生物可降解塑料——人类消除白色污染的希望

随着塑料工业的发展,各行各业对塑料制品的需求越来越大,从而使塑料的消耗逐年增加,近年来废弃塑料对环境造成的污染也日趋严重:包括对野生动植物的影响;对城市、森林景观的破坏;可利用土地的减少等。人们逐渐认识到,过去对工业及日常使用的塑料制品所要求的持久性、耐降解性,如今却成了消除“白色污染”的难题。     

发展生物塑料是大势所趋

随着石油能源供需矛盾日趋紧张、油价上涨,以及源于石油生产的各类塑料制品废弃后难以降解,严重污染了环境(有“白色污染”之称),发展可生物降解的“生物塑料”(即生态友好塑料)以取而代之,是大势所趋,是塑料产业今后的发展方向。生物技术应用于生物塑料的发展有广阔的前景。日     

塑料制品对社会的危害初探

塑料制品的迅速应用和发展 ,对方便群众生活 ,促进农业生产 ,预防疾病的传播都起了不可估量的作用 ,但残留在土壤中的塑料制品不易分解腐烂 ,日积月累势必污染农田 ,影响作物生长发育和土壤的理化性状 ,污染并堵塞河道 ,影响市容 ,及被动物误食引起胃功能失调甚至死亡。塑料中的有毒物质渗入食品及燃烧后释放的有毒气体危害更大 ,被称为“白色污染”。为使学生从小树立环保意识 ,增强忧患意识和民族责任感 ,笔者结合教学和学生一起就白色污染问题进行了探讨 ,为塑料制品的合理使用提供一些依据。1　试验方法与设计1.1　调查1)家庭调查　对 5…     

发展生物可降解塑料的途径和前景

塑料作为高分子聚合物的第三代材料应用于工业、农业,医药、国防以及人们日常生活等方面发挥重要作用,塑料制品处处司见,但这类人造的化学塑料制品不论以何种形式存在,一旦废弃于环境,则难以为生物降解。这种性能有其利也有其弊,作为一种“塑料垃圾”就必然给环境造成一大危害,如一些旅游地区及海洋等水域都可见到这些塑料废弃物。为此,从     

一种新型生物塑料(PHB)的研究进展和开发前景

一种新型生物塑料（ＰＨＢ）的研究进展和开发前景郭秀君于昕（山东大学微生物学系塑料作为高分子聚合物成为现代社会不可缺少的重要材料。塑料制品在国民经济各部门发挥着重要作用。但这类化学合成的高分子不能被生物降解。所以一旦废弃,必然给环境造成极大危害,使环境恶化,生态平衡破坏,因此,为保护环境,防止污染,从长远考虑,发展生物可降解塑料十分必要。目前世界上许多国家如美国、西欧各国及日本、中国等都在积极...     

生物降解塑料袋奥运采购与行业参与

生物降解塑料是一种新型的环境友好材料,在堆肥条件下,半年之内可完全分解成二氧化碳和水,对环境不会造成污染．是解决城市“白色污染”问题的最佳替代材料。在奥科委办公室（北京市科委）的指导与支持下,依托业内各界的支持,北京新材料发展中心（以下简称新材料中心）促成比澳格（南京）环保材料有限公司等企业以低于成本的价格向北京奥组委供应了7个品种共计5050218个生物降解塑料袋,     

利用光合细菌生产聚-β-羟基丁酸酯的研究进展

石油基塑料进入环境后会造成污染并影响人体健康.因此,寻找石油基塑料的替代品成为未来发展的趋势.生物塑料因其具有良好的生物降解性与安全性,近年来备受关注,尤其是作为生物塑料之一的聚-β-羟基丁酸酯(Poly-β-Hydroxybutyrate,PHB),已成为生产生物塑料制品的重要来源.光合细菌(Photosynthet...     

塑料的生物降解与转化专刊序言

合成塑料已广泛应用于国民经济各领域,是国民经济的支柱产业。然而,不规范生产、使用塑料制品以及处置塑料废弃物等问题,造成塑料在环境中长期累积,导致了严重的环境污染和碳资源浪费。生物降解是实现废塑料污染治理与资源化的新途径,已成为国内外废弃塑料处置研究的热点。近年来,在塑料降解微生物/酶资源的分离、筛选、鉴定以及对其进行工程化改造等方面取得了重要突破,为环境中微塑料的治理、废塑料的闭环循环再生提供了新的思路和方案。另一方面,利用微生物(纯菌或菌群)将塑料降解产生的单体进一步转化为生物可降解塑料及其他具有高附加值的化合物,对于解决废塑料的生态环境污染、推动塑料循环经济发展以及减少塑料在生命周期中的碳排放等方面具有重要意义。《生物工程学报》特组织出版“塑料的生物降解与转化”专刊,邀请了国内外塑料生物降解与转化领域的相关专家学者介绍了塑料生物降解资源的发掘、塑料解聚酶的设计与改造、塑料降解物的生物高值转化等领域最新进展和研究成果,收录了包括评论、综述、研究论文等类型的相关文章16篇,为塑料生物降解与转化的进一步研究提供借鉴和指导。     

