中国科学院理化技术研究所（以下简称中科院理化所）研（yán）究员、工程塑料（liào）国家工程研究中心主任季君晖日前向媒体透（tòu）露，由其带领（lǐng）的科研团队（duì）经过两年的研究，研制出一种（zhǒng）可在海水中降解的高分子（zǐ）材料。中科院理化所于6月13日与海南省科技厅（tīng）在海口签署战（zhàn）略合作协议，双方将共建海南省降解塑料技术创新中心（xīn），研究降解（jiě）塑料领域的新技术、新（xīn）产品、新工艺等，推进海水可降解塑料技术在海南进行中试（即产品正式投产前（qián）的试验（yàn）），尽（jìn）早实现海水可降解塑料的产业（yè）化，为海南全面铺开的“禁（jìn）塑”工作注入科技力量（liàng）。
海水可降解塑料应用越早越好
海水可降解塑料，是中科院理化所与海南省合作的核心。什么是海水可降解（jiě）塑料？为什么要研发它？海南（nán）日（rì）报记者采访了季君晖。
“海（hǎi）水（shuǐ）可降解塑料，就是（shì）能在海水中降解的聚酯（zhǐ）复合材料（liào）。”季君晖说，研发它是为了解决日益严峻的海洋塑（sù）料污染问题，替代难以降（jiàng）解的通（tōng）用塑料，保护（hù）海洋生态环境，“海（hǎi）南当前已开启‘禁（jìn）塑’工作，加上（shàng）海南是海洋大省，海（hǎi）水可降解塑（sù）料应用越早越好，范围越广越好（hǎo）。”
海洋塑料垃（lā）圾污（wū）染超（chāo）乎想象
当前，塑料污（wū）染已成为地球上直逼（bī）气候变化的另一（yī）重大（dà）威胁，因为它正在急剧污染每一种自（zì）然系统，并危及越来越多的生物。
纪录片（piàn）《塑料海洋》揭露塑料垃圾带给海洋的灾难
“人们关（guān）注塑（sù）料污染问题始于上世纪60年代。人类对陆地上塑料污染的感受越来越深刻，科学家们最先想办法解决的是（shì）陆地塑料污染问题。”季君晖说，这（zhè）才有了我们现在常用（yòng）的生物降解塑料。
但（dàn）事实上（shàng），海洋塑料垃圾污染，以及它们对海洋生态环（huán）境（jìng）的危害，早已远远超出了我们的想象。“当前地球每年产生的（de）塑料超过3亿吨（dūn），其中相当一部分使用（yòng）后被直接丢（diū）入海（hǎi）洋，还有部分从陆（lù）地（dì）通过河道、风力最终进入（rù）海（hǎi）洋。”季君晖说，目（mù）前人类活（huó）动和洋流导致（zhì）这（zhè）些塑（sù）料垃圾（jī）集中分布于北太（tài）平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋及印度洋中部。
“近年来塑料的使用量越来越大，据估算，如果现在（zài）的塑料消费方式没有显（xiǎn）著变化，到2050年，全球海洋中（zhōng）塑料总重（chóng）量（liàng）将超过鱼类（lèi）的总重量。”季君晖（huī）说，这是一件非常可怕的事情，目前在美国夏威夷和加利福尼亚（yà）州（zhōu）之（zhī）间有座“塑料岛”，160万平方公（gōng）里全是塑料，很（hěn）多人戏谑地称之为“世界第八大洲”。
生物降解塑料（liào）在海水中无（wú）法被降解
为了遏制“白色（sè）污染”蔓延，国际社会不约而同展开“限塑”甚（shèn）至“禁塑”工作，目前全球已（yǐ）有60多个国家和（hé）地区出台了（le）相关限（xiàn）制塑料使用的政策或法令。随（suí）着科学研（yán）究的深入，聚乳酸（PLA）、聚丁二（èr）酸（suān）丁二醇酯（PBS）及（jí）其共聚酯（zhǐ）（PBAT）、聚己内酯（PCL）和聚羟基烷酸酯（PHAs）等生物降解材料（生（shēng）物降解塑料），已（yǐ）经大规模替（tì）代了不可降解的通用塑料，一定程度上缓解（jiě）了陆（lù）地上的“白色污（wū）染”。
那么，生物降解塑料在海水中可以降解吗？答（dá）案是不（bú）能。
生物降解塑料大都是含酯键的高分子材料，分子链相对脆弱，可以被自然界许（xǔ）多微生物分解、消化，最终形成二氧（yǎng）化碳和水。“与陆地土壤不同（tóng），海水中微生物量极少，而且海水温度也比较低，生物降解塑料在海水中（zhōng）不能像在（zài）陆（lù）地上一样降解，或者说很长时间内都无法在海水中被降解。”季君晖说（shuō），因（yīn）此科研人员需要开发能（néng）够在（zài）海洋环（huán）境中降解的新型高分子材料。
开发海水可降解塑料迫在（zài）眉睫
“我们必须（xū）知道，几乎所有类型的塑料都已经在海洋中找到。”季君晖说，它们在海水中受光、风（fēng）化、涡流机械和生物群的不断作用，最终（zhōng）形成直径小（xiǎo）于5毫米的“微（wēi）塑料”，这些塑料微粒或漂浮在海水中、或沉入海底，几十年（nián）甚至（zhì）几百年都不（bú）会分（fèn）解，对整个海洋环境造成（chéng）了严重的污染。
