研究背景:
随着人们对传统油基塑料处置不当造成的全球污染问题的认识日益加深,以及对更可持续产品的需求,包括生物基塑料和可生物降解塑料的环境友好型塑料越来越受到消费者的欢迎。尽管人们通常认为生物基和可生物降解的塑料比油基塑料降解得更快,但实际只进行了有限数量的研究,在不同环境中测试更广泛的聚合物类型和产品类型的研究是十分必要的。
研究内容:
本研究的目的是研究生物基塑料(聚乳酸[PLA]杯、Mater-Bi®[MB]袋)和可生物降解塑料(可生物降解挤出聚苯乙烯[bioPS]板、可生物降解高密度聚乙烯[bioHDPE]袋)在盐沼生态中相对于传统的石油衍生塑料(回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯[rPET]杯、HDPE袋、挤出PS板)的降解情况。
主要研究结果:
1. 在盐沼栖息地暴露32周期间收集到的塑料条百分比表明了玉黍螺掠食的证据。MB在32周时没有贴片可用。(其中,HDPE =高密度聚乙烯,PS =挤压聚苯乙烯, rPET =回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯,bioHDPE =生物可降解HDPE,bioPS =生物可降解挤压PS,PLA =聚乳酸。MB = Mater-Bi®)
2、空白对比和部署后的塑料带的照片。除MB暴露16周后采集外,其余均在盐沼暴露32周后采集部署后条带。*表示16周的MB样本。
3、盐沼生态暴露32周后,条带的表面积(A)、带生物膜的条带的重量(B)和实验室破碎测试中产生的微塑料颗粒数量(C)。对于每种塑料类型,相对于第0周条(对照)的显著差异(p≤0.05)用*表示。所有塑料类型的第0周(控制)条均未产生微塑料颗粒。平均数±标准差。样本大小介于0到16周如下:表面积(n = 4)、体重(n = 7),和碎片(n = 4)。在32周, 样本大小因部分条带丢失而减少如下:表面积和碎片(PS的n = 3),重量(HDPE、bioPS、bioHDPE的 n = 6)。在32周时MB没有可用的试纸进行测试。
4、0周(对照)和部署后的塑料带表面形貌的SEM图像。除MB暴露16周后采集外,其余均于盐沼暴露32周后采集扫描电镜贴片。0周(对照)条的表面形貌对大多数塑料类型几乎没有特征,包括HDPE (A)、PS (B)、bioHDPE (C)、rPET (E)、PLA (F)和MB (G)。唯一的例外是bioPS (D),它表现出大量的卵形凹陷。部署后的塑料条后去除生物膜的表面形貌表现出轻微到中度退化,包括HDPE (H和O)、bioHDPE (J和Q), PS(I和P), bioPS (K和R)和rPET (L和S)。部署后的PLA(M和T)和MB (N和U)条都表现出有限的表面侵蚀。
研究结论:
生物基和生物可降解塑料在盐沼中表现出广泛的降解率。Materi - Bi®组成的购物袋和用green2technology™制成的PS板比传统的石油衍生塑料降解速度更快,PLA降解速度最慢。环保塑料和传统塑料在短短4周内就产生了对海洋生物存在不利影响的微塑料颗粒,将塑料垃圾分解成微塑料颗粒是否会比原始完好的塑料垃圾本身带来更大的环境风险还有待确定。
参考文献:
Weinstein J E, Dekle J L, Leads R R, et al. Degradation of bio-based and biodegradable plastics in a salt marsh habitat: Another potential source of microplastics in coastal waters[J]. MARINE POLLUTION BULLETIN, 2020,160.DOI:10.1016/j.marpolbul.2020.111518.
原文链接:https://www.webofscience.com/wos/alldb/full-record/WOS:000626134600004