应用转基因植物生产生物降解塑料

随着石油化学工业塑料工业的发展 ,塑料用途的不断扩大 ,消费量日益增长 ,塑料废弃物所造成的“白色污染”已成为全球性公害。要从根本上解决这个问题 ,就必须针对塑料不能在环境中自然分解这一本质 ,研制和应用可降解塑料 ,特别是生物降解塑料。利用微生物发酵生产生物降解塑料已有成功的实践[1] 。但这种塑料的价格远高于现使用的不可降解塑料 ,实际应用受到限制。近年来 ,随着重组ＤＮＡ技术的迅猛发展 ,研究开发转基因植物生产生物降解塑料勃然兴起 ,并已取得了可喜的进展[2 ,3 ] 。本文就生物降解塑料种类及细菌合成途径和转基因培育生…     

绿色环保塑料及其面临的问题

世界上每年用于塑料生产的石油和天然气有 2 .7亿t,生产出的塑料不能降解。而现在常用的以填埋、焚烧方式处理塑料垃圾的形式 ,造成了塑料垃圾不断在自然界中积累 ,焚烧产生的大量有毒气体以及温室气体 ,对人类的生存环境形成了愈来愈大的威胁。“白色污染”成为目前环保中又一个极为严峻的课题。科学工作者经过不懈的努力 ,找到一种利用生物技术生产新型绿色环保塑料的方法 ,采用这种方法生产的塑料 ,其原材料为可再生的能源——植物 ,节约了宝贵的天然矿产资源 ;通过生物降解的方式可把这种塑料进行完全降解 ,不污染环境 ,我们把它们称为…     

聚焦生物降解塑料

<正>传统聚烯烃塑料在自然界中很难降解,塑料垃圾(也称"白色污染")遍布全球,给自然界的污染问题带来巨大困扰。生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。     

塑料添加剂向生态环境中的释放与迁移研究进展

塑料废弃物,尤其是粒径小于5 mm的微塑料造成的环境污染问题已引起全球的普遍关注。塑料制品在生产过程中常使用多种添加剂,以提高聚合物的性能并延长其使用寿命。然而,在废弃塑料制品的回收及自然老化过程中,这些添加剂会不断释放出来,对生态环境的安全与人类的健康产生威胁。综述了近年来国内外塑料添加剂的使用情况及其向生态环境释放与迁移等方面的研究进展,具体包括常用塑料添加剂的种类、废弃物塑料回收和塑料老化过程中添加剂向生态环境中的释放与迁移及机制等。未来需要更加关注绿色塑料添加剂的研发、废弃塑料回收工艺的改进以及关于塑料添加剂的释放、在各类环境介质中的迁移转化以及在生态系统各个圈层间的相互作用方面的系统性的研究,并构建相应的迁移模型评估塑料添加剂产生的生态风险。     

循环生物经济背景下我国塑料降解回收发展的机遇、挑战及建议

当前,白色污染造成的消极影响已经扩散到人类社会经济、生态和健康等各个方面,循环生物经济发展进程面临严峻挑战。作为全球最大的塑料生产消费国家,我国在塑料污染的治理问题上肩负着重要责任。在此背景下,本文分析了美国、欧洲、日本与我国塑料降解与回收的相关战略,并对该领域的文献与专利展开计量,从研发趋势、主要研发国家和研发机构等角度了解其技术研发现状,探讨我国塑料降解回收发展面临的机会与挑战,最终提出了政策体系、技术路径、产业发展与公众认知四位一体的未来发展建议。     

废弃塑料生物法高值化合成聚羟基脂肪酸酯(PHA)研究进展

石油基合成塑料因成本低、易便携、化学稳定性好等优点,使用量逐年增加,但其在自然条件下难以被生物降解,在环境中不断累积,造成了严重的“白色污染”问题。聚羟基脂肪酸酯(PHA)是微生物合成的可降解材料,因为其种类及性能多样,所以应用前景广阔,被视作石油基塑料的优质替代品,然而生产成本是导致其应用受限最重要的问题,特别是底物成本占主要部分。利用废弃塑料重新生物合成可降解塑料PHA,既有助于解决塑料污染,又能够降低PHA生产成本,是推动建立塑料循环经济的有效举措。本文综述了目前废弃塑料降解处理的方法以及不同微生物利用塑料降解物为碳源合成PHA的研究进展。在此基础上,针对己二酸、乙二醇、1,4-丁二醇、对苯二甲酸、苯酚、苯乙烯以及脂肪烃等主要的塑料降解产物进行中心代谢分析,并通过对转化率、吉布斯自由能变化和反应步骤等分析,了解塑料单体与PHA种类的适配性,以期为不同塑料单体用于PHA合成提供理论基础和指导。     

