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环境试验让聚苯乙烯的分解时间降低到百年.【新闻】

2022-08-04 来源:淮北农业机械网

环境试验 让聚苯乙烯的分解时间降低到百年

白色污染已经成为人们为关注的环境问题之一。报道中在海面聚集成陆地的垃圾、因误食无法消化的塑料而死亡的动物这些似乎都在向我们表明塑料正在淹没整个地球。塑料发展到现在已经出现了100多种不同的类型,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。

聚苯乙烯具有稳定的环基结构,被丢弃在环境中后很难经过微生物分解。低密度的聚乙烯塑料袋在自然环境中完全分解大概需要100年,即使顽固的聚乙烯材料也只需要400年。而在一般观点中,聚苯乙烯的自然分解过程可能要持续数千年。因此聚苯乙烯成为人们治理白色污染的主要方向之一,已经有部分地区开始禁止使用发泡聚苯乙烯。

然而美国伍兹霍尔海洋学研究所新的研究表明,聚苯乙烯在阳光下的降解时间可能只需几百甚至几十年,颠覆了人们对聚苯乙烯的传统印象。由海洋化学家Collin Ward带领的研究团队认为聚苯乙烯的环基结构适合捕捉特定频率的阳光,因此开始着手研究阳光在之前的研究中被忽视的因素对聚苯乙烯降解过程的影响。

实验中,研究团队将5种不同的市售聚苯乙烯产品浸泡在装着水的密封玻璃容器中,并利用太阳模拟器照射,然后利用加速质谱等仪器追踪玻璃容器中溶解在水中的二氧化碳和有机碳。实验结果表明,在比赤道地区强烈3倍的阳光下,5种聚苯乙烯样品不同程度上被氧化降解。经过计算,将模拟环境的结果类推到现实中,研究人员认为,在北纬的自然环境中,聚苯乙烯在阳光下降解为有机碳只需要几十年,而完全氧化为二氧化碳也只需要几百年。虽然几百年的时间依然很长,但是相对以往几千年的结论,聚苯乙烯对环境的持续性影响要小得多。

这个实验主要利用太阳模拟器模拟阳光,而环境模拟试验是材料科学的常用方法,通常用来评价产品在实际使用中的性能,检测产品的质量是否符合标准。现在的环境模拟试验设备包括臭氧老化试验箱、紫外线耐气候试验箱、高低温交变试验箱等,可以模拟自然环境中的温度循环、气压变化、太阳辐射等各种因素。在应对白色污染的过程中,环境试验设备也可以发挥重要的作用。塑料的降解是一个漫长的过程,在研发可降解塑料时,通过环境实验设备就可以缩短新材料分解的时间,同时也可以对新材料的性能作出评估。而针对已有的污染,通过环境试验箱也可以找出可以加快塑料垃圾降解的环境,就如本次研究发现阳光对聚苯乙烯降解的作用。

原来应对白色污染的措施都是在聚苯乙烯可能存在数千年的基础上制定的。在新的研究结果出现后,我们对塑料的认识更深入,相关的政策措施也将变得更完善。随着科技的发展,有一天我们也许可以找到彻底解决塑料降解的难题,而再次之前,我们更需要减少塑料制品的使用,尽量做到垃圾分类,从身边的小事做起,保护我们的环境。

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