生物塑料材料：一種新型塑料替代品

說(shuō)到塑料的替代品，相信很多人都設(shè)想過(guò)，使用一種類(lèi)似塑料的，并在分解后用作肥料的技術(shù)來(lái)替代現(xiàn)有的一次性塑料，現(xiàn)在這種技術(shù)得到了實(shí)現(xiàn)。

圖片2024年4月，在加拿大渥太華的“塑料條約”政府間談判委員會(huì)第四次會(huì)議（INC-4）會(huì)場(chǎng)外，使用日常生活中常見(jiàn)的一次性塑料制作的“關(guān)上水龍頭”的雕塑給人們帶來(lái)了視覺(jué)上的震撼，攝影：Xiuying ?綠會(huì)融媒·綠會(huì)全球環(huán)境治理團(tuán)隊(duì)

薩斯喀徹溫大學(xué)（University of Saskatchewan）化學(xué)教授李·威爾遜博士（Dr. Lee Wilson）和他的研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出了這種產(chǎn)品——"生物塑料"材料，可以吸收水中多余養(yǎng)分，并在分解后可以作為農(nóng)用肥料使用的材料。相關(guān)論文發(fā)表在RSC Sustainability上。該研究團(tuán)隊(duì)包括博士候選人Bernd G. K. Steiger、理學(xué)士學(xué)生Nam Bui和博士后研究實(shí)習(xí)生Bolanle M. Babalola。

威爾遜博士說(shuō)："我們已經(jīng)制造出一種生物塑料材料，它具有吸收功能，可以從水中吸收磷酸鹽，地表水中磷酸鹽含量的升高會(huì)造成全球水安全問(wèn)題。收獲這些顆粒后，可以將它們作為農(nóng)業(yè)肥料分發(fā)。”

威爾遜是全球水安全研究所（GIWS）的成員，他和他的研究實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)各種形式的"生物塑料"，這是一種看起來(lái)像塑料，但由生物材料制成的可以分解的材料。

與塑料一樣，生物塑料可用于多種用途，包括生物塑料盒等包裝材料或用于裝食品的塑料袋。

這種生物塑料材料是一種生物復(fù)合顆粒，含有殼聚糖、蛋殼和小麥秸稈。這種顆粒本身就是一種"封閉循環(huán)"材料，可以吸收水源中的磷酸鹽，然后用作農(nóng)業(yè)應(yīng)用的肥料來(lái)源。

磷酸鹽是農(nóng)業(yè)肥料中常用的一種基本養(yǎng)分。作為全球糧食種植的關(guān)鍵化學(xué)物質(zhì)，水源中過(guò)量的磷酸鹽會(huì)導(dǎo)致水生植物（如藍(lán)綠藻）的生長(zhǎng)速度加快。藍(lán)綠藻會(huì)釋放毒素，對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物有害。

磷酸鹽也是一種不可再生資源，通過(guò)開(kāi)采磷酸鹽巖獲得。磷酸鹽礦物的供應(yīng)有限，當(dāng)它從地下滲入周?chē)磿r(shí)，就會(huì)枯竭。

與利用水源中已有的養(yǎng)分的方式不同，這種閉合循環(huán)系統(tǒng)是開(kāi)采磷酸鹽的替代方案，同時(shí)，它也是使用塑料涂層向農(nóng)田輸送肥料，最終造成微塑料污染的產(chǎn)品的替代方案。微塑料是世界上日益嚴(yán)重的問(wèn)題，它對(duì)人類(lèi)、動(dòng)物和環(huán)境的長(zhǎng)期影響尚不完全清楚。

圖片環(huán)衛(wèi)工人正在將撿到的紙盒子打包分類(lèi)回收，準(zhǔn)備運(yùn)往附近的收廢站。攝影?綠會(huì)融媒·海洋與濕地

當(dāng)這些（塑料）在環(huán)境中分解時(shí)，實(shí)際上會(huì)形成微塑料，其物理尺寸在一微米及以下。微塑料的問(wèn)題在于，與任何大小的塑料制品一樣，它們不容易分解成無(wú)害的分子。塑料可能需要數(shù)百或數(shù)千年的時(shí)間才能分解，而在此期間，它們會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。在海灘上，微塑料就像沙子中五顏六色的塑料碎片一樣清晰可見(jiàn)。在海洋中，微塑料污染常常會(huì)被海洋動(dòng)物吃進(jìn)肚子里。此外，它們含有增塑劑和其他化學(xué)物質(zhì)，會(huì)污染水源。

水瓶、皮革（塑料皮革）或糖果盒所用的塑料是由聚丙烯或聚乙烯制成的，這些材料很結(jié)實(shí)，但其中添加了化學(xué)品，當(dāng)水滲過(guò)這些材料時(shí)，這些化學(xué)品就會(huì)從垃圾填埋場(chǎng)的產(chǎn)品中滲出。

威爾遜說(shuō)：“在過(guò)去十年中，隨著塑料分解成小顆粒，它可以進(jìn)入食物，滲透到細(xì)胞中。微塑料可以進(jìn)入海洋、地下水，也可以進(jìn)入植物，然后被收獲和加工成食物。如果你把一個(gè)塑料人造黃油容器放在后院并埋起來(lái)，它可能會(huì)在那里存在50年或更久，直到開(kāi)始碎裂。但對(duì)人類(lèi)健康有害的正是這些小顆粒?！钡褂蒙锊牧现谱鞯乃芰咸娲肪涂梢员M量避免這些問(wèn)題，因?yàn)樗鼈儠?huì)直接被降解成可以為農(nóng)田所使用的東西。

圖片“塑料條約”政府間談判委員會(huì)第四次會(huì)議（INC-4）期間所使用的可降解的餐具，攝影：Xiuying ?綠會(huì)融媒·綠會(huì)全球環(huán)境治理團(tuán)隊(duì)

威爾遜補(bǔ)充說(shuō)，減少環(huán)境中的合成材料和塑料也會(huì)產(chǎn)生影響。例如，如果塑料由90%的生物塑料和10%的合成材料制成，就會(huì)減少環(huán)境中的總體負(fù)荷，并有可能使塑料更容易分解。

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編譯 | LYJ
審核 | Daisy
排版 | 綠葉

參考資料略