、果仁的粉末和一些天然蜡等。

“2014年,欧莱雅承诺逐步淘汰塑料微珠,目前80%的配方更新已经完成,截止至2016年底将100%实现相关产品的配方更新,早于原来2017年完成更新的预期。”朱洪说到。

强生集团回复本刊采访表示,强生集团在2013年承诺将在个人护理产品中逐步淘汰聚乙烯微珠,目前已经研发出更先进的可降解微粒新配方以替换聚乙烯原料,目标是2017年7月底前所有中国在售产品均不含聚乙烯微珠。

Beatthemicrobead的数据显示,2012年12月开始,联合利华、宝洁、拜尔斯多夫等多个跨国企业均相继宣布会在2016或2017年前取消使用塑料微珠配方。

对于塑料微珠的替代配方,德之馨(中国)销售与市场总监梅鹤祥认为,配方的稳定性是难点所在。

各国立法禁止微珠使用

基于塑料微珠对环境生态的危害,不少国家与地区已经立法禁止个人护理用品中使用塑料微珠。

2015年12月28日,美国总统奥巴马签署了国家法律《2015年无微珠水域法案》(microbead-Freewatersactof2015),以禁止在美国境内生产和销售刻意添加了塑料微珠的清洁类化妆品。从2017年7月1日起,所有制造商将不得生产任何含有塑料微珠的化妆品。法律还禁止从2018年7月1日起引进@类产品。

微塑料污染研究篇8

“白色污染”的危害

一,问题的提出: 一次性的塑料制品由于其原料——高分子树脂具有极强稳定性,它在自然环境状态难以降解,可以存在几百年,甚至上千年,这样大量、长久地日积月累,就会给自然生态环境造成破坏,这种污染人们称为“白色污染”。环境污染是21世纪世界面临的一大难题,对于环境污染中的“白色污染”会有哪些危害性呢? 二,问题的研究: 1,“白色污染”破坏环境美,产生视觉污染。例如塘河是塘下镇的主要河流之一,原来清澈见底的河水不见了,河面上常常漂浮着白色的塑料袋,饭盒,泡沫包装材料等一次性塑料物品;在公园的绿树从中,绿荫地上,花坛里,不时可见扎眼的“白色”;有时,在宽阔的马路上散步,一阵风吹过,路边的塑料袋吹上了天空,好像一只只断了线的风筝。 2,“白色污染”破坏土壤,影响植物生长。不可降解塑料制品进入土壤里,会影响土壤内的物、热的传递和微生物生长,改变土壤的特质。作为废塑料制品混在土壤中影响农作物吸收养分和水分,导致农作物减产。 3,“白色污染”会成为杀害动物的“杀手”。废弃在地面和水上的废塑料袋,容易被鱼、马、牛、羊等动物当作食物吞入,塑料袋在动物肠胃里消化不了,导致动物肠胃肌体损伤和死亡。外公家的小狗就是因为误食塑料袋而死亡的。 4,“白色污染”是滋生病菌的温床。散落四处的塑料袋由于沾上油腻的味道,堆积起来后,会使蚊子、苍蝇、臭虫大量繁殖,危害人们的身体健康。 5,“白色污染”会严重污染空气。焚烧带有塑料的垃圾会产生毒气“二恶英”,危害人类身体健康。 三,我们的建议: 怎样才能减轻和控制“白色污染”呢?我有以下几点建议: 首先减少生活中的使用量,平时少用或不用塑料袋。每个人都要积极行动起来,从我做起,从身边做起,购物带只布袋子或篮子,吃快餐用碗…… 其次,建议塑料制品生产厂家,在制作一次性塑料制品的时候,要采用新型的、容易分解的材料。 再次,建议环保部门对垃圾进行分类处理,把塑料制品从垃圾中分离出来;还应加强对废旧塑料的回收,把废塑料集中起来统一处理。 为拥有整洁、美丽的家园,请大家行动起来吧!

