海水可降解塑（sù）料，是中科院理化所與海南省合作的核心。什麽是海水可降解塑料？為什麽要研發它？海南日報記者采訪了季君暉。

“海水可降解塑（sù）料（liào），就是能在海水中降解的聚酯複合材料。”季君暉說（shuō），研發它是為了解決日益（yì）嚴（yán）峻的海洋塑料汙染（rǎn）問題，替代難以降解的通用（yòng）塑料，保護海（hǎi）洋生態環境，“海南當前已開啟‘禁塑（sù）’工作，加上海（hǎi）南是海洋大省，海水可降解（jiě）塑料應（yīng）用越（yuè）早越（yuè）好，範圍越廣越好。”

當前，塑料汙染已（yǐ）成為地球上直逼氣候變化的另一重大威脅，因為它正在急劇（jù）汙染每一種自然係統，並（bìng）危及越來越（yuè）多的生物。

紀錄片《塑料海洋》揭露（lù）塑料垃圾帶給（gěi）海洋的災難  

“人們關注塑（sù）料汙染問題始於上世（shì）紀60年（nián）代。人類對陸地上塑料汙染的感受（shòu）越（yuè）來越深刻，科學家們最先想辦法解決的是陸地塑料汙染問題。”季君暉說，這才有了我們現在（zài）常用的生物降解（jiě）塑料。

但事實上，海洋塑料垃圾汙（wū）染（rǎn），以及它們對海洋生態環境的危害，早已（yǐ）遠（yuǎn）遠超出了我們（men）的想象。“當前地球（qiú）每年（nián）產生的塑料超過3億噸，其中相（xiàng）當（dāng）一部分使（shǐ）用（yòng）後被直接丟入海洋，還有部分從陸地通過河道、風力最終進入海洋。”季君暉說，目前人類活動和洋流導致這（zhè）些塑料垃圾集中分布於（yú）北太平洋、南太平洋、北大西洋、南（nán）大西洋及印度洋中部。

“近年（nián）來塑料的使用量越來（lái）越大，據估算，如果現在的塑料消費方式沒有顯著變化，到2050年，全球海洋中塑料（liào）總重量將超過魚類的總重（chóng）量（liàng）。”季君暉說，這是（shì）一件非（fēi）常可怕的事情，目前在美國夏威（wēi）夷和加利福尼亞州之間有座“塑料島”，160萬平方公裏全（quán）是塑料，很多（duō）人戲謔地稱之（zhī）為“世界第八大洲”。

為（wéi）了遏製“白（bái）色汙染”蔓延（yán），國際社會不約而同展開“限塑”甚至“禁塑”工作，目（mù）前全球已有（yǒu）60多（duō）個國家和地區出台了相關限製塑料使用的政策或法令。隨（suí）著科學研究的深入，聚乳酸（PLA）、聚丁二酸（suān）丁二（èr）醇酯（PBS）及其共（gòng）聚酯（PBAT）、聚己內酯（PCL）和聚（jù）羥基烷酸酯（PHAs）等生物降解材料（生物降解（jiě）塑料），已經大（dà）規模替代了不可降解的通用塑料，一定程度上緩解了（le）陸地上的“白色汙（wū）染”。

那麽，生物降（jiàng）解塑料在海水中可（kě）以降解嗎？答案是不能。

生物降解（jiě）塑料大都是含酯鍵的高分子（zǐ）材料，分子（zǐ）鏈相對脆弱，可以被自然界許多微生物分解、消化，最終形成二氧化碳和水。“與陸地土壤不（bú）同，海水（shuǐ）中微生物量極少，而且海水溫（wēn）度也比較低，生物降（jiàng）解塑料在（zài）海水中（zhōng）不能像在陸地上一（yī）樣降解，或（huò）者（zhě）說很長時間內都無法在海水中被降解（jiě）。”季君暉說，因此（cǐ）科研人（rén）員（yuán）需要開發（fā）能夠在海（hǎi）洋環境中降解（jiě）的新型高分子材料。

“我們必須知道，幾乎（hū）所有類型（xíng）的塑料（liào）都已經在海洋中找到。”季君暉說，它們在海水中受光（guāng）、風化、渦流（liú）機械和生物（wù）群的不斷作用，最終形（xíng）成直徑小於5毫米的“微塑料”，這些塑料微粒或漂浮在海水中（zhōng）、或沉（chén）入海底（dǐ），幾十年甚至幾百年都不會分解，對整個海洋環境造成了（le）嚴重的汙染。

在海洋中彌散性分布的塑料微粒使無數（shù）海鳥、魚和其他海洋生物受到滅頂之災，並（bìng）逐漸通過食物鏈將毒素帶到人類的（de）餐桌。“中國科學家研究發現，平（píng）均每克食用鹽中含有一（yī）顆‘微塑料’。這（zhè）都是不可（kě）降解塑料進入海洋的後果（guǒ），這不（bú）是危言聳聽，這是人類必須（xū）直麵的海（hǎi）洋汙染問（wèn）題。”季君暉說。

