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塑料降解從500年縮短到24小時,居然是蟲子的功勞?

家裏的小米生蟲子了,塑料袋都被蟲子咬破了,你可能會懊悔,怎麽就忘了天晴的時候曬一曬了呢?

但北京航空航天大學的教授楊軍卻是這麽想的:那破掉的塑料袋是被蟲子吃進去了嗎?如果吃進去了,塑料袋被消化了嗎?幾個簡單的追問過後,通過科學實驗發現,蟲子的腸道菌群可以降解塑料。本來需要500年才能自然降解的塑料,在蟲子腸道裏走一遭,降解時間縮短到了24小時以內。

塑料袋:降解需要500年

塑料是一大類的人工合成的可塑性的樹脂材料。它被發明是以1907年塑料之父貝克蘭注冊酚醛合成樹脂的專利為標誌,塑料的發明為人類開創了新的生活。

在過去的50年裏塑料的生產產量全球已經增加了20倍,在環境當中留下了70億噸的塑料袋垃圾。2016年的塑料產量是3.2億噸,中國占了1/4。

由於塑料是高分子量,數萬到數十萬的分子量,再加上它的物理化學性質的穩定,包括它疏水的特點,所以按照目前的科學估計,塑料在自然界當中降解需要500年以上。

近年來海洋裏塑料汙染的問題必須重視,《科學》雜誌就報道每年有800萬噸的塑料被衝到大海裏麵,就形成了相當於法國或者200個上海這麽大麵積的一個太平洋的塑料垃圾飄移帶。

在中國的食鹽裏麵已經發現了這樣的塑料微粒,所以對於人類來講,塑料是非常嚴重的危害。塑料降解也一直成為環保的一大熱點話題!

500年到24小時,塑料袋如何被降解?

需要500年才能被降解的塑料袋,是如何做到24小時被降解的呢?下麵小元帶你來看下楊軍教授做的兩個實驗:

一是解剖蠟蟲,拿到裏麵腸道的內含物,然後跟塑料聚乙烯進行富集培養。並得到兩株菌,一個是阿氏腸杆菌,還有一個就是芽孢杆菌。這兩株菌在沒別的可吃的情況下,隻能食用薄膜。它們在薄膜上生長的活性非常好,並侵蝕腐蝕掉了聚乙烯的表麵。在培養60天後,蠟蟲使得聚乙烯減重6%和11%,聚乙烯的分子量可以降到6%到13%。

第二個例子是黃粉蟲與聚苯乙烯的降解,聚苯乙烯就是我們現在常見的白色塑料,也是“白色汙染”的罪魁禍首之一。

針對黃粉蟲楊軍教授做的實驗是,喂養了500條的黃粉蟲,提供的食物為泡沫塑料,即聚苯乙烯基材的塑製品。在30天之內黃粉蟲可以吃掉1.8克的泡沫。且吃泡沫塑料的蟲子存活率和吃麥麩的蟲子的存活率一樣高,所以泡沫塑料也可以做黃粉蟲的一個很好的食物來源。

在收集這個蟲糞時發現,蟲糞裏麵所含的聚苯乙烯的分子量降低了。而且蟲子吃進去的泡沫塑料50%都轉化為了二氧化碳和蟲子的肌體,也就是我們說的長成了肌肉了。

降解塑料,腸道菌群在起作用

在整個的降解過程中,是什麽在起作用呢?經過楊軍教授他們反複試驗後,確定了腸道裏麵的菌群——微生物或者是細菌,在降解過程中的作用。當菌群降到零時,黃粉蟲再吃聚苯乙烯,它降解的效率是非常的低!所以這就充分證明了腸道菌群在整個黃粉蟲降解聚苯乙烯的過程當中發揮了主要的作用。

如果用對待蠟蟲同樣的方法,將腸道裏麵的微生物分離出來的菌株和聚苯乙烯薄膜放在一起,它也能夠腐蝕或者侵蝕聚苯乙烯膜的表麵,能夠使得聚苯乙烯膜的親水性增強,疏水性降低。培養60天後,可以使得聚苯乙烯的重量減重6.5%到7.5%,而且也能夠使聚苯乙烯的分子量降低。

但是,依靠蟲子降解塑料的能力是很有限的,按照500條蟲子30天之內吃掉1.8克的泡沫來計算,這個量還是非常小的!塑料降解以此為出發點,期待研發出更高效有用的降解方式!

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