全球每年仅有10%塑料被回收利用

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“与其他垃圾不同，环境中的分解剂不能消化和降解塑料中连接单体的化学键，因此它们不能再分解成单体形式。换句话说，一旦合成了塑料，就没有回头路了！”在最近举行的国际生物奥林匹克大会上，大会主席、清华大学教授、合成与系统生物学中心主任陈国强再次呼吁人们警惕塑料废弃物造成的“白色污染”。

会上，陈国强梳理了“白色污染”的发展历史:1907年，美国科学家利奥·亨德里克·贝克兰以自己的名字“胶木”注册了一项材料专利——现在人们称之为“酚醛合成树脂”或“酚醛塑料”，标志着工业史上“塑料时代”的开始。

陈国强列举了一个最新的统计数据:目前，世界上只有一次性塑料产品达到每年1.2亿吨，其中只有10%是回收利用，约12%是燃烧，超过70%被丢弃到土壤，空气体和海洋。我国土壤年残留农膜高达35万吨，残膜率为42%。农田0~30 cm耕层残留大量农膜，对农业生产和安全构成极大威胁。

其中，塑料垃圾是对海洋最明显的污染。据《科学》杂志报道，每年有800万吨塑料被冲入海中，形成一个像法国一样大的“塑料垃圾群岛共和国”。陈国强说，更可怕的是，它们产生大量的塑料微粒，这些微粒通过海鲜、海盐等方式进入人体，造成极大的危害。

陈国强告诉记者，塑料垃圾造成的“白色污染”如此严重的最重要原因是塑料的化学性质。塑料是由聚乙烯和聚苯乙烯等单体聚合而成的高分子聚合物。这些很难消化和降解。

今年10月24日，欧洲议会批准从2021年起禁止使用一次性塑料制品，以减少日益严重的塑料废弃物对生态环境的污染。

"你能制造出这样一种物质吗？它像塑料一样具有优良的聚合物特性，而且能很容易地降解成单体？"在会议上，与会的科学家们一个接一个地提出了这样一个问题。

生物聚酯提供了一种可能性。陈国强说，生物聚酯是一种由微生物发酵产生的高分子聚合物，它具有与塑料相似的聚结构，因此具有相似的物理和化学性质。

常见的生物聚酯材料包括多羟基脂肪酸酯、聚乳酸和聚己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯等。陈国强说，多羟基脂肪酸酯材料在自然条件下可以降解，对人体和环境无毒无害。由于单体的多样性，聚合方法和聚合链的长度是非常不同的，可以制造具有不同材料性能的材料，从硬塑料到弹性体。

清华大学的最新消息显示，在科技部和财政部的支持下，中国科学家在多羟基脂肪酸酯的应用基础研究和应用研究方面取得了巨大成就。其中，陈国强开发的“下一代工业生物技术”，又称“蓝水生物技术”，可以高效率、低成本地生产多羟基脂肪酸酯。

陈国强表示，该技术一方面可以实现开放式连续发酵，无需灭菌，从而降低了灭菌过程中的能耗和复杂的操作及人工成本，实现了高效生产；另一方面，海水可以用来代替淡水，从而避免水资源问题。此外，灭菌的需要也意味着生物反应器不需要使用不锈钢材料来承受高温和高压蒸汽，并且使用塑料或陶瓷材料可以降低设备成本。

据他介绍，在清华大学的支持下，该技术现已进入产业化阶段。2017年9月，相关中试生产基地建成投产，低成本多羟基脂肪酸酯已经可以生产。

陈国强说，随着多羟基脂肪酸酯产业的发展，除了常用的包装材料和农用薄膜外，这种材料在医药、化妆品和动物饲料方面的市场前景也非常广阔。“我希望有一天我们能真正消除‘白色污染’。”他说。(记者邱)

编辑:陈亚男