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你以為的可降解塑料，可能100年都降解不了

 timtxu 2023-08-16 發(fā)布于上海

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（圖片來源：Unsplash）

文章來源 | 把科學(xué)帶回家（id：steamforkids）

撰文 | Ziv

審校 | Cloud


我們使用一次性塑料產(chǎn)品可能只有幾分鐘，然而一個(gè)普通塑料袋在自然環(huán)境中需要20年才能被分解，有塑料薄膜內(nèi)襯的一次性咖啡杯需要30年，塑料吸管要200年，塑料瓶要450年，有些嬰兒紙尿褲要500年……
塑料污染物每年會(huì)導(dǎo)致10萬只海洋哺乳動(dòng)物死亡，在全部的大約130種海洋哺乳動(dòng)物中，有81種曾經(jīng)誤食過塑料，或者被塑料纏住過。

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（圖片來源：GIPHY）
塑料用品對環(huán)境的危害已經(jīng)惡名昭彰，于是越來越多的“可降解塑料”“可堆肥塑料”走進(jìn)了人們的視野。
這些塑料的確都是比傳統(tǒng)塑料更環(huán)境友好的選擇，讓我們先來看一下這些塑料到底是什么東西。

可降解和可堆肥塑料

可降解塑料的降解方式主要有生物降解、光降解和化學(xué)降解三種。雖然聽上去很環(huán)保，但是它們當(dāng)中很大一部分依然是以石油等產(chǎn)品為主要原材料來制造的，分解后的產(chǎn)物仍然可能對環(huán)境有害。
可堆肥塑料的特點(diǎn)是經(jīng)過降解后基本不會(huì)產(chǎn)生什么有害副產(chǎn)品，因此可以用作肥料。
可堆肥塑料的原料是玉米、甘蔗等等，它們經(jīng)過化學(xué)加工后，可以獲得類似石油基塑料（也就是用石油等為原料制成的塑料）的特性。比如紙板一樣的可堆肥塑料碗是由竹纖維或其他植物纖維制成的。
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杯子底部標(biāo)注的“PLA”聚乳酸是一種常見的可堆肥塑料，但它實(shí)際上很難被降解（圖片來源：wiki）

理論上來說，這些可堆肥塑料可以隨著時(shí)間的推移而逐漸降解為二氧化碳、水和其他生物質(zhì)，但如果只是把它們?nèi)釉诃h(huán)境中，降解需要的時(shí)間可能比我們想象的要長得多。

降解塑料難降解

一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在把某種可堆肥塑料埋到土壤里27個(gè)月后，它依然保持著原來的樣子，只不過承重能力降低了。
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（圖片來源：GIPHY）

還有學(xué)者把由聚乳酸（PLA）制成的袋子放置在海水中，檢測它的降解能力，發(fā)現(xiàn)它在428天后依然沒有開始降解。
這項(xiàng)試驗(yàn)還檢測了某種所謂的可降解塑料，它是一種混合了植物纖維素的石油基塑料（試驗(yàn)中用到的是PP和PET塑料，它們屬于傳統(tǒng)塑料），發(fā)現(xiàn)即使加入了纖維素，也并沒有改善多少傳統(tǒng)塑料的降解能力。
相比之下，天然和再生纖維素制成的袋子在35天左右就可以完全生物降解。
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試驗(yàn)中用到的不同原料制成的材料，纖維素材料可以很快被分解，生物基塑料、石油基塑料在很久后都沒有被分解（圖片來源：參考資料[3]）

所以即使被稱為“可堆肥”或者“可生物降解”，這些塑料本身也并不像它們的名字那樣環(huán)境友好。即使最終進(jìn)入了垃圾填埋場，也并不是就找到了最好的歸宿。
根據(jù)科學(xué)家的推算，在20℃條件下，垃圾場中有些塑料制品（如PLA）可能需要100多年才能被完全降解。
垃圾填埋場中的垃圾層層堆疊，形成了厭氧環(huán)境。在這種條件下，一些可堆肥塑料在降解過程中會(huì)釋放甲烷。甲烷和二氧化碳同為溫室氣體，但甲烷讓熱量留在大氣里的能力是二氧化碳的25倍左右。