在海洋中弥散性分布的塑料微粒使无数（shù）海鸟、鱼和其他海洋生物受到灭顶之灾，并逐（zhú）渐通过食（shí）物（wù）链将毒素带到人类的餐桌。“中国科学家研究发（fā）现，平均每克食用盐中含有（yǒu）一颗‘微塑料’。这都是不可降解塑料进入海洋（yáng）的后果，这不是危言耸听，这（zhè）是人类必须直面的海洋污染问题。”季（jì）君晖（huī）说。
与治理处理陆地上（shàng）的“白色污染”不同，人们几乎无法（fǎ）对细小（xiǎo）的塑料微粒进行广泛收集和处理。“海洋塑料污染的（de）治理日益紧迫（pò），同时也困难重重。”季君晖说，要解决这一问（wèn）题最根（gēn）本的有效办法，就（jiù）是让塑料进入海水后自行降解消失（shī），因此开发和使用能在海（hǎi）洋（yáng）环境中自行降解的塑料制品，替代难降解的塑料制品，迫在眉睫。
中国团队诞生海水（shuǐ）可降解塑料
当前国（guó）际上（shàng）海水可降解材料的相关研究才刚刚起步。“虽然海水降解塑料已经得到全球专家的高度重视，但是国际（jì）上海水可降解塑料的研究还是（shì）凤毛麟角（jiǎo），只有（yǒu）中国、日本、德（dé）国等国家的（de）极少数跨（kuà）国企业和科研机构开（kāi）始着手研究。”季君晖说，2017年，工（gōng）程塑料国家工程研究中心和中科院理化所组织（zhī）近10名博士研究海水可降解（jiě）塑（sù）料，走在全国前列。
从分子结构设计出发，历经艰难攻（gōng）关、经过反复实（shí）验，2018年季君晖团队研制出了一种可在海水中降解的高分子材料，可以理解为海水可降解塑料制品（pǐn）的“前身”。
海水可降解塑料制品，外观与普通塑料无明显差别。
在海水里浸（jìn）泡3个（gè）月的海水可降解塑料样品（上）和良好保存的样品（pǐn）（下）对（duì）比
“这种新型材料，既有（yǒu）在海（hǎi）洋水体（tǐ）中的降解性，也（yě）能在土壤中降解，可在被废弃到土壤或海洋中数（shù）十（shí）天到数百天内被分解成水和二氧化碳等物质。”季君晖说，虽然海水可降解塑料诞（dàn）生了，但它仍处在实验（yàn）室（shì）层面，距离投产应用（yòng）还有很长一段路（lù）要走。
有望减少人类塑料污染（rǎn）增量
一般来说（shuō），进入海洋的塑料大致分为两类，一类是塑料垃圾，一类（lèi）是在海洋中使用的塑料制品。“根据塑料制品的用途不同，我（wǒ）们要选择不同性能的海水可降（jiàng）解高分子材料。”季君晖说。
举（jǔ）个例（lì）子，渔网是常见的塑料制品，为了防治海洋塑料垃圾，未来的渔（yú）网需用海水可降解塑料制成，“渔网是用（yòng）来打鱼的，它不可以刚放（fàng）进海里没多久就（jiù）被降解了，否（fǒu）则打鱼（yú）成本太高。”季君晖说，因此科研人员要考虑渔（yú）网在海水中的使（shǐ）用寿命，延长其被降解的时间（jiān），“需要较长时间降解”就是这一高分子材料的性能之一。
以此反推，如果废弃的包装盒、保鲜膜、纤维等塑（sù）料制品进入海（hǎi）洋，那（nà）它们就是塑料垃圾，“我（wǒ）们需（xū）要缩短其被降解的时间。”季君晖说，这些生产（chǎn）生活上（shàng）的不同需求，也是（shì）科研人员在研发中需要考虑的因素（sù）。
从实验室走向产业化（huà）仍需要过程
从2018年（nián）开始（shǐ），在中科院深海所、三沙航迹（jì）珊瑚（hú）礁保护研究所的协助下，季君晖团队（duì）在渤海、东海和南海等不（bú）同海洋环（huán）境对海水可降解的高分子材料进行了降解测试（shì）和筛选，定型了不同应（yīng）用背景的高分子材料品种，未来他们可以根据（jù）不（bú）同（tóng）应用，设计出不同性能的材料。
“进行海试，是为了研究不同高分子材料在不同海洋环境中保持（chí）性能不显（xiǎn）著降低的（de）时间（即以后产品（pǐn）可（kě）能的使用（yòng）寿命），降解消失速度（dù）如何，以此判断塑料性能（néng），以（yǐ）便开发应用。”季（jì）君晖说，目前海水可降解塑料海试（shì）工作取得了（le）海水可降解塑料制备（bèi）的初步成果，接下来就要解决工程技术问题，为产业化（huà）示范做（zuò）准备。
“海水（shuǐ）可降解（jiě）塑料不仅可以在海水中（zhōng）被降解，也可以在陆地土壤里（lǐ）被降（jiàng）解。”季君晖说，治理海洋污染问题，是为人类的生存而战（zhàn），他们所作的一（yī）切努力，都是为了在人类塑（sù）料用量持续增加的前提下（xià），尽全力减少塑料污染的增量。
资（zī）料来源：中塑在线、艾邦高分（fèn）子（zǐ）
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