為什么國家要發(fā)展生物降解塑料?傳統(tǒng)塑料為何后患無窮?
2021-11-04
1907年通過對酚、醛反應(yīng)過程中的溫度和壓力的控制,列奧在1907年成功制作出我們俗稱的酚醛樹脂。
隨后的幾十年,人類在此基礎(chǔ)上不斷地發(fā)明出各種新塑料材料,塑料工業(yè)逐漸蓬勃發(fā)展起來。1959年,瑞典包裝設(shè)計師斯滕·古斯塔夫·圖林設(shè)計了一體式聚乙烯購物袋。他認為這項發(fā)明將拯救人類和地球,人類不用再砍伐森林制造紙袋。在之后短短的十余年內(nèi),塑料袋便幾乎完全替代了紙袋。
人類生產(chǎn)的塑料只有其中的9%得到了回收利用,12%被焚燒,剩下的79%,也就是超過55億噸的塑料進入自然界或填埋場污染著地球環(huán)境,危害我們的健康。
據(jù)估計,由于工業(yè)生產(chǎn)過程,每年排放進海洋的塑料甚至高達1200萬噸。
在自然條件下,經(jīng)過風吹、日曬、海洋的波浪等作用,這些塑料垃圾逐步分解、破碎,成了一個個微小的塑料顆粒,我們稱為微塑料(Microplastics)。這些塑料被水生生物和人體通過水、食物和我們呼吸的空氣攝入。全世界83%自來水樣品中也有它們的身影。
微塑料的尺寸范圍從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。一微米大小的塑料顆粒幾乎無處不在:海洋中、空氣中、喜馬拉雅山脈的雪中,甚至在人類胎盤中。牙膏、防曬霜、普通化學(xué)品或包裝也含有塑料。
盡管研究表明,食用微塑料不會導(dǎo)致死亡或立即或食物中毒,但越來越多的證據(jù)表明,微塑料會從各種方面對人體造成長期的傷害。越來越多的科學(xué)家們試圖搞清楚,這種廣泛而復(fù)雜的微塑料污染,究竟如何影響動物和生態(tài)系統(tǒng)。隨著研究者積累到更多數(shù)據(jù),他們開始意識到,這些發(fā)現(xiàn)不過是問題的冰山一角。
一、進入人體內(nèi)循環(huán)的微塑料
在2008年以前,很多研究人員認為,動物可以排泄掉攝入的任何微塑料,例如他所說的“非自然纖維”。然而,生態(tài)毒理學(xué)家馬克·布朗(Mark Browne)對此并不完全確信。他做了一個實驗:先把藍蚌放進水槽,再放入涂有發(fā)光材料、比人類血細胞更小的微塑料,在藍蚌攝入這些微塑料之后,再把它們放進干凈的水中。
藍蚌體內(nèi)的微塑料 | Mark Anthony Browne
魚類、蚯蚓和其他動物的體內(nèi)出現(xiàn)微塑料,這種現(xiàn)象足夠讓人不安了。但如果這些微粒一直留在體內(nèi),尤其是從內(nèi)臟轉(zhuǎn)移到血液循環(huán)系統(tǒng)和其他器官,就會造成真正的傷害。
科學(xué)家已經(jīng)觀察到身體傷害的跡象,比如由微粒撞擊和摩擦器官壁引發(fā)的炎癥。
二、微塑料影響人類繁衍
在2018年舉行的歐洲腸胃病學(xué)會上,研究人員報告稱,首次在人體糞便中檢測到多達9種微塑料,它們的直徑在50到500微米之間。這項研究表明,塑料會最終到達人體腸胃。這對于我們,可能不是個好消息。
最小的微塑料能進入血液、淋巴系統(tǒng)甚至肝臟,腸道中的微塑料也可能影響消化系統(tǒng)的免疫反應(yīng)。微塑料會對器官產(chǎn)生物理傷害,其過濾出的有毒化學(xué)物質(zhì),如內(nèi)分泌干擾素BPA和農(nóng)藥,也能破壞免疫功能,并危害生物的生長和繁殖!
