現(xiàn)在,塑料可降解已經(jīng)不是什么新鮮事了,。
仰仗可降解塑料,,我們才能在“限塑令”下擺脫紙吸管,依舊噸噸噸地喝奶茶,。
然而可降解并不等于完全降解,,許多可降解塑料最終都無法逃離無法逃離土壤填埋的命運,這依舊會給生態(tài)環(huán)境帶來壓力,;
并且其降解過程中產(chǎn)生的微塑料還會流入生態(tài)系統(tǒng),,給海洋生物、人類的健康帶來隱患,。
這也是科學家們一直以來關注的問題,。
最近,《Nature》發(fā)布了一項研究成果,,加州大學伯克利分校Ting Xu教授團隊研發(fā)出了一種全新的降解技術,,它可以讓塑料在短短兩天內(nèi)被完全降解!
泡一泡就消失
這種降解技術神奇的地方就在于,,它僅僅只需要將塑料浸泡在緩沖液中就完成降解,。
是如何實現(xiàn)的呢,?
玄機就在塑料本身,。研究人員在塑料中加入了生物酶,,在一定溫度下,酶在適宜的緩沖液中會被激活,,然后開始“吞噬”塑料,,從而完成降解。
原理聽上去很簡單對不對,?
但想在塑料中加入酶可不是一件簡單的事情,。
塑料作為一種高分子聚合物,連水都無法滲透,;想要讓酶和塑料緊緊地捆綁在一起,,研究人員選擇在塑料生產(chǎn)中就直接把酶加入進去。
但問題又來了:酶本身又十分脆弱,,在細胞之外的環(huán)境里非常容易失活,。
對此,研究人員在酶外部包裹了一層保護劑RHPs(random heteropolymers),,這種保護劑是Ting Xu團隊2018年研發(fā)出來的,,它可以確保酶不聚集在一起、也不失活,,讓單獨的酶緊緊抓住塑料分子鏈的末端開始“進食”,,切斷每個鏈環(huán),阻止微塑料的形成,。
并且,,在塑料中嵌入生物酶的方法,也讓降解速度變得更快,。酶不再是從表面到深層逐漸“吞噬”塑料,,而是內(nèi)外同時開始開工。
這樣加工出來的塑料還會好用嗎,?
的確,,在塑料中添加酶通常會讓影響塑料自身的一些特性,不過研究團隊將酶的重量控制在了塑料重量的0.02%,,因此加工出來的塑料依舊具有普通塑料袋的柔韌性和堅固性,。
那這種技術在實際應用中表現(xiàn)如何呢?
△該酶活性最適溫度為40°C
研究人員將一段加入了生物酶的PCL-BC塑料放在40°C的緩沖液中,,短短24小時,,塑料就已經(jīng)面目全非,36小時后,,它居然神奇地“消失”了,!
同時研究表明,,在37°C緩沖液中,80%的PLA塑料可以在一周內(nèi)被完全降解成乳酸,;
在ASTM標準下,、工業(yè)堆肥設施操作溫度范圍內(nèi),50°C下PLA塑料完全降解需要6天,,而PCL塑料在40°C下完全降解只需要2天,。
此外,酶保護劑RHPs在紫外下也可被降解,,可謂是徹底的不留痕跡,!
One More Thing
最近,康奈爾大學和猶他州立大學在《美國國家科學院院刊》上聯(lián)合發(fā)表的一項研究表明:在海洋和陸地上,,微塑料的存在已經(jīng)更加廣泛,。
微塑料可以通過海洋、公路運輸進行傳播,,如果足夠小,,微塑料還可以形成氣溶膠,隨著噴射氣流穿越大陸,。
而這些已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的微塑料,,都來自于過去幾十年來人類傾倒在環(huán)境中的垃圾。
由于微塑料的體積非常?。ㄖ睆皆?mm以下),,所以很容易被海洋中的浮游生物吃掉,并且會一直存在在動物的胃里,,導致它們生病或死亡,。
與此同時,作為食物鏈頂端的動物——人類,,到富集作用影響,,勢必也會在體內(nèi)積累大量微塑料,
加州大學伯克利分校Ting Xu教授
正如研究者Ting Xu所說,,她希望這項研究可以提醒人們重視與生態(tài)自然的關系,。
保護環(huán)境僅依靠先進的科技技術是不夠的,更多還是要依靠我們的自覺和努力,。