陽光降解聚苯乙烯速度遠快于科學家預期

2019-10-11 09:54:22 來源: 科技日報 作者: 劉海英

科技日報記者 劉海英

美國伍茲霍爾海洋學研究所一項研究表明,聚苯乙烯暴露于陽光下,可能會在幾十年到幾百內降解,而不是像以前科學家設想的能在環境中持續存在數千年。

聚苯乙烯是一種無色透明的熱塑性塑料,廣泛用于許多消費品和工業產品中,是世界上使用最廣泛的塑料之一。聚苯乙烯的化學結構復雜,普通微生物無法降解,因此科學家估計其可在環境中持續存在數千年甚至更長時間。早在上世紀70年代,科學家就在海洋中檢測到了聚苯乙烯,而因使用廣泛,難于降解,這種聚合物如今已成為全球生態環境中的一個重要污染源。

為了驗證聚苯乙烯是否真的可以存續數千年甚至永久存在,伍茲霍爾海洋學研究所研究人員進行了一個專項實驗。他們將5個市售的聚苯乙烯樣品放在水中,然后將它們暴露在比赤道陽光強烈3倍的模擬陽光下,結果發現,模擬陽光將所有5個樣品部分氧化成了溶解的有機碳。研究人員計算后得出結論,在北緯0°至50°范圍的自然環境中,也就是從赤道延伸到加拿大南部邊界這一廣闊區域內,完成此部分氧化過程需要數十年;而要將聚苯乙烯完全氧化為二氧化碳,則需要幾百年的時間。也就是說,陽光可將聚苯乙烯在幾十至數百年間部分或完全降解,其速度遠快于此前科學家預期。

此外,研究人員還發現,添加劑會改變聚苯乙烯光化學氧化的相對敏感性,影響其降解的速度;而相對于日光暴露來說,溫度對聚苯乙烯光化學氧化的影響有限,不算是其氧化速率的主要驅動因素。

研究人員指出,許多國際機構都認為聚苯乙烯在環境中可持續存在數千年,并以此為依據制定相關政策。他們的研究成果對這一政策依據提出了挑戰,將有助于完善塑料環境壽命估算方法,增進對陸地和海洋中塑料數量的了解,提高與塑料污染相關風險評估的準確性,進而幫助相關機構制定更科學的應對策略。

相關研究論文10日發表在《環境科學與技術快報》上。

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