中國科學院理化技術（shù）研究所（以下簡稱中科院（yuàn）理化（huà）所）研究員、工程塑料國家工程研究中心主（zhǔ）任季君暉日（rì）前向媒體透露，由其帶領的科研團隊經過兩年（nián）的研究，研（yán）製出一種（zhǒng）可在海水中降解的高分子材料。中科院理化所（suǒ）於6月13日與海南省科技廳在海口簽署戰略合（hé）作協議，雙方將共建海南省降解塑料技術創新中心，研究降解塑（sù）料領域的新技術、新產品、新工藝等，推進海水可降解塑料技術在海南進行中試（即產品正式投產前的試（shì）驗），盡早實現海水可降解塑料（liào）的產業化，為海南全麵鋪開的“禁塑”工作注入科技力量。
海水可（kě）降解塑料應用越早（zǎo）越好
海水可（kě）降解塑料，是中科院理化所與海南省（shěng）合作的核（hé）心（xīn）。什麽是海水可降解塑料？為什麽要研發它？海南日報記者采訪了季君暉。
“海（hǎi）水可降解塑料，就是（shì）能在海水中降（jiàng）解的聚酯複合材料。”季君暉說，研發它（tā）是為了解（jiě）決日（rì）益嚴峻（jun4）的海洋塑料（liào）汙染問題，替代難以降解的（de）通用塑（sù）料，保護海洋生態環境，“海（hǎi）南當前已開啟‘禁塑’工作，加上海南（nán）是海洋大省，海水可降解塑料應用越早越好，範圍越廣越好。”
海洋塑（sù）料垃（lā）圾汙染超（chāo）乎想象
當前，塑料汙染已成（chéng）為地球上直逼氣候變化的另一重大威脅，因為它正在急劇汙染每（měi）一種自然係統，並危及越來越多的生物。
紀錄片（piàn）《塑料海洋》揭露塑（sù）料垃圾帶給海洋的災難
“人們關注塑料汙（wū）染問題始於上世紀60年代。人類對陸地上塑料汙染的感受越來越深刻，科學家們最先想辦法解決的是陸地塑料汙染（rǎn）問題。”季君暉說，這才有了我們現在常用（yòng）的生物降（jiàng）解塑料。
但事實上，海洋塑料垃圾汙染，以及它們對海洋生態環境的危害，早已遠遠超出了我們的想象。“當（dāng）前地球每年產生的塑料超過3億噸，其（qí）中相當一部分使用後被直接丟入海洋，還有部分從陸地通過河（hé）道、風力最終進（jìn）入海洋。”季君暉說，目前（qián）人類活動和（hé）洋流導致這些塑料垃圾集中分布於北太平洋、南太平洋、北大西洋、南（nán）大西洋及（jí）印度洋中部。
“近年來塑料的使用量越（yuè）來越大（dà），據估算，如果現在的塑料消費方式沒有顯著變化，到2050年，全（quán）球海洋（yáng）中塑料總重量將超過魚類的總重（chóng）量。”季君暉說，這是（shì）一件非常可怕的事情（qíng），目前在美國夏威夷和加利福尼亞州之間有（yǒu）座“塑料島”，160萬平（píng）方公裏全是塑料，很多人戲謔地稱之為“世（shì）界第八大洲”。
生物降解塑料在海水中無法被降解
為了遏製（zhì）“白色汙染”蔓延，國際社會不約而同展開“限塑”甚至“禁塑”工作，目前全球（qiú）已（yǐ）有60多個國家和地區出台了相關（guān）限製塑料使用的政策或法令。隨著科學研究的深入，聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及其共聚酯（PBAT）、聚己內（nèi）酯（PCL）和聚羥基烷酸酯（PHAs）等生物降解（jiě）材料（生物降解塑料），已（yǐ）經大規模（mó）替代（dài）了不可降解的（de）通用（yòng）塑料，一定程度上（shàng）緩解了陸地上的“白色汙染”。
那麽，生物降解塑料在（zài）海水中可以（yǐ）降解嗎？答案（àn）是不能。
生物降解塑料大都是含酯鍵的高分子材料（liào），分子鏈相對（duì）脆弱，可以被自然界許（xǔ）多微生物分解、消化，最終形（xíng）成二氧化碳和（hé）水（shuǐ）。“與（yǔ）陸地土（tǔ）壤不同，海水（shuǐ）中微生物量（liàng）極少，而且海水溫度也比較低，生物降解塑料在海水中不能像在陸地上一樣降解，或者說很（hěn）長時間內都無法在海水中被降解。”季君暉（huī）說，因此科研人員需要開發能夠在海洋環境中降解的新型高分子材料。
開發海水可降解塑料迫在眉睫
“我們必須知道，幾乎所有類型（xíng）的塑料都已經在海洋中找到。”季君暉說，它（tā）們在海水中受光、風化、渦流機械和生物群的不斷作用，最終形成直徑小於5毫（háo）米的“微（wēi）塑料”，這些塑料微粒或漂浮在海（hǎi）水（shuǐ）中、或沉入海底，幾十年甚至幾百年都不會分（fèn）解，對（duì）整個海洋環境（jìng）造成了嚴重（chóng）的汙染。
