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从数千年到数十年--阳光降解聚苯乙烯速度远快于科学家预期
2019-10-15  来源:作者:刘海英 来源:科技日报
关键词:聚苯乙烯 降解

  美国伍兹霍尔海洋学研究所一项研究表明,聚苯乙烯暴露于阳光下,可能会在几十年到几百年内降解,而不是像以前科学家设想的能在环境中持续存在数千年。

  聚苯乙烯是一种无色透明的热塑性塑料,广泛用于许多消费品和工业产品中,是世界上使用最广泛的塑料之一。聚苯乙烯的化学结构复杂,普通微生物无法降解,因此科学家估计其可在环境中持续存在数千年甚至更长时间。早在上世纪70年代,科学家就在海洋中检测到了聚苯乙烯,因其使用广泛,难于降解,这种聚合物如今已成为全球生态环境中的一个重要污染源。

  聚苯乙烯是一种无色透明的热塑性塑料,广泛用于许多消费品和工业产品中,是世界上使用最广泛的塑料之一。聚苯乙烯的化学结构复杂,普通微生物无法降解,因此科学家估计其可在环境中持续存在数千年甚至更长时间。早在上世纪70年代,科学家就在海洋中检测到了聚苯乙烯,因其使用广泛,难于降解,这种聚合物如今已成为全球生态环境中的一个重要污染源。

  为了验证聚苯乙烯是否真的可以存续数千年甚至永久存在,伍兹霍尔海洋学研究所研究人员进行了一个专项实验。他们将5个市售的聚苯乙烯样品放在水中,然后将它们暴露在比赤道阳光强烈3倍的模拟阳光下,结果发现,模拟阳光将所有5个样品部分氧化成了溶解的有机碳。研究人员计算后得出结论,在北纬0°—50°范围的自然环境中,也就是从赤道延伸到加拿大南部边界这一广阔区域内,完成此部分氧化过程只需要数十年;而要将聚苯乙烯完全氧化为二氧化碳,则需要几百年的时间。也就是说,阳光可将聚苯乙烯在几十至数百年间部分或完全降解,其速度远快于此前科学家的预期。

  此外,研究人员还发现,添加剂会改变聚苯乙烯光化学氧化的相对敏感性,影响其降解的速度;而相对于日光暴露来说,温度对聚苯乙烯光化学氧化的影响有限,并非其氧化速率的主要驱动因素。

  研究人员指出,许多国际机构都认为,聚苯乙烯在环境中可持续存在数千年,并以此为依据制定相关政策。他们的研究成果对这一政策依据提出了挑战,将有助于完善塑料环境寿命估算方法,增进对陆地和海洋中塑料数量的了解,提高与塑料污染相关的风险评估的准确性,进而帮助有关机构制定更科学的应对策略。

  相关论文10日发表在《环境科学与技术快报》上。

  论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.9b00532

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(责任编辑:xu)
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