塑料分解需要多长时间(为什么)?

塑料分解需要多长时间(为什么)?

确切答案:20 – 600 年

塑料既是福也是有害的。 它改善了我们的生活方式,但也给我们带来了一个重大的困境。 我们的日常必需品是由塑料制成的,在这一点上,似乎不可能实现无塑料。

塑料无处不在,它被设计成可以存活几十年,甚至几个世纪。 这是有益的,但它产生的垃圾量却很糟糕。 环境科学家和世界公民的这种困境导致了一个基本问题:它会持续多久?

塑料分解需要多长时间

塑料分解需要多长时间?

根据成分和结构,塑料可能需要 20 到 500 年才能降解。 此外,塑料降解的速度取决于其暴露在阳光下的程度。 

塑料与人体皮肤一样,会吸收太阳的紫外线 (UV) 辐射,导致分子分解。 这被称为光降解,这就是为什么垃圾填埋场的描述通常包括塑料垃圾,以加快分解过程。

例如,吸管等一次性塑料需要大约 200 年才能降解。 另一方面,由聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)(一种常见的塑料形式)组成的塑料水瓶预计需要 450 年才能降解。

材料估计分解  
烟头5 年
塑料袋20 年
咖啡杯30 年
塑料吸管200 年
苏打水可以响400 年
塑料瓶450 年
牙刷500 年
一次性尿布500 年
保丽龙500 年
钓鱼线600 年

当所有这些塑料都进入垃圾填埋场时,垃圾填埋场的设计使生物降解变得困难。 为了给更多垃圾腾出空间,垃圾填埋场每天都被压实并被泥土覆盖,因此在添加另一层之前,太阳几乎没有时间到达垃圾场。

垃圾填埋场确实令人不快,而且它们对生态系统也极为有害,会将毒物和温室气体排放到地下和空气中。 此外,未进入垃圾填埋场的非回收塑料最终会进入我们的水体。

为什么降解塑料需要这么长时间?

很简单:塑料不是天然材料。 塑料在自然界中并不存在,尽管它是由石油制成的,而石油是从天然存在的原油中提取的。 

它背后有很多物理原理,但主要区别在于塑料的化学键和自然界中有机物的分子键之间。 塑料中的碳键与自然界中的碳键不同,因此分解它们更加困难和耗能。 

最近的塑料创新

然而,市场上出现了新型塑料:生物塑料或可生物降解塑料。 生物塑料以其快速生物降解的能力命名,尽管它们不是由天然材料制成的。 它与我们之前讨论过的化学键有关。

生物塑料有 3 种类型:

  1. 可降解——如前所述,所有塑料都会降解,但即使是最微小的破碎塑料颗粒也可能无法回归自然。 需要化学添加剂来帮助分解这种材料。
  2. 可堆肥——生物塑料可以在花园堆(在某些情况下)或在商业堆肥场(在大多数情况下)中自发分解成水、二氧化碳和生物质。 土壤彻底分解后,养分就会被土壤吸收,不会留下任何有害残留物。
  3. 可生物降解 - 它与可堆肥相当,只是它需要更长的时间并且会留下有害残留物和微塑料。

一些科学家利用玉米或甘蔗作为基本材料开发了植物基聚合物。 科学家们已经改变了石油基聚合物中的化学键,使其更容易在自然界中分解。

结论

虽然所有塑料都是可生物降解的,但这个过程需要很长时间。 自 6.3 年代开始工业制造以来,我们已经丢弃了 1950 亿吨塑料,但只有 600 亿吨被回收。 剩下的 4.9 亿吨要么被丢弃在垃圾填埋场,要么被排放到环境中,使动物和海洋生物面临风险。 为了解决这个问题,生物塑料已经成为一种可能的解决方案。

参考资料

  1. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10601329308021259
  2. http://publish.illinois.edu/meaganb2/files/2018/05/Borgsmiller_ResearchPt3.pdf
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