在海洋中彌散性分布（bù）的（de）塑料微粒使無數海鳥、魚和其（qí）他海洋生物受到（dào）滅頂之災（zāi），並逐漸通過食物鏈將毒（dú）素帶（dài）到人類的餐（cān）桌。“中國（guó）科學家研究發現，平均每克食用鹽中含有一顆‘微塑料（liào）’。這都是（shì）不可降解塑料進入海洋的後（hòu）果（guǒ），這不是危言聳聽，這（zhè）是人類必須直麵的（de）海洋汙染問題。”季君暉說。
與治理處理陸地上的“白色汙染”不同，人們幾乎無法對細小的塑料微粒進行廣泛收集（jí）和處理。“海洋塑料汙染的治理日益緊迫，同時也困（kùn）難重重。”季君暉說，要解決這一問（wèn）題最根本的有效辦法，就是讓塑料進入海水（shuǐ）後自行降解消失，因（yīn）此開發和使用能在海洋環境中自行降解的塑料製（zhì）品，替代難降解的塑料製品，迫在眉睫。
中國團隊誕生海水可降解塑料
當前國際上海水可降解材料的相關研究才剛剛起步。“雖然海水降解塑料已經得到全球專家的高度重視，但是國際上海水可（kě）降解塑料的研（yán）究還是鳳毛麟角，隻有中國、日本、德國（guó）等國家的（de）極少（shǎo）數跨國企業和科研機構開始著（zhe）手（shǒu）研究。”季君暉說，2017年（nián），工程塑料國（guó）家工程研究中心和中科院理化所組織近10名博士研究海水可降解塑料，走在全（quán）國前列。
從分子結構設計出發，曆（lì）經艱難攻關、經過反複實驗，2018年（nián）季君暉團隊研製出了一種可在海水（shuǐ）中降解的高分子材料，可以理解為海水（shuǐ）可降解塑料製品的“前身”。
海水可降解塑料製品，外觀與普通塑料無明顯差別。
在海水裏浸泡3個月的海水可降解塑料（liào）樣品（上）和良好保存的樣品（下）對比
“這種新型材料，既有在海洋水體中的降解性，也能在土壤中（zhōng）降解，可在被廢棄到土壤或海洋中數十天到數百天內被分解成水和二（èr）氧化碳等物質（zhì）。”季君暉說，雖然海水可降解塑料誕（dàn）生了，但它仍（réng）處在實驗室（shì）層麵，距離投產應用還有（yǒu）很長一段（duàn）路要（yào）走。
有望減少人（rén）類塑料汙染增量
一般來說，進入海洋的塑料大致分為兩類，一類是塑料垃圾，一類是（shì）在海洋中使（shǐ）用的塑料製品。“根據塑料製品的用途不同，我們要選擇不（bú）同性能（néng）的海水可降解高分子材料。”季君暉說。
舉個例子，漁網是常見（jiàn）的塑料製品，為了防治海洋塑料垃圾，未來的（de）漁網需用海水可降解塑料製成（chéng），“漁網是用來打魚的，它不可以剛放（fàng）進海裏沒多久就被降解了，否則打魚成本太高。”季君暉說，因此科研人員要考慮漁網在海水中的使用壽命，延長其被降解的時間（jiān），“需要較長時間降解（jiě）”就是這一高分子材料的性能之一。
以此反推，如果廢棄的包裝盒、保（bǎo）鮮膜（mó）、纖維等塑料製品進入海洋，那（nà）它們就是塑料垃圾，“我們需要縮短其被降解的時間。”季（jì）君暉說，這些生產生活（huó）上的不同需求（qiú），也是科研人員在研發中需要考慮的因素。
從實驗（yàn）室走向產業化仍需要過程
從2018年（nián）開始，在中科院深海所、三沙航跡珊瑚礁保（bǎo）護研究所（suǒ）的協助下，季君（jun1）暉團隊在渤海、東海和南海等不同（tóng）海（hǎi）洋環境對海水可降解的高分子材料進行了（le）降解測試和篩選，定型了不同應用背景的高分子材料品種，未來他（tā）們可以根（gēn）據（jù）不（bú）同應用，設計出不同性能的材料。
“進行（háng）海試，是為了研究（jiū）不同高分子材料在不（bú）同海洋環（huán）境中保（bǎo）持性能不顯著降低的時間（即以（yǐ）後產品可能的使（shǐ）用壽（shòu）命），降解消失速度如何，以此判斷（duàn）塑料性能，以便開發應用。”季君暉說，目前海水可降解塑料（liào）海試（shì）工作取得了海水可降解（jiě）塑料製備的初（chū）步（bù）成果，接下來就要解（jiě）決工程技術問題，為產業化示範做準備（bèi）。
“海水可降解塑（sù）料不僅可（kě）以在海水中被降解，也可以在陸地土壤裏被降解。”季君暉說（shuō），治理海洋汙染問題，是為人類的生存而戰，他們所作的一切努力，都是為了在人類塑料用量持續（xù）增加的前提下，盡全力減少塑料汙染的增量。
資料來源：中塑在線、艾邦高分子
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