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     

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。     

"白色污染"的防治动态

“白色污染”是指废弃的、不可降解的塑料制品被遗弃于环境中 ,并对环境所造成的污染。造成污染的塑料制品主要有塑料包装袋、泡沫塑料餐盒、一次性饮料杯、农用塑料薄膜及其他塑料包装用品等 ,其中尤其以塑料餐盒和包装袋危害最为严重。“白色污染”像瘟疫一样在世界各国蔓延 ,已成为世界级的公害。1　面对现实 ,科学决策面对危害日益严重的“白色污染”,我国借鉴国外的治理经验 ,提出了“回收为主 ,替代为辅 ,区别对待 ,综合防治”的科学决策。自 1995年以来 ,上海、北京、武汉、广州等 10多个城市相继出台禁止使用泡沫塑料盒的有关法规。…     

新型生物塑料可耐100℃高温

由上海石化和中国石化北京化工研究院合作研发的可生物降解聚酯,采用了中国石化独创的生产工艺和催化剂：经国家塑料制品质量监督检验中心测试,经过94d其降解率即达到62．1％,符合国家标准对生物可降解塑料的定义。     

典型河蟹养殖池塘不同养殖阶段水体微塑料特征

研究对典型河蟹养殖池塘水体在不同养殖阶段的微塑料丰度和赋存特征进行了研究。河蟹养殖池塘中微塑料丰度处于200—1640个/m³的水平,在全国与世界范围内处于中等水平。养殖前中期微塑料丰度较低,而养殖末期微塑料丰度较高。河蟹养殖周期中的引水和排水过程、养殖过程中塑料制品的使用和老化及养殖过程中水环境的变化都可能对河蟹养殖池塘的微塑料丰度变化产生影响。而养殖过程不仅影响了微塑料丰度,还影响了河蟹养殖池塘的微塑料特征,微塑料的形状、粒径、颜色及聚合物类型都在不同养殖期发生变化。研究进一步揭示了水样养殖过程中微塑料生成和变化的过程和机制。养殖末期较高的微塑料丰度表明可能需要关注养殖尾水排放对天然水体微塑料赋存的影响。     

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。     

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     

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。     

污水处理过程中微塑料去除的现状及发展趋势北大核心CSCD

微塑料(microplastics,MPs)被发现广泛存在于海洋、陆地以及大气等生态系统中。城市污水中的大量微塑料被污水处理厂截留在活性污泥中,但仍有不计其数的微塑料颗粒“逃脱”污水处理厂,排放到自然环境中。与此同时,污水处理过程中绝大部分微塑料会转移到污泥中,伴随着活性污泥的利用过程进入土壤环境,形成微塑料的二次污染。文中基于对国内外文献的调研,对环境中微塑料的来源、分布及危害进行了概述,对活性污泥工艺过程中微塑料的处理情况以及活性污泥中残留微塑料的处理方式进行了梳理;展望了生物技术及合成生物学在活性污泥核心菌群遗传改造,赋予核心菌群微塑料降解能力方面的应用;以期为优化污水处理厂MP的降解提供参考。     

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。     

生物降解塑料的研究现状和发展趋势

塑料具有强度高、价格低、质量轻、耐腐强等优良特性,是优良的包装材料。但是,随着塑料被大量、广泛的使用,其降解困难的特性也对环境产生极大的负担,利用生物技术进行塑料降解具有成本低、效率高、收益好的特点,本文针对塑料通过生物技术进行降解的研究现状进行分析,并指出了目前存在的问题,同时又对其发展趋势进行了深入剖析,旨在为生物技术在塑料降解领域内的广泛应用奠定坚实的理论基础。     

评论：塑料结合模块促进聚对苯二甲酸乙二醇酯的酶法降解

塑料的大量生产和无节制的使用已造成严重的环境污染。为了减少塑料废物对环境的影响,近年来塑料酶法降解已成为国内外研究者关注的热点。例如,通过蛋白质工程策略提高塑料降解酶催化活性和热稳定性,进一步提高酶法降解的效率。另外,通过融合酶策略将塑料结合模块与塑料降解酶融合,也可以促进塑料降解。近期发表在期刊Chem Catalysis的一项研究表明,采用碳水化合物结合模块融合策略可以在低浓度(<10 wt%)的底物聚对苯二甲酸乙二醇酯[poly(ethylene terephthalate),PET]中提高塑料降解酶的活性。但是在高浓度底物(10 wt%−20 wt%)中,该策略无法提高PET的酶法降解。该项研究对于采用塑料结合模块促进酶法降解塑料具有重要的指导意义。     

微塑料附着微生物研究进展

近年来,微塑料引起的环境污染已经成为一个全球性的问题,在海洋环境中,微生物可以附着于微塑料表面形成生物被膜。已有研究表明生物被膜可以为生活在其内部的细菌提供保护,被膜中可能富集了对人体或者水生生物有害的致病菌,且频繁的基因交流可能产生更多耐药菌。微塑料表面附着的微生物,能借助大洋环流随微塑料在海洋中迁徙,进而可能引起微生物入侵事件的发生。主要对微塑料与生物被膜之间的相互作用、微塑料与附着在其表面的塑料降解菌、微塑料与致病菌、微塑料对微生物迁徙的影响,以及微塑料表面生物被膜中耐药基因的扩散进行综述,对微塑料附着微生物未来研究方向进行了展望,为更好地了解海洋微塑料污染提供参考。     

生物塑料引领塑料产业新方向

塑料作为一种重要的基础材料,给人类的生产和生活带来极大的便利的同时,由于其难以降解的特性,也给人类的生存环境造成灾难性的污染。为此,生物塑料应运而生。本文综述了发展生物塑料的缘由,生物塑料的定义和分类,开发生物塑料的现状,并展望了未来发展的趋势。     