邮:325204 浙江省瑞安市塘下镇第四小学

四(1)班

胡明豪

微塑料污染研究篇9

关键词:污水处理;污泥处置;资源化利用

中图分类号:U664.9+2文献标识码:a文章编号:

城镇污水是城市发展中的产物,其处理水平是一个城市文明程度的重要标志。城市污水处理已经成为城市给排水系统中的重点产业。当前,努力建设生态文明中国,提高污水处理水平,实现污水资源化利用,促进城市健康、可持续发展具有深远战略意义。因此,针对目前水资源污染状况建立科学的污水处理体系,提高污水处理的资源化利用率,成为我们研究的重要课题。

1污泥的处理处置方法

污泥处置是根据污泥的最终去向,将污泥进行利用或无害化处理,传统上大多采用填埋、投海和弃置堆放、焚烧方式,虽然简单易行,但是会带来占用土地、污染地下水或海洋环境、填埋场渗水等问题,并未从根本上解决环境问题,给生态环境埋下安全隐患,这些方法也逐渐被环境法案和国际公约等制约。为避免污泥对环境的二次污染,人们已认识到污泥处理的优先顺序是减容、利用、废弃,污泥的利用和资源化成为研究主流。污泥的有效利用可分为土地利用和热能利用,具体方法主要包括污泥堆肥、焚烧、生物沥浸等。

1.1污泥堆肥

污泥的堆肥是在有控制的条件下,利用污泥中的微生物(主要是细菌)进行发酵,对多种有机物氧化分解并转化为腐殖质,使有机物稳定化。研究表明,通过堆肥处理的污泥物理性质得到大幅度改善,其结构蓬松,容重减小;同时可一定程度上消除恶臭;病原菌和寄生虫几乎全被杀灭,有毒有害物质显著降解,消除了二次污染,堆肥产品还可作为有机肥料被植物利用,具有明显的社会效益和环境效益。目前全世界有各种各样的污泥堆肥方法,其中按堆肥堆制方式可分为开放式堆肥和封闭式堆肥;按发酵历程可分为一次发酵和二次发酵;按微生物对氧的需求可分为好氧堆肥和厌氧堆肥;按所处状态可分为发酵仓式堆肥和无发酵仓式堆肥;按堆肥过程中物料运动形式可分为静态堆肥和动态堆肥。

1.2污泥焚烧

污泥焚烧是一种在有氧条件下高温热处理的技术,由于城市污泥中含有大量的有机物和纤维木质素,脱水后可以燃烧。通过焚烧可使污泥迅速和最大程度上减容,缩短了处理时间,体积可达到原来的3%~20%,焚烧过程中所有的细菌被彻底杀灭,有机残余物被氧化分解,且焚烧产生的热能可回收利用,若在污泥中掺入适量的引燃剂、催化剂等,还可制成“合成燃料”,作为炉窑或锅炉的辅助燃料。目前应用最广的焚烧方式流化床式焚烧,其焚烧设备结构简单,操作运行方便,能够使燃烧彻底,有机物的破坏去除率高。而且焚烧处理的占地面积小,产生的灰渣稳定不腐败,无害化程度高,能量和灰渣可回收利用,操作条件不受天气的限制,但焚烧的成本较高,是其他工艺的2~4倍,热能利用受到规模的制约,会产生有毒有害气体,污染大气环境;而且难以处理量大面广的城市污水处理厂的污泥。

1.3生物沥浸

生物沥浸又称为生物淋滤或生物沥滤技术,是在借鉴生物湿法冶金技术的基础上发展起来的一种污泥处理技术。污泥中含有大量的金属元素,堆肥工艺则无法去除其中的金属元素,这样的土壤无法通过堆肥而返回土地利用。生物沥浸技术能够很好地去除污泥中的金属元素且能够不使污泥中的氮磷钾等植物所必需的大量元素流失,经生物沥浸处理后的污泥其含水率一般能够控制在50%~65%,适合作为土地利用土壤基质。污泥的生物沥浸处理技术是融合污泥高效浓缩、不加絮凝剂直接高干度脱水、重金属去除、卫生无害化等多功效于一体的污泥处理新技术。目前生物沥浸技术应用于污泥的生物处理已经建立了一条完整的示范工程生产线,为污泥处理与无害化开辟了一条新途径。

2污泥的资源化利用方案

从传统的意义上讲,污泥是一种废弃物,但是清洁生产的理论中没有废物的概念,所谓废物实际是放错了位置的资源。如果对污泥进行合理的处理利用,污泥也可以成为其他过程的原材料,即污泥的根本出路是化害为利、实现资源化。但由于各个地方的地理、气候等条件不尽相同,所以在选择合适的污泥处理方案时需要因地制宜。目前污泥的资源化利用方式主要包括土地利用、建材利用、环保材料、热能利用等。

