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为什么国家要发展生物降解塑料?传统塑料为何后患无穷?


2021-11-04

1907年通过对酚、醛反应过程中的温度和压力的控制,列奥在1907年成功制作出我们俗称的酚醛树脂。

随后的几十年,人类在此基础上不断地发明出各种新塑料材料,塑料工业逐渐蓬勃发展起来。1959年,瑞典包装设计师斯滕·古斯塔夫·图林设计了一体式聚乙烯购物袋。他认为这项发明将拯救人类和地球,人类不用再砍伐森林制造纸袋。在之后短短的十余年内,塑料袋便几乎完全替代了纸袋。

人类生产的塑料只有其中的9%得到了回收利用,12%被焚烧,剩下的79%,也就是超过55亿吨的塑料进入自然界或填埋场污染着地球环境,危害我们的健康

据估计,由于工业生产过程,每年排放进海洋的塑料甚至高达1200万吨。

在自然条件下,经过风吹、日晒、海洋的波浪等作用,这些塑料垃圾逐步分解、破碎,成了一个个微小的塑料颗粒,我们称为微塑料(Microplastics)。这些塑料被水生生物和人体通过水、食物和我们呼吸的空气摄入。全世界83%自来水样品中也有它们的身影

微塑料的尺寸范围从0.1微米到5毫米不等,主要由聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺和丙烯酸制成一微米大小的塑料颗粒几乎无处不在:海洋中、空气中、喜马拉雅山脉的雪中,甚至在人类胎盘中。牙膏、防晒霜、普通化学品或包装也含有塑料。

尽管研究表明,食用微塑料不会导致死亡或立即或食物中毒,但越来越多的证据表明,微塑料会从各种方面对人体造成长期的伤害越来越多的科学家们试图搞清楚,这种广泛而复杂的微塑料污染,究竟如何影响动物和生态系统。随着研究者积累到更多数据,他们开始意识到,这些发现不过是问题的冰山一角。

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一、进入人体内循环的微塑料

在2008年以前,很多研究人员认为,动物可以排泄掉摄入的任何微塑料,例如他所说的“非自然纤维”。然而,生态毒理学家马克·布朗(Mark Browne)对此并不完全确信。他做了一个实验:先把蓝蚌放进水槽,再放入涂有发光材料、比人类血细胞更小的微塑料,在蓝蚌摄入这些微塑料之后,再把它们放进干净的水中。


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蓝蚌体内的微塑料 | Mark Anthony Browne

鱼类、蚯蚓和其他动物的体内出现微塑料,这种现象足够让人不安了。但如果这些微粒一直留在体内,尤其是从内脏转移到血液循环系统和其他器官,就会造成真正的伤害。

科学家已经观察到身体伤害的迹象,比如由微粒撞击和摩擦器官壁引发的炎症。


二、微塑料影响人类繁衍

在2018年举行的欧洲肠胃病学会上,研究人员报告称,首次在人体粪便中检测到多达9种微塑料,它们的直径在50到500微米之间。这项研究表明,塑料会最终到达人体肠胃。这对于我们,可能不是个好消息。

最小的微塑料能进入血液、淋巴系统甚至肝脏,肠道中的微塑料可能影响消化系统的免疫反应。微塑料会对器官产生物理伤害,其过滤出的有毒化学物质,如内分泌干扰素BPA和农药,也能破坏免疫功能,并危害生物的生长和繁殖!

最重要的问题在于,这些物理和化学作用是否会最终影响生物的生长、繁衍或易患病性。今年3月发表的一项研究表明,暴露在微塑料中的鱼类减少了生殖,而其后代在未直接暴露于微塑料时也是如此。这表明,微塑料可以影响物种的后代

研究人员指出,有些动物未受微塑料的负面影响,如片脚类的淡水甲壳动物,也许它们能应对石块这样难消化的自然物质。对于有的生物来说,某种微塑料可能有毒,而其他种类则没有。

我们常用的塑料之一PVC通过添加增塑剂软化以后,就可以制作成各种产品。

其中最常见的增塑剂是邻苯二甲酸酯。邻苯二甲酸酯是一类内分泌干扰物,会伤害生殖和神经系统,特别是对婴儿和幼儿的危害更大,会导致男童女性化、女童性早熟等问题。双酚A也是一种内分泌干扰物,乳腺癌、前列腺癌等疾病都和双酚A的干扰有一定关系。

三、微塑料影响人类细胞形态

URV物理与无机化学系的物理学家Vladimir Baulin,与德国萨尔大学的Jean-Baptiste Fleury合作,在最近的一项研究中发现,微塑料可以通过附着和收紧脂质膜来机械地破坏脂质膜的稳定性。该研究结果发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。

研究结果表明,微塑料拉伸了人体红细胞的细胞膜,大大降低了它们的机械稳定性,这可能会影响它们的正常功能,并改变它们运输氧气的能力。通过对理论模型的实验测试,可以得出关于这一机制的普遍有效性的结论,这一结论可以转移到大量的人体细胞或器官中。

细胞膜被认为具有与液体相似的性质。众所周知,对液体的任何机械作用都会随着时间的推移而消失。“然而,令人惊讶的是,我们观察到人造细胞和红细胞的膜在微塑料存在的情况下伸展,”他继续说。据研究人员称,人类红细胞的细胞膜显然会自发变形,这就解释了这些微塑料对细胞膜的巨大影响。

四、微塑料破坏海洋环境

微塑料对海洋浮游植物的生长会产生不利影响,比如海上漂浮的微塑料对太阳光有遮挡与反射作用,会阻碍浮游植物对太阳光的吸收,影响浮游植物光合作用的能力,进而破坏海洋生态系统的稳定。

当塑料被海鸟、鱼类等海洋生物摄食后,会损害海洋生物的消化道,或刺激其胃肠组织产生饱胀感而停止进食,从而导致海洋动物死亡。

五、中国大力发展的生物降解塑料又如何?

与传统塑料不同,生物降解塑料,是指在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质(如微生物死体等)。这样降解的塑料不会产生微塑料对人类更为友好。

另外,生物降解塑料的聚酯结构,决定了其相比传统塑料如聚乙烯等,主链上有机碳含量更低,在焚烧时候更容易充分燃烧。焚烧处理时,生物降解塑料比传统塑料不会产生更多废气。

公司主营:全生物降解颗粒、全生物降解改性料、全生物降解吹膜料、全生物降解淋膜料、全生物降解背心袋、全生物降解购物袋、全生物降解奶茶袋等。