研究：陽(yáng)光降解聚苯乙烯速度遠(yuǎn)快于科學(xué)家預(yù)期

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美國(guó)伍茲霍爾海洋學(xué)研究所一項(xiàng)研究表明，聚苯乙烯暴露于陽(yáng)光下，可能會(huì)在幾十年到幾百年內(nèi)降解，而不是像以前科學(xué)家設(shè)想的能在環(huán)境中持續(xù)存在數(shù)千年。

聚苯乙烯是一種無(wú)色透明的熱塑性塑料，廣泛用于許多消費(fèi)品和工業(yè)產(chǎn)品中，是世界上使用最廣泛的塑料之一。聚苯乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，普通微生物無(wú)法降解，因此科學(xué)家估計(jì)其可在環(huán)境中持續(xù)存在數(shù)千年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。早在上世紀(jì)70年代，科學(xué)家就在海洋中檢測(cè)到了聚苯乙烯，因其使用廣泛，難于降解，這種聚合物如今已成為全球生態(tài)環(huán)境中的一個(gè)重要污染源。

為了驗(yàn)證聚苯乙烯是否真的可以存續(xù)數(shù)千年甚至永久存在，伍茲霍爾海洋學(xué)研究所研究人員進(jìn)行了一個(gè)專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。他們將5個(gè)市售的聚苯乙烯樣品放在水中，然后將它們暴露在比赤道陽(yáng)光強(qiáng)烈3倍的模擬陽(yáng)光下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模擬陽(yáng)光將所有5個(gè)樣品部分氧化成了溶解的有機(jī)碳。研究人員計(jì)算后得出結(jié)論，在北緯0°—50°范圍的自然環(huán)境中，也就是從赤道延伸到加拿大南部邊界這一廣闊區(qū)域內(nèi)，完成此部分氧化過程只需要數(shù)十年;而要將聚苯乙烯完全氧化為二氧化碳，則需要幾百年的時(shí)間。也就是說(shuō)，陽(yáng)光可將聚苯乙烯在幾十至數(shù)百年間部分或完全降解，其速度遠(yuǎn)快于此前科學(xué)家的預(yù)期。

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，添加劑會(huì)改變聚苯乙烯光化學(xué)氧化的相對(duì)敏感性，影響其降解的速度;而相對(duì)于日光暴露來(lái)說(shuō)，溫度對(duì)聚苯乙烯光化學(xué)氧化的影響有限，并非其氧化速率的主要驅(qū)動(dòng)因素。

研究人員指出，許多國(guó)際機(jī)構(gòu)都認(rèn)為，聚苯乙烯在環(huán)境中可持續(xù)存在數(shù)千年，并以此為依據(jù)制定相關(guān)政策。他們的研究成果對(duì)這一政策依據(jù)提出了挑戰(zhàn)，將有助于完善塑料環(huán)境壽命估算方法，增進(jìn)對(duì)陸地和海洋中塑料數(shù)量的了解，提高與塑料污染相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性，進(jìn)而幫助有關(guān)機(jī)構(gòu)制定更科學(xué)的應(yīng)對(duì)策略。

相關(guān)論文10日發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》上。

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