2.1土地利用

污泥的土地利用是一种积极、安全有效的污泥资源化处置方式,主要有农田利用。我国是一个农业大国,无论从肥效利用、经济效益还是环境生态效益出发,污泥的农田利用都是一种符合我国基本国情的处置利用方法,该方法使污泥最终剩余物得到真正解决,实现资源的循环利用。污泥中富含的n,p,K及某些微量元素是农作物及其他植物必需的肥料成分,污泥中的有机质、腐殖质可以改善土壤的结构,是良好的土壤改良剂。土壤施用污泥后可明显提高土壤肥力,改善土壤理化性质,增加土壤生物活性,促进农作物生长。但同时污泥中含有大量的盐分、重金属、有机污染物等有害成分,若无限制直接施用于农田会引起土壤、周边水体环境的污染,从而影响作物的产量,最终危害人体健康,因此农用污泥必须先经过稳定化和无害化处理或采取间歇施用的方法,达到一定要求后方能施用,也可将其与化肥制成复混肥后施用于土壤。

2.2建材利用

污泥是一种黏土质资源,同时含有大量的Si,al,Ca,Fe等成分,将其干化、磨细后与黏土或粉煤灰按一定比例掺和,在高温下烘焙烧结可使污泥稳定化,并用于制成建筑材料。该法可达到处置污泥和创造经济效益的双重目的。以污泥制砖为例,其原理是利用污泥焚烧灰的成分与黏土的化学成分相似。目前,国内外比较常见的城市污泥制砖技术主要有两种,一种是城市污泥焚烧灰添加适量辅料成型烧结制砖;另一种方法是直接将城市污泥干燥、破碎后与黏土或粉煤灰等辅料以一定比例混合,烧结制砖,同时还可利用污泥的潜在热值,节约制砖成本。

2.3环保材料

2.3.1污泥制吸附剂

对于含碳较多的生化污泥,在一定高温下,以污泥为原料通过化学途径将其制成含碳吸附剂,为生化污泥的处置和利用提供了一条新途径。制得的吸附剂可用于去除污水中的悬浮物和有机物,CoD去除率高,是一种性能良好的有机废水吸附凝聚剂。吸附饱和的吸附剂若不能再生,还可以在一定条件下用作燃料进行燃烧,污泥中有害成分被彻底氧化分解。如日本以脱水污泥滤饼为原料,经过高温碳化脱水,酸洗去杂质,碱活化后制成了高性能的活性炭,其细孔比常规活性炭比表面积大,吸附能力强。也有研究者利用石化污泥成功制备用于吸附溢油的吸附剂,经过碳化和活化处理后,去油率可达99.6%。

2.3.2污泥制絮凝剂

从剩余活性污泥中提取一些可絮凝的微生物菌种,通过微生物技术对其进行发酵、抽取、精制,合成一种生物高分子化合物,不仅效果好、廉价易得、絮凝范围广泛,而且可以将城市污水处理厂的剩余活性污泥消化掉,实现剩余活性污泥的资源化,可谓一举两得。

2.3.3污泥制黏结剂

由于污泥含有大量的有机物,有一定的黏结性能,又具有一定热值,可以用作制备黏结剂。活性污泥在作为黏结剂将无烟粉煤加工成型煤的同时,污泥在气化炉内被分解,防止了二次污染,在加工过程中,污泥还可改善在高温下型煤内部孔结构,降低灰渣中的残炭,提高炭的转化率。

2.3.4生产可降解塑料

塑料产品因为其不可替代的价值已成为现代生活的一个重要部分,而且这些不可降解塑料每年以2500万t的惊人速度堆积在环境中,给环境带来了严重的危害,因此寻求既能保持传统塑料理化性质,又能被生物降解的可替代塑料产品逐渐成为研究热点。pHas(聚羟基烷酸酯)是一种利用大量细菌合成的聚合物,与传统塑料有相似的物理性质,并具有可降解性,逐渐成为一种能替代石化塑料的环保产品。从剩余活性污泥中挑选培养大量微生物合成pHas,既实现了污泥的资源化又促进了环保,但同时由于它相对于传统塑料产品成本较高,相对限制了其发展。

2.4污泥热能利用

污泥含有大量的热值,因此在污水处理厂内设置消化池,利用污泥发酵产生的沼气可作为燃料,能完全燃烧,是一种清洁燃料;将沼气净化后,还可作化工原料,制成多种化工品。1m3沼气发热量约相当于1kg煤,既可实现污泥热值的利用,又降低了电耗和运行费用。国外一些学者还研究了以剩余污泥为燃料,利用微生物燃料电池将污泥中的化学能转化成电能。