微塑料对稻田土壤温室气体排放和微生物群落的影响

微塑料因在土壤环境中广泛存在及其潜在的生态风险而受到越来越多的关注。微塑料的赋存会改变土壤理化性质,并对土壤微生物群落及其驱动的生物地球化学过程产生影响,而相关研究尚处于起步阶段。可生物降解塑料作为传统塑料的替代品,越来越多地应用于农业活动,并释放到土壤中。然而,可生物降解微塑料对土壤微生物特性产生影响的研究鲜有报道。基于此,本试验以我国三江平原水稻田土壤为研究对象,选取了2种常见的微塑料为试验材料,分别为传统型微塑料聚丙烯(Polypropylene,PP)和可降解微塑料聚乳酸(Polylactic acid,PLA),进行了为期41d的微宇宙培养实验,旨在分析不同浓度与类型的微塑料对土壤可溶性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)含量及官能团特征、温室气体排放以及微生物群落结构的差异性影响。结果表明,传统型微塑料PP与可降解微塑料PLA添加均对土壤理化性质与微生物群落产生显著影响。其中,微塑料添加大体上增加了土壤DOC含量,PLA的促进作用较为明显,且增加含量与微塑料添加量呈正相关;PP和PLA均影响土壤DOC分子结构,削弱了土壤团聚化程度并促进了大分子量DOC化合物的生成;微塑料的添加促进土壤CH₄排放,而有效抑制了土壤CO₂排放;微塑料显著改变了土壤细菌和真菌群落的丰富度与多样性。相关分析结果表明,土壤CO₂累计排放量与芳香族化合物结构及疏水性等官能团特征、变形菌门(Proteobacteria)与放线菌门(Actinobacteria)均呈显著正相关关系。以上结果表明,微塑料添加改变了土壤DOC含量及官能团特征与微生物环境,进而影响土壤温室气体排放。本研究为今后微塑料对土壤地球化学和微生物特性的影响研究提供了科学的思路,同时也有助于评估微塑料对土壤生态系统的生态风险。     

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。     

抗菌塑料的抑菌效果评价

抗菌塑料是含锌离子的可溶性玻璃粉,具有杀菌、抑菌性能的新型功能材料。国外抗菌塑料的研究应用起始于20世纪80年代初。欧美国家早期在日用品中应用,近年在玩具产品上应用较多。日本在应用抗菌塑料方面发展更快。首先在家电产品中应用抗菌塑料,抗菌电话等产品一面市,就深受消费者的欢迎。抗菌材料一般具有抗菌、杀菌、防霉、消毒、除臭、防潮等功能。抗菌材料应用范围十分广泛,主要应用于家电设备、医院设施和医疗卫生器具、商店和其他公共场所的设备用具及其他生活日常用品等。随着抗菌材料研究开发的不断进展,其应用范围也必然日益广泛,功能也必然更加齐全。20世纪90年代中后期,抗菌塑料在我国飞速发展。其抗菌塑料产品不断增加,现在已经有抗菌塑料碗、塑料盘、塑料电话、以及食品加工业和餐饮业的机械设备等抗菌塑料产品在我国问世。本文根据抗菌塑料的作用原理和特性,对抗菌塑料效果进行监测探讨,为抗菌塑料的推广和应用提供依据。     

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…     

聚乳酸塑料合成、生物降解及其废弃物处置的研究进展

随着国内外禁塑令和限塑令的升级,以聚乳酸(polylactic acid, PLA)为代表的生物基塑料成为传统石油基塑料市场的主要替代品,备受产业界的青睐。然而,公众对生物基塑料的认识仍存在诸多误解。事实上,生物基塑料的降解需要在特定条件下才能实现,泄入到自然环境中同样难以降解,会对人体、生物多样性和生态系统功能造成危害,这与传统石油基塑料相似。近年来,随着我国PLA产能和市场规模不断的提高,亟需进一步加强对PLA等生物基塑料降解性能的认识,挖掘PLA生物降解资源,关注和研究生物基塑料回收处理模式。基于上述背景,本文首先介绍了PLA塑料的性质及合成方式,以及PLA塑料的产业化与市场规模;其次,对目前聚乳酸塑料微生物与酶法降解的研究进展进行了综述,并对其生物降解机制进行了探讨;最后,提出了微生物原位处理和酶法闭环回收两种聚乳酸塑料废弃物生物处置方法,并对PLA生物基塑料的发展前景和趋势进行了展望。     

长山列岛邻近海域沉积环境微塑料的分布特征

长山列岛(长岛)属于典型的海岛生态系统,随着海洋微塑料污染日益加剧,其周边海域沉积环境中的微塑料分布现状值得深入探究。文章以长岛养殖区和航道沉积物为研究对象,利用显微镜观察和傅里叶变换红外光谱测定等方法对沉积物中的微塑料进行分析。结果表明,长岛邻近海域沉积物中微塑料的丰度为133.14—499.82个/kg,平均丰度为252.59个/kg。微塑料的尺寸以<500μm为主,占微塑料总丰度的70%以上;微塑料的形状以颗粒状为主,其次为碎片状、纤维状和小球状;微塑料的颜色以透明色为主;微塑料的聚合物类型以玻璃纸为主,其次为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和纤维素等。由于长岛地处黄渤海交汇处,整体水动力交换能力较好。虽然长岛南部水域水体流动性弱于北部,且南部水域距离入海河流更近,受陆源输入的影响更大,但是长岛南部水域沉积物中微塑料的丰度并未显著高于北部。研究为长岛海洋生态环境中微塑料污染的科学评估与管理提供科学依据。