微塑料污染对浮游生物影响研究进展

微塑料作为一种新型的环境污染物,大量存在于水环境中,给水生生物带来了极大的危害。浮游生物是水生食物链的基础,是水生生态系统物质循环和能量流动的重要环节;同时,浮游生物也是对各种环境污染物最敏感的类群。了解微塑料对浮游生物的影响是评价其生态风险的重要依据。本文介绍了环境中微塑料来源、特征及水生态系统微塑料污染现状,阐述了微塑料对水生生物的直接和间接危害,并重点聚焦于浮游植物和浮游动物,从个体、种群和群落的层次详细总结了微塑料的影响及其作用机制。最后,本文指出当前针对浮游生物微观基因和蛋白质组学,以及宏观种群和群落响应等方面的研究还非常缺乏,为今后开展微塑料危害研究提供参考。     

细菌降解邻苯二甲酸酯的研究进展

邻苯二甲酸酯(Phthalates esters, PAEs)是一类混合在塑料中以增强其可塑性和多功能性的有机化合物。同时,PAEs也是一种典型环境内分泌干扰物,长期生产和使用塑料制品已对环境和生物体乃至人类身体健康造成危害。研究发现微生物降解已成为削减环境中PAEs的主要途径。文中对近年来国内外在PAEs的结构及分类、毒理学效应、在环境中的污染状况、细菌降解的菌株多样性、降解途径及分子机制等方面的相关研究进行了总结与回顾,以期对解决PAEs的污染问题提供参考。     

一株可降解聚β-羟基丁酸酯的真菌

随着全球性“白色污染”的日趋严重和人类对改善自身生存环境意识的日益增强,人们在寻求可与环境同化的高分子材料——生物可降解塑料,取代不能生物降解的塑料,消除“白色污染”。聚(-羟基丁酸酯（PHB）是由生物发酵获得的一种可生物降解的脂肪族聚酯,它除了具有高聚物的基本性质外,其可生物降解性和生物相容性倍受人们关注。因此,PHB作为一种新型的可生物降解高分子材料具有广泛的应用前景。然而,PHB的生物降解特性有其自身的特殊性。首先,PHB作为胞内碳源和能源贮存物,在细胞内易于被本身产生的胞内酶降解。但将其从细胞内…     

生物可降解塑料在不同环境条件下的降解研究进展北大核心CSCD

当前社会塑料制品的使用需求持续增加,塑料垃圾处理压力不断增大,减缓塑料污染成为当务之急,生物可降解塑料因可在一定生物活性环境下较快降解而备受关注,具有广阔的应用前景。生物可降解塑料降解条件复杂,影响因素众多,对不同生物可降解塑料降解规律,降解微生物和功能酶的透彻掌握,是实现其全面利用和高效资源化处理处置的基础和前提。文章系统梳理了常见生物可降解塑料的种类、性能、优缺点和主要用途,全面综述了生物可降解塑料的降解机理、降解微生物和功能酶,以及生物可降解塑料在不同环境条件下的降解周期和程度,以期为生物可降解塑料的微生物降解研究提供借鉴,为生物可降解塑料废弃物的高效处理处置和彻底降解提供科学参考。     

生物塑料：新兴的朝阳产业

北京奥运会和残奥会虽然已经落下帷幕,但给世人留下了“绿色奥运”的理念和实践——奥运会使用的570万个垃圾袋全部采用全降解生物塑料,这种塑料袋以玉米淀粉为原料,丢弃后72天内即可自然分解为二氧化碳和水,不会对环境造成任何污染．奥运餐具将使用可降解生物塑料餐具;     

生物可降解塑料单体二元羧酸的生物合成研究进展北大核心CSCD

塑料是最重要的聚合物材料之一,需求量巨大,但存在处理困难、污染大等缺点。环境友好型的生物可降解塑料有望成为目前塑料的替代品,以满足社会各界对于塑料制品日益增长的需求。二元羧酸是生物可降解塑料中重要的单体之一,可降解性强,应用广泛,并且可以通过全生物法合成。因此,本文重点选取了几种比较有代表性的二元羧酸,总结它们的生物合成途径以及其代谢改造手段,以期为中长链等复杂二元羧酸的生物法合成提供借鉴。