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環(huán)境試驗(yàn) 讓聚苯乙烯的分解時(shí)間降低到百年

2019-10-30 10:56:15來(lái)源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：塑料閱讀量：4791

　　【儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】白色污染已經(jīng)成為人們?yōu)殛P(guān)注的環(huán)境問(wèn)題之一。報(bào)道中在海面聚集成“陸地”的垃圾、因誤食無(wú)法消化的塑料而死亡的動(dòng)物……這些似乎都在向我們表明塑料正在淹沒整個(gè)地球。塑料發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了100多種不同的類型，常用的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。常被用于制作泡沫塑料以及一次性塑料餐具的聚苯乙烯是除塑料袋的制作材料聚乙烯之外，白色污染主要的制造者。

　　聚苯乙烯具有穩(wěn)定的環(huán)基結(jié)構(gòu)，被丟棄在環(huán)境中后很難經(jīng)過(guò)微生物分解。低密度的聚乙烯塑料袋在自然環(huán)境中完全分解大概需要100年，即使頑固的聚乙烯材料也只需要400年。而在一般觀點(diǎn)中，聚苯乙烯的自然分解過(guò)程可能要持續(xù)數(shù)千年。因此聚苯乙烯成為人們治理白色污染的主要方向之一，已經(jīng)有部分地區(qū)開始禁止使用發(fā)泡聚苯乙烯。

　　然而美國(guó)伍茲霍爾海洋學(xué)研究所新的研究表明，聚苯乙烯在陽(yáng)光下的降解時(shí)間可能只需幾百甚至幾十年，顛覆了人們對(duì)聚苯乙烯的傳統(tǒng)印象。由海洋化學(xué)家Collin Ward帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為聚苯乙烯的環(huán)基結(jié)構(gòu)適合捕捉特定頻率的陽(yáng)光，因此開始著手研究陽(yáng)光——在之前的研究中被忽視的因素——對(duì)聚苯乙烯降解過(guò)程的影響。

　　實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)將5種不同的市售聚苯乙烯產(chǎn)品浸泡在裝著水的密封玻璃容器中，并利用太陽(yáng)模擬器照射，然后利用加速質(zhì)譜等儀器追蹤玻璃容器中溶解在水中的二氧化碳和有機(jī)碳。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在比赤道地區(qū)強(qiáng)烈3倍的陽(yáng)光下，5種聚苯乙烯樣品不同程度上被氧化降解。經(jīng)過(guò)計(jì)算，將模擬環(huán)境的結(jié)果類推到現(xiàn)實(shí)中，研究人員認(rèn)為，在北緯0-50°的自然環(huán)境中，聚苯乙烯在陽(yáng)光下降解為有機(jī)碳只需要幾十年，而完全氧化為二氧化碳也只需要幾百年。雖然幾百年的時(shí)間依然很長(zhǎng)，但是相對(duì)以往幾千年的結(jié)論，聚苯乙烯對(duì)環(huán)境的持續(xù)性影響要小得多。

　　這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要利用太陽(yáng)模擬器模擬陽(yáng)光，而環(huán)境模擬試驗(yàn)是材料科學(xué)的常用方法，通常用來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品在實(shí)際使用中的性能，檢測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在的環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備包括臭氧老化試驗(yàn)箱、紫外線耐氣候試驗(yàn)箱、高低溫交變?cè)囼?yàn)箱等，可以模擬自然環(huán)境中的溫度循環(huán)、氣壓變化、太陽(yáng)輻射等各種因素。在應(yīng)對(duì)白色污染的過(guò)程中，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備也可以發(fā)揮重要的作用。塑料的降解是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，在研發(fā)可降解塑料時(shí)，通過(guò)環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備就可以縮短新材料分解的時(shí)間，同時(shí)也可以對(duì)新材料的性能作出評(píng)估。而針對(duì)已有的污染，通過(guò)環(huán)境試驗(yàn)箱也可以找出可以加快塑料垃圾降解的環(huán)境，就如本次研究發(fā)現(xiàn)陽(yáng)光對(duì)聚苯乙烯降解的作用。

　　原來(lái)應(yīng)對(duì)白色污染的措施都是在聚苯乙烯可能存在數(shù)千年的基礎(chǔ)上制定的。在新的研究結(jié)果出現(xiàn)后，我們對(duì)塑料的認(rèn)識(shí)更深入，相關(guān)的政策措施也將變得更完善。隨著科技的發(fā)展，有一天我們也許可以找到徹底解決塑料降解的難題，而再次之前，我們更需要減少塑料制品的使用，盡量做到垃圾分類，從身邊的小事做起，保護(hù)我們的環(huán)境。

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