與治理處（chù）理陸地上的“白色（sè）汙染”不同，人們幾乎（hū）無（wú）法（fǎ）對細小的塑料微粒進行廣泛收集和處理。“海（hǎi）洋塑（sù）料汙染的治理日益緊迫，同時也困難重重。”季君暉說，要解（jiě）決這（zhè）一問題最（zuì）根本的有效辦法，就是讓塑料進入海水後自行降解消失，因此開發和使用能在海洋環境中自行降解的塑料製品，替代難降（jiàng）解的塑料製品（pǐn），迫在眉睫。

當前（qián）國際上海水可降解材料的相關研究（jiū）才剛剛起步。“雖然海水降解塑料已經得到全球專家的高度重視，但是國際上海水可降解塑料的研究還（hái）是鳳毛麟角，隻有中國、日本、德國等國家（jiā）的極少數跨（kuà）國企業和科研機構開（kāi）始著手研究。”季君暉（huī）說，2017年，工程（chéng）塑料國家工程研究中心（xīn）和中科院理化所組織近10名（míng）博士研究海（hǎi）水可降解塑料，走在全（quán）國前列（liè）。

從分子結構設（shè）計出發，曆經艱難攻關（guān）、經過反複（fù）實驗，2018年季君暉團（tuán）隊研製（zhì）出了一種可在海水中降解的高分子材（cái）料，可以理（lǐ）解為海水可降解（jiě）塑料製品的“前（qián）身”。

海水可降解塑料製品，外觀（guān）與普通塑料無明顯差別。

在海水裏浸泡3個（gè）月的海水可降解塑（sù）料樣品（上）和良（liáng）好保存（cún）的樣品（pǐn）（下）對比

“這種新（xīn）型材料（liào），既有在海洋水體中的降解性，也能（néng）在土壤（rǎng）中降解，可在被廢棄到土壤或海洋中數十天到數（shù）百天內被分解成水和二氧化碳等物質。”季（jì）君暉說，雖然海水可降解塑料誕生了，但它仍處（chù）在實驗室層麵，距離投（tóu）產應（yīng）用（yòng）還有很（hěn）長一段路要（yào）走。

 一般來說，進入海洋的塑料大致分為兩類，一（yī）類是塑料垃圾，一類是（shì）在海（hǎi）洋中使用的塑料製品。“根據塑（sù）料製（zhì）品（pǐn）的（de）用途不同，我們要選擇不同性能的海水（shuǐ）可降解（jiě）高分（fèn）子材料。”季君暉說。

舉個例子，漁網是常（cháng）見的塑料製品，為了防治海洋塑料垃（lā）圾，未（wèi）來的（de）漁網需用海水可降解塑料製成（chéng），“漁網是用（yòng）來打魚的，它不可以剛放進海裏沒多久就被降解了，否則打魚成本太高。”季君暉說，因此（cǐ）科研（yán）人員要考（kǎo）慮漁（yú）網在（zài）海水（shuǐ）中（zhōng）的使用壽（shòu）命，延（yán）長其被降解的時間，“需（xū）要較長時間降解”就是這一高分子材料的性能之一。

 以此（cǐ）反推，如果廢棄的包裝盒、保鮮膜、纖維等塑（sù）料製品進入（rù）海洋，那它（tā）們就是塑料垃圾，“我們需要縮短其被降解（jiě）的時間。”季君暉說，這些生產生活上的不同需求，也是科研人員在研發中需要考慮（lǜ）的因素。

從（cóng）2018年開始，在中科院深海所（suǒ）、三沙航跡珊瑚礁保護研究所（suǒ）的協助下，季君暉團隊在渤海、東海和南海等不同海洋環境對海水可降解的高分（fèn）子材料進（jìn）行了降解測（cè）試和篩選，定型了不同應用背景的高分（fèn）子材料品種，未來他們可以根據不同應（yīng）用，設計出（chū）不同性能的材料。

“進行海試，是為了研究不同高分子材料在不同海洋環境中保（bǎo）持性能不顯著降低的時（shí）間（jiān）（即以（yǐ）後產品可能的使用壽命），降解消（xiāo）失（shī）速度如何（hé），以此判斷塑料性能，以便（biàn）開發應用。”季（jì）君暉說，目前海水可降解塑料海試工作取得了海水可降解塑料製備的初步（bù）成（chéng）果，接下來就要解決工程技術問題，為產（chǎn）業化示範做準備。

“海水可降解塑料不僅可以在（zài）海水（shuǐ）中被降解，也可以在陸地土壤裏被降解。”季君（jun1）暉說，治理海洋汙染問題，是為人類的生存（cún）而戰，他們所（suǒ）作的一切努力，都是為了（le）在人（rén）類塑料用量持續增加的前提下，盡（jìn）全力減（jiǎn）少塑料（liào）汙染的增量。

資料來源：中塑在線、艾邦高分子

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