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（圖片來源：GIPHY）

對于可堆肥塑料來說，它們最好的去處就是專業(yè)堆肥設(shè)備。這里的溫度維持在40℃以上，塑料垃圾會(huì)遇到富含微生物的滲濾液，滲濾液的作用之一是使反應(yīng)環(huán)境保持濕潤，另外可以定期加入微生物，持續(xù)分解垃圾。產(chǎn)生的氣體可以通過發(fā)電機(jī)為整個(gè)設(shè)備提供動(dòng)力。
在這類設(shè)備中，可堆肥塑料大約需要28天就可以被完全分解。
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（圖片來源：）


新的嘗試

科學(xué)家也在積極尋找處理其他塑料垃圾的方法。有人發(fā)現(xiàn)一種可以使PET塑料瓶分解的酶，PET是使用最廣泛的聚酯塑料之一，這種酶可以在10個(gè)小時(shí)之內(nèi)將PET分解成單體。
也有很多公司嘗試生產(chǎn)更容易被分解的產(chǎn)品，比如從香蕉皮中提取物質(zhì)合成的塑料、用海藻制成的塑料等等。但這些產(chǎn)品也有個(gè)缺點(diǎn)，就是它們太容易降解了，可能還沒等到被使用就變成了一攤泥。
現(xiàn)階段對于我們來說，要想妥善處理塑料制品并不容易。工業(yè)或商業(yè)堆肥設(shè)施離我們的日常都太遙遠(yuǎn)，普通家庭堆肥裝置不具備處理可堆肥塑料的能力（而且目前家庭堆肥也不是很普及）。
也許更好的選擇還是盡量少使用一次性塑料產(chǎn)品，畢竟自帶咖啡杯還能減5塊錢呢。
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（圖片來源：GIPHY）


參考資料：

[1]https:///blogs/the-lifecycle-of-plastics/

[2]https:///blogs/plastic-in-our-oceans-is-killing-marine-mammals/

[3]Royer S-J, Greco F, Kogler M, Deheyn DD (2023) Not so biodegradable: Polylactic acid and cellulose/plastic blend textiles lack fast biodegradation in marine waters. PLoS ONE 18(5): e0284681. https:///10.1371/journal.pone.0284681

[4]https://www./science/archive/2023/07/compostable-plastic-trash/674626/

[5]Jeffrey J. Kolstad, Erwin T.H. Vink, Bruno De Wilde, Lies Debeer,Assessment of anaerobic degradation of Ingeo? polylactides under accelerated landfill conditions,Polymer Degradation and Stability,Volume 97, Issue 7,2012,Pages 1131-1141,ISSN 0141-3910,https:///10.1016/j.polymdegradstab.2012.04.003.

[6] Tournier, V., Topham, C.M., Gilles, A. et al. An engineered PET depolymerase to break down and recycle plastic bottles. Nature 580, 216–219 (2020). https:///10.1038/s41586-020-2149-4

[7]https://www./sites/scottsnowden/2020/04/11/new-enzyme-breaks-down-plastic-in-hours/?sh=6cb901c45e4e

[8]Hemlata U. Karne, Parinita Gaydhane, Vedanti Gohokar, Karan Deshpande, Preeth Dunung, Gaurav Bendkule,Synthesis of biodegradable material from banana peel,Materials Today: Proceedings, 2023, ISSN 2214-7853, 

https:///10.1016/j.matpr.2023.05.157.

[9]https://www./how-seaweed-could-replace-plastic-packaging-sway-2022-12

[10]https://www./mixed-waste-mrf-ad-and-composting-combo/

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