我们的海洋表面漂浮着超过 50 亿个塑料颗粒,这对生物体、脆弱的水下生态系统甚至气候造成了极大的损害。到目前为止,仅通过从实验室数据推断,才有可能确定塑料完全降解需要多长时间。但斯图加特大学的研究人员最近对红海沉船事故中释放的塑料颗粒进行了研究,这使得人们对塑料的老化降解有了更好的了解,该结果于 2022 年 7 月 13 日发表在《科学报告》中。
  那次沉船事故,间接的为科学研究奉献了价值。1993 年 6 月,SS Hamada 货船在埃及海岸附近珊瑚礁上方的巨浪中遭受严重损坏,断成两截,满载塑料颗粒沉没在海洋自然保护区的中央。但这场灾难也提供了一个科研机会,一些塑料颗粒被冲到海滩上,而其余的则留在沉船的被淹没的船舱中。直到今天,这为研究人员提供了第一次机会,可以在截然不同的条件下对塑料颗粒的降解进行比较研究。
沉船中的塑料颗粒:灾难发生 20 年后,水下降解几乎没有发生
沙滩上的塑料颗粒:颗粒的降解已经如火如荼
 
  此前曾估计,聚乙烯(最常见的塑料之一)在海洋中完全降解需要几个世纪到几千年的时间。然而,这些数字具有相当大的不确定性,因为这些推断主要是基于实验室中的测试结果。
  来自斯图加特大学生物材料和生物分子系统研究所 (IBBS)Franz Brümmer 博士和 Uwe Schnepf 教授说:“到目前为止,一直缺乏对海洋中塑料降解的长期研究,因为除其他外,无法确定塑料废物降解的确切时间”。
  两位科学家领导的联盟包括科学潜水小组 (WiTUS) 和斯图加特大学聚合物技术研究所、德国航空航天中心 (DLR)和埃及的合作伙伴。2016 年,最初从沉船(在科学潜水期间)和海滩收集塑料颗粒。后面时间,该联盟使用不同的方法检查了这些颗粒样品。 
塑料颗粒的 3D 图像,裂缝以蓝色显示
  对比差异大
  微观、化学和机械测试很快揭示了两种情况下降解过程的主要差异。
  与原始参考样品相比,有退化迹象。相反,海滩上的塑料在所有结构水平上都表现出了变化,这些发现进一步证明,盐水条件下的塑料降解相对较慢,而
  紫外线辐射和海滩上的高温是海滩上的塑料降解的主要因素。未来的长期研究应侧重于塑料降解的潜在机制和时间因素。
  Brümmer 和 Schnepf 说:“虽然海滩上塑料颗粒的降解已经降解差不多了,但被困在水下 18 m 的沉船中的塑料颗粒几乎没有任何降解迹象”。因此,斯图加特研究的结果有助于更好地了解紫外线辐射、高温和大温差等各种环境因素对塑料老化降解的影响,从而为海洋中塑料的降解提供更准确的信息知识点。
  该论文原文下载:https://www.nature.com/articles/s41598-022-15310-7.pdf
来源:TK生物基材料
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