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海邊的塑料垃圾。新華社記者馬平攝 

  為解決日益嚴峻的海洋塑料污染問題，保護海洋生態環境，中國科學家最近研制出一種可在海水中降解的聚酯復合材料，有望在諸多領域替代現有難以降解的通用塑料。 

  中國科學院理化技術研究所高級工程師王格俠介紹，其團隊研制出的這種結合了水溶性與降解性的材料具有一定的環境耐受性，廢棄后能在數天到數百天內在海水中降解消失，最終分解為不會對環境造成污染的小分子。 

  王格俠說，長期以來人們聚焦于陸地上的白色污染及其治理。直至近年，大量塑料污染致使海洋生物遇害的現象被頻繁報道才引起廣泛關注。 

  據保守估計，人類每年向海洋投放的塑料垃圾為480萬噸到1270萬噸，占海洋固體污染物總量的60%至80%。目前，人類活動和洋流導致這些塑料垃圾集中分布于北太平洋、南太平洋、北大西洋、南大西洋及印度洋中部。 

  世界經濟論壇也發出警告，2050年全球海洋塑料總重量將超過魚類的總重量。 

  專家介紹，目前幾乎所有類型的塑料都已經在海洋中找到。這些塑料微粒或者漂浮在海水中，或者沉入海底，幾十年甚至幾百年不會分解，對整個海洋環境造成了嚴重的污染。塑料在使用后被直接丟棄或從陸地經過河流、風吹進入海洋，在海水中受到光、海水風化，以及洋流和生物群的作用，導致塑料最終形成小于5毫米的微塑料。

  一些海洋生物，如信天翁、海龜等，誤食塑料袋會產生一系列的胃腸問題，以至于無法再進食，最終被餓死。最令人震驚的一項科學數據顯示：有90%的海鳥是因為誤食了塑料袋而死于非命。

  王格俠指出，盡管海洋中塑料污染問題已經非常嚴峻，但目前人們對于這些塑料污染仍然沒有有效的應對措施。海洋特殊水域環境使得人們不能像在陸地上一樣對這樣大量分散的垃圾進行集中收集和處理。最根本有效的辦法就是讓材料廢棄進入海水后能自行降解消失。 

  據介紹，中國科學院理化技術研究所降解塑料和工程塑料研究組是中國率先開展生物可降解塑料研究的單位。生物降解塑料大都是含酯鍵的高分子材料，分子鏈相對脆弱，因而可以被自然界許多微生物分解、消化，最終形成二氧化碳和水。

  目前，該團隊的生物降解塑料生產及應用技術已經向4家中國企業完成了技術授權，其中3家已經順利投產，總產能達到每年7.5萬噸，占全球總量的一半。 

  在認識到海洋塑料污染的嚴重性后，科研人員希望研發出在海水中可降解的材料。然而他們發現，在陸地上能夠快速降解的生物降解材料在海水中卻難以降解，甚至長時間都不降解，不能用來解決海洋中的塑料污染問題。 

海鳥正受到塑料污染的威脅。新華社記者殷博古攝 

  這究竟是怎么回事呢？經過仔細研究，王格俠找到了答案。“聚酯材料堆肥過程是微生物作用下的酶促水解反應；而海水溫度低、特異性微生物種類少、數量少，很難具備生物降解的條件，因而大多數聚酯材料在海水中降解周期非常緩慢，甚至難以降解。”

  王格俠介紹道，海水中不同區域不同時期差異巨大，想要材料在可控的周期內能夠完全降解，單純依靠生物降解過程是走不通的。我們面臨的難題是：既要解決現有材料海水中難降解、不降解的問題，還要根據不同應用需求，使材料滿足一定的使用性能和環境適應性。

  經過多次反復實驗，王格俠和團隊成員成功走出了這個困境。他們從分子設計和兩相合成出發，通過聚合物合成改性和共混改性兩種方式，向生物降解聚酯體系中引入非酶水解的基團，實現了材料在海水中整體可控降解。

  “現在我們研發出的海水可降解材料可以在數分鐘到幾百天內不同周期實現崩解或降解，它的降解周期和降解方式可以根據不同應用需求進行調控，未來我們希望這種材料的降解模式能夠智能化。”王格俠表示。 

  在近期于深圳舉行的旨在提升中國自主創新能力、加大先進科技成果轉化的第一屆“率先杯”未來技術創新大賽上，這一技術位列30個優勝項目之一。 

  中國已將生態環境保護提高到前所有未有的層面，在解決本國生態問題的同時也為解決全球環境污染問題貢獻中國智慧。