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環(huán)境試驗 讓聚苯乙烯的分解時間降低到百年

2019-10-30 10:56:15來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：塑料閱讀量：4794
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　　【儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】白色污染已經(jīng)成為人們?yōu)殛P(guān)注的環(huán)境問題之一。報道中在海面聚集成“陸地”的垃圾、因誤食無法消化的塑料而死亡的動物……這些似乎都在向我們表明塑料正在淹沒整個地球。塑料發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了100多種不同的類型，常用的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。常被用于制作泡沫塑料以及一次性塑料餐具的聚苯乙烯是除塑料袋的制作材料聚乙烯之外，白色污染主要的制造者。
 
 
　　聚苯乙烯具有穩(wěn)定的環(huán)基結(jié)構(gòu)，被丟棄在環(huán)境中后很難經(jīng)過微生物分解。低密度的聚乙烯塑料袋在自然環(huán)境中完全分解大概需要100年，即使頑固的聚乙烯材料也只需要400年。而在一般觀點中，聚苯乙烯的自然分解過程可能要持續(xù)數(shù)千年。因此聚苯乙烯成為人們治理白色污染的主要方向之一，已經(jīng)有部分地區(qū)開始禁止使用發(fā)泡聚苯乙烯。
 
　　然而美國伍茲霍爾海洋學(xué)研究所新的研究表明，聚苯乙烯在陽光下的降解時間可能只需幾百甚至幾十年，顛覆了人們對聚苯乙烯的傳統(tǒng)印象。由海洋化學(xué)家Collin Ward帶領(lǐng)的研究團隊認(rèn)為聚苯乙烯的環(huán)基結(jié)構(gòu)適合捕捉特定頻率的陽光，因此開始著手研究陽光——在之前的研究中被忽視的因素——對聚苯乙烯降解過程的影響。
 
　　實驗中，研究團隊將5種不同的市售聚苯乙烯產(chǎn)品浸泡在裝著水的密封玻璃容器中，并利用太陽模擬器照射，然后利用加速質(zhì)譜等儀器追蹤玻璃容器中溶解在水中的二氧化碳和有機碳。實驗結(jié)果表明，在比赤道地區(qū)強烈3倍的陽光下，5種聚苯乙烯樣品不同程度上被氧化降解。經(jīng)過計算，將模擬環(huán)境的結(jié)果類推到現(xiàn)實中，研究人員認(rèn)為，在北緯0-50°的自然環(huán)境中，聚苯乙烯在陽光下降解為有機碳只需要幾十年，而完全氧化為二氧化碳也只需要幾百年。雖然幾百年的時間依然很長，但是相對以往幾千年的結(jié)論，聚苯乙烯對環(huán)境的持續(xù)性影響要小得多。
 
　　這個實驗主要利用太陽模擬器模擬陽光，而環(huán)境模擬試驗是材料科學(xué)的常用方法，通常用來評價產(chǎn)品在實際使用中的性能，檢測產(chǎn)品的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在的環(huán)境模擬試驗設(shè)備包括臭氧老化試驗箱、紫外線耐氣候試驗箱、高低溫交變試驗箱等，可以模擬自然環(huán)境中的溫度循環(huán)、氣壓變化、太陽輻射等各種因素。在應(yīng)對白色污染的過程中，環(huán)境試驗設(shè)備也可以發(fā)揮重要的作用。塑料的降解是一個漫長的過程，在研發(fā)可降解塑料時，通過環(huán)境實驗設(shè)備就可以縮短新材料分解的時間，同時也可以對新材料的性能作出評估。而針對已有的污染，通過環(huán)境試驗箱也可以找出可以加快塑料垃圾降解的環(huán)境，就如本次研究發(fā)現(xiàn)陽光對聚苯乙烯降解的作用。
 
　　原來應(yīng)對白色污染的措施都是在聚苯乙烯可能存在數(shù)千年的基礎(chǔ)上制定的。在新的研究結(jié)果出現(xiàn)后，我們對塑料的認(rèn)識更深入，相關(guān)的政策措施也將變得更完善。隨著科技的發(fā)展，有一天我們也許可以找到徹底解決塑料降解的難題，而再次之前，我們更需要減少塑料制品的使用，盡量做到垃圾分類，從身邊的小事做起，保護我們的環(huán)境。
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