最重要的問題在于,這些物理和化學(xué)作用是否會最終影響生物的生長、繁衍或易患病性。今年3月發(fā)表的一項研究表明,暴露在微塑料中的魚類減少了生殖,而其后代在未直接暴露于微塑料時也是如此。這表明,微塑料可以影響物種的后代。
研究人員指出,有些動物未受微塑料的負面影響,如片腳類的淡水甲殼動物,也許它們能應(yīng)對石塊這樣難消化的自然物質(zhì)。對于有的生物來說,某種微塑料可能有毒,而其他種類則沒有。
我們常用的塑料之一PVC通過添加增塑劑軟化以后,就可以制作成各種產(chǎn)品。
其中最常見的增塑劑是鄰苯二甲酸酯。鄰苯二甲酸酯是一類內(nèi)分泌干擾物,會傷害生殖和神經(jīng)系統(tǒng),特別是對嬰兒和幼兒的危害更大,會導(dǎo)致男童女性化、女童性早熟等問題。雙酚A也是一種內(nèi)分泌干擾物,乳腺癌、前列腺癌等疾病都和雙酚A的干擾有一定關(guān)系。
三、微塑料影響人類細胞形態(tài)
URV物理與無機化學(xué)系的物理學(xué)家Vladimir Baulin,與德國薩爾大學(xué)的Jean-Baptiste Fleury合作,在最近的一項研究中發(fā)現(xiàn),微塑料可以通過附著和收緊脂質(zhì)膜來機械地破壞脂質(zhì)膜的穩(wěn)定性。該研究結(jié)果發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)上。
研究結(jié)果表明,微塑料拉伸了人體紅細胞的細胞膜,大大降低了它們的機械穩(wěn)定性,這可能會影響它們的正常功能,并改變它們運輸氧氣的能力。通過對理論模型的實驗測試,可以得出關(guān)于這一機制的普遍有效性的結(jié)論,這一結(jié)論可以轉(zhuǎn)移到大量的人體細胞或器官中。
細胞膜被認為具有與液體相似的性質(zhì)。眾所周知,對液體的任何機械作用都會隨著時間的推移而消失?!叭欢?,令人驚訝的是,我們觀察到人造細胞和紅細胞的膜在微塑料存在的情況下伸展,”他繼續(xù)說。據(jù)研究人員稱,人類紅細胞的細胞膜顯然會自發(fā)變形,這就解釋了這些微塑料對細胞膜的巨大影響。
四、微塑料破壞海洋環(huán)境
微塑料對海洋浮游植物的生長會產(chǎn)生不利影響,比如海上漂浮的微塑料對太陽光有遮擋與反射作用,會阻礙浮游植物對太陽光的吸收,影響浮游植物光合作用的能力,進而破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
當塑料被海鳥、魚類等海洋生物攝食后,會損害海洋生物的消化道,或刺激其胃腸組織產(chǎn)生飽脹感而停止進食,從而導(dǎo)致海洋動物死亡。
五、中國大力發(fā)展的生物降解塑料又如何?
與傳統(tǒng)塑料不同,生物降解塑料,是指在自然界如土壤和/或沙土等條件下,和/或特定條件如堆肥化條件下或厭氧消化條件下或水性培養(yǎng)液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最終完全降解變成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質(zhì)(如微生物死體等)。這樣降解的塑料不會產(chǎn)生微塑料對人類更為友好。
另外,生物降解塑料的聚酯結(jié)構(gòu),決定了其相比傳統(tǒng)塑料如聚乙烯等,主鏈上有機碳含量更低,在焚燒時候更容易充分燃燒。焚燒處理時,生物降解塑料比傳統(tǒng)塑料不會產(chǎn)生更多廢氣。
公司主營:全生物降解顆粒、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、全生物降解購物袋、全生物降解奶茶袋等。