3结语

污泥经过处理处置后,可以根据不同的情况进行资源化利用。上述的几种污泥处理与资源化方法基本上囊括了现今主流的资源化利用处理方法,涵盖面广,对各种不同组分组成的污泥具有很强的适应性。此外污泥的处理还应兼顾环境生态、社会和经济效益平衡,尽可能地提高污泥处理与资源化利用的效率。所以今后在开发污泥处理处置与资源化方法的同时应考虑环境的承载能力、工程施工的可能性和经济上的可行性,尽可能使污泥被资源化利用。

参考文献:

[1]尹军,谭学军.污水污泥处理处置与资源化利用[m].北京;化学工业出版社,2005.

微塑料污染研究篇10

塑料制品在我们生活中随处可见,方便袋、塑料桶、塑料桌凳……家里是在大面积地使用塑料制品。同时,我们每天也大面积地扔弃塑料废物。

虽说塑料废物都应该回收再利用,但事实上,大部分塑料废品最终都被扔弃成了垃圾。据废塑料回收指标数据显示,2008年我国塑料回收率仅为20%,80%的塑料都被填埋和焚烧。塑料废物被扔弃后,不能跟树叶一样腐烂,无法降解,会对空气、水、土壤造成严重污染,这种污染就叫“白色污染”。

每年,全球会有480万~1270万吨的塑料垃圾流入海洋中,相当于每分钟就有一大卡车塑料垃圾被倒人海洋。如果不采取对策,塑料填充海洋的速度还将加快。据预测,2030年,每分钟倾倒于海洋的塑料垃圾是两卡车;而到2050年,每分钟将有4卡车的塑料垃圾被倒进海洋。那时,海洋中塑料垃圾的重量将超过其中鱼类的总重量,海洋将变成一个全是“塑料鱼”的肮脏垃圾箱,触目惊心。

那时,塑料将成为人类生存的坟墓――海洋被污染了,我们无鱼可吃;土地被污染了,我们无粮可吃……

琼脂,或许大家不熟悉

要想制止可怕的“白色污染”,上上策是弃用塑料。但要想弃用塑料,得先找到塑料的替代品才行。为此,人们一直在努力着。

前不久,设计师们成功研制出一种可代替塑料的环保新材料――可塑性琼脂。这种新材料是设计师们使用琼脂这种从海洋藻类中提取的凝胶状物质,创造出的一种安全、生态友好的塑料替代品。这种新材料还获得了2016年雷克萨斯全球设计大奖。

同学们或许对琼脂比较陌生,但事实上,它早就广泛地应用于我们的生活中了。以前,它常作为食品添加剂“潜伏”在冰激凌、果冻等食物中,充当悬浮剂或稳定剂。有了它,我们在吃这些食物时,才会有“胶胶”的感觉。

海洋里有多种藻类植物,比如红藻、蓝藻等。这些藻类植物可是海洋鱼类重要的“口粮”,许多鱼类都是吃藻长大的。后来,人们把藻类打捞上来,然后用煮沸的方式破坏藻类的细胞壁,再经过提纯和净化、脱水,就变成了琼脂。干燥的琼脂和硬塑料一样,稍微含水的琼脂则跟海绵差不多。

对环境非常友好

以前,琼脂有着“食品添加剂”的身份。经过设计师之手后,琼脂又有了一个全新的身份:塑料的替身!

用琼脂替代塑料的研究取得了突破性进展:设计师们通过冻结、压缩等技术,再用一些目前还处于“保密”状态的特殊步骤,把琼脂变成了能制成轻盈如塑料泡沫、坚硬如塑料板凳、柔软如塑料薄膜的多用途可塑材料,让琼脂在工业产品外壳、包装、日用产品等方面成为塑料的完美替代品。

可塑性琼脂的制备采用了熬制这种绿色的生产方式,制备过程不需要添加化学毒物,不产生有毒废气、废水。所以说,可塑性琼脂的生产过程非常环保。

可塑性琼脂是“食品级材料”,就算是吃进肚子里都没有什么危害。如果一只海龟不小心吃了可塑性琼脂制品,也不会像吃进塑料袋那样会被“撑死”,而是可以把它消化掉。可塑性琼脂不再是海洋生物的杀手,而会变成它们可品尝的“零食”。