當前，塑料（liào）汙（wū）染已經成為（wéi）地球上直逼氣候變化的另一重大威脅，因為（wéi）它正在急劇而不可逆地汙染每一種自然係統（tǒng），並危及越來（lái）越多的生物。

長期以來，人們（men）一直聚焦於（yú）陸地（dì）上土壤環境中的塑料汙染，而對地球的另一組成部（bù）分——海洋中的塑料（liào）汙染問題卻很少關注。事實上，海洋塑料垃圾汙染以（yǐ）及它們對於海洋生態環境造成的危害已經遠遠（yuǎn）超（chāo）出了我們的想象。

海洋塑料垃（lā）圾汙染有（yǒu）多嚴重?

全球每年（nián）塑料廢棄物超過3000萬噸，其（qí）中有超過2000萬噸的塑料垃（lā）圾被直接丟棄或從陸地（dì）通過河道、風力最終進入海洋。

目前，幾乎所有（yǒu）類型的（de）塑料都已（yǐ）經在海洋中找到，其中80%以上是尼（ní）龍(PA)、聚（jù）丙烯(PP)、聚（jù）乙烯(PE)、聚（jù）氯乙烯（xī）(pvc)等（děng）非降解樹脂材料，它（tā）們在海水中受光、風化、渦流機械和生物群的（de）不斷（duàn）作用（yòng），最終形成直徑小於5毫米的“微塑料”(plastic debris)。在之後長達幾十年甚至幾百年的（de）時間裏，大量塑料（liào）微（wēi）粒不斷積累，從（cóng）赤道至兩極（jí），從（cóng）淺海到深海，遍布整個海（hǎi）洋（yáng）。高（gāo）密度且廣泛分布的塑料微粒已使無數海鳥、魚和其（qí）他海洋生物受滅頂之災，並正在逐漸通過（guò）食物鏈（liàn）將毒素帶到人類的（de）餐桌。在歐洲，一（yī）名海（hǎi）鮮食客一（yī）年中通過海產品攝入（rù）的（de）塑料微粒可能高（gāo）達1.1萬粒。

與陸地上（shàng）的白色汙染治理不同（tóng），受海洋特殊（shū）水域環境限製，人們幾乎無法通過傳統打撈方式對這些細小的塑料微（wēi）粒進行廣（guǎng）泛收集和處理。因此，海洋塑料汙染的治理日益緊迫但困難重重。

開發和使用能在海洋環境中能自行降解的塑料製品，替代PP、PA、PS等難降解塑料製品，是目前公認的解決這一問題最根本和唯一有效的途徑。

海水降解材（cái）料的研發難在哪兒?

目（mù）前，國際上海水降解材料（liào）的相關研究才剛剛起步，很多人盲目地寄希望於生物降解材料來解決海洋中塑料汙（wū）染問題。
中國科學院理化技術研究（jiū）所工程塑料國家工程研究中心長期從事降解塑（sù）料的開發、產業化（huà）和應用研究，針對當前日益嚴（yán）峻的海（hǎi）洋塑料汙染問題，在國內（nèi）率先開展了海水降解材料研究。

該工程中（zhōng）心主任季君暉研（yán）究員介紹說，當前國（guó）內外環保意（yì）識（shí）逐漸增（zēng）強，各地“禁塑令”逐步推廣。聚乳酸(PLA)、聚（jù）丁二（èr）酸（suān）丁二醇酯（zhǐ）(PBS)及其共聚酯(PBAT)、聚己內酯(PCL)和聚羥基烷酸（suān）酯(PHAs)等商品化生物降解材（cái）料，在土壤和堆（duī）肥（féi）中有良好的生物降解性能，已經在眾（zhòng）多（duō）領域中替代了不可降（jiàng）解（jiě）的通用塑料，一定（dìng）程度上緩解了陸地上的白色汙染。

然而，聚酯材料堆肥降解的本質是聚合物在微（wēi）生物分泌酶作用下發生的酶（méi）促水解（jiě）反應（yīng）。環境中微生物種類、數量、溫度等需要滿足一定的要求才能得到快速（sù）降解。

與陸地環境相比，海洋環境以富含水、高鹽、高壓、低溫、流動和稀營養為特征。海洋微生物（wù）數量除了（le）近海區密（mì）度略大外，大洋海水中微生物密度都較小，平均一般為每毫升幾個至（zhì）幾十（shí）個，與堆肥降解過程中每升土壤中數數以億計的微生物數量相比（bǐ），幾乎可以忽（hū）略。不同的降解環境和（hé）降解條件使得脂肪族聚酯材料在海（hǎi）水中的降解性能與堆肥過程有（yǒu）明顯差異。

顯然，現有的生（shēng）物降解材料及其研（yán）究成果並不能直接應用於海水降解材料的開發。以PLA(聚（jù）乳酸)為例（lì），堆肥條件下，PLA樣（yàng）條50天左右（yòu）失重達（dá）到70%;但是在25℃海水中放置1年也沒有觀（guān）察到明顯失重，GPC測試表明分子量無明顯變化。
該工程中（zhōng）心負責海水降解材料開發的王格俠博士（shì）同時表示，通（tōng）過對典型生物降解材料在不同（tóng）模擬水體（tǐ）環境中的降解實驗，我們已經對海（hǎi）水降解過程和堆肥（féi）降解過程兩種機理有了初步的認識;對於（yú）典型（xíng）生物降解聚酯材料在海水和淡水中（zhōng）降解周（zhōu）期有了初（chū）步掌握。

研究結果表明，目前（qián）的生物降解聚酯材（cái）料在海（hǎi）水中降解性能與堆肥中有較大差異，海水中很難具備生物降（jiàng）解條件（jiàn），因而大多數聚酯材料在海水中降解（jiě）周期非常（cháng）緩慢，甚至難以降解。聚酯材料在堆肥過程微生物分泌酶作（zuò）用下發生的酶促水解反（fǎn）應;而海水降解則更傾向於高鹽複雜水體環境中的非酶促水解反應。海水降解（jiě）過程受聚酯材料鏈段結構、結晶性能，以及水體中（zhōng）鹽度、溫度的影響巨大。

總體來說，人們已經清楚認識到了目前使用（yòng）的難降解（jiě）的（de）塑料製品對於海洋（yáng）生態環（huán）境帶（dài）來（lái）的巨大破壞，並正在積（jī）極開展海水降（jiàng）解材料的研究來改善這一狀況。

但正如在陸地上實行“禁塑令”使用完全生物降解（jiě）塑料（liào）製品代替通用（yòng）塑（sù）料的進展緩慢一樣，開（kāi）發使用可海水降（jiàng）解的塑料製品來防治海洋塑料（liào）汙染才（cái）剛剛開始（shǐ），單一聚酯類生物降解材（cái）料並不（bú）能直接應用於海水中有效解決海洋塑料汙染問題。
海水降解（jiě）材料研究需要在現有生物降解材料基礎上構建新的材料體（tǐ）係，可以說是，任重道遠。

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