新的研究表明,阳光可以将一些塑料转化为水溶性化学物质。
研究人员以前认为,阳光只会将海洋中的塑料分解成微塑料——然后在环境中永远存在。
但对零售商生产的现实世界袋子的分析表明,阳光的影响往往大不相同。
研究人员发现,化学反应可以在短短几周内产生数以万计的水溶性化合物或配方。
研究人员表示,这可能意味着制造商可以生产在阳光下更容易分解的塑料。
合著者、伍兹霍尔海洋研究所海洋化学和地球化学系助理科学家科林·沃德说:“令人惊讶的是,阳光可以将塑料分解成数以万计的塑料,而塑料本质上是一种通常混合了一些添加剂的化合物。溶于水的化合物。
“我们不仅需要考虑泄漏到环境中的初始塑料的命运和影响,还需要考虑这些材料的转化。”
他补充说:“我们还不知道这些产品可能对水生生态系统或碳循环等生物地球化学过程产生什么影响。
“虽然塑料分解速度比预期快似乎是件好事,但目前尚不清楚这些化学物质会如何影响环境。”
研究人员写道:“越来越多的证据表明塑料的光化学转化是地表水中的一个重要转化过程,这对人们普遍认为的塑料在环境中的持久性提出了挑战。”
他们说,科学家和政策制定者“倾向于假设,阳光照射只是将大塑料从物理上分解成微塑料,然后在环境中永远存在。”
研究人员写道,新发现“从根本上挑战了这一准则,并表明阳光不仅有助于塑料的物理破碎,而且会对其进行化学改变,产生一套不再类似于母体材料的转化产物”。
该研究检查了来自美国三大零售商(Target、CVS 和 Walmart)的四种不同一次性消费聚乙烯塑料袋在阳光下的分解情况,并将它们与纯聚乙烯薄膜进行了比较。
大多数塑料袋不仅仅是纯基础树脂,还包括复杂的化学添加剂配方,使塑料具有特定的行为或外观。
每个零售商的塑料袋质量的约三分之一是无机添加剂。
由太阳光产生的有机化合物在国家强磁场实验室进行分析,该实验室设计并开发了配备 21 特斯拉磁体的质谱仪,该质谱仪达到了世界上最高的质量分辨率和准确度。
研究人员发现,在阳光照射下,四个零售商袋从大约 5,000 个配方(对于 Target 袋)到 15,000 个配方(对于沃尔玛袋),而纯聚乙烯薄膜产生了大约 9,000 个配方。
以往对海洋塑料的许多研究一般都使用纯聚合物,这并不能反映塑料释放到海洋环境中的真实情况。
沃德说:“如果我们的目标是了解这些材料的命运和影响,我们需要研究代表实际泄漏到环境中的塑料,并研究作用于它们的风化过程,”
合著者、WHOI 海洋化学和地球化学系高级科学家克里斯托弗·雷迪 (Christopher Reddy) 说:“我对这项工作感到兴奋,因为它提供了可操作且可实现的方法,可以在未来制造持久性较低的塑料。
“通过简单地修改配方中的成分,塑料行业可以使他们的产品在产品达到其使用寿命后更容易分解。”