中国科学院理化技术研究所（以下简称中科院理化所）研究员、工程塑料国家工程研究中心主任季君晖日前向媒体透露，由其带领的科研团队经过两年的研究，研制出一种可在海水中降解的高分子材料。中科院理化所于6月13日与海南省科技厅在海口签署战略合作协议，双方将共建海南省降解塑料技术创新中心，研究降解塑料领域的新技术、新产品、新工艺等，推进海水可降解塑料技术在海南进行中试（即产品正式投产前的试验），尽早实现海水可降解塑料的产业化，为海南全面铺开的“禁塑”工作注入科技力量。

海水可降解塑料应用越早越好

海水可降解塑料，是中科院理化所与海南省合作的核心。什么是海水可降解塑料？为什么要研发它？海南日报记者采访了季君晖。

“海水可降解塑料，就是能在海水中降解的聚酯复合材料。”季君晖说，研发它是为了解决日益严峻的海洋塑料污染问题，替代难以降解的通用塑料，保护海洋生态环境，“海南当前已开启‘禁塑’工作，加上海南是海洋大省，海水可降解塑料应用越早越好，范围越广越好。”

海洋塑料垃圾污染超乎想象

当前，塑料污染已成为地球上直逼气候变化的另一重大威胁，因为它正在急剧污染每一种自然系统，并危及越来越多的生物。

纪录片《塑料海洋》揭露塑料垃圾带给海洋的灾难

(资料图片）

“人们关注塑料污染问题始于上世纪60年代。人类对陆地上塑料污染的感受越来越深刻，科学家们最先想办法解决的是陆地塑料污染问题。”季君晖说，这才有了我们现在常用的生物降解塑料。

但事实上，海洋塑料垃圾污染，以及它们对海洋生态环境的危害，早已远远超出了我们的想象。“当前地球每年产生的塑料超过3亿吨，其中相当一部分使用后被直接丢入海洋，还有部分从陆地通过河道、风力最终进入海洋。”季君晖说，目前人类活动和洋流导致这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。

“近年来塑料的使用量越来越大，据估算，如果现在的塑料消费方式没有显著变化，到2050年，全球海洋中塑料总重量将超过鱼类的总重量。”季君晖说，这是一件非常可怕的事情，目前在美国夏威夷和加利福尼亚州之间有座“塑料岛”，160万平方公里全是塑料，很多人戏谑地称之为“世界第八大洲”。

生物降解塑料在海水中无法被降解

为了遏制“白色污染”蔓延，国际社会不约而同展开“限塑”甚至“禁塑”工作，目前全球已有60多个国家和地区出台了相关限制塑料使用的政策或法令。随着科学研究的深入，聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）及其共聚酯（PBAT）、聚己内酯（PCL）和聚羟基烷酸酯（PHAs）等生物降解材料（生物降解塑料），已经大规模替代了不可降解的通用塑料，一定程度上缓解了陆地上的“白色污染”。

那么，生物降解塑料在海水中可以降解吗？答案是不能。

生物降解塑料大都是含酯键的高分子材料，分子链相对脆弱，可以被自然界许多微生物分解、消化，最终形成二氧化碳和水。“与陆地土壤不同，海水中微生物量极少，而且海水温度也比较低，生物降解塑料在海水中不能像在陆地上一样降解，或者说很长时间内都无法在海水中被降解。”季君晖说，因此科研人员需要开发能够在海洋环境中降解的新型高分子材料。

开发海水可降解塑料迫在眉睫

“我们必须知道，几乎所有类型的塑料都已经在海洋中找到。”季君晖说，它们在海水中受光、风化、涡流机械和生物群的不断作用，最终形成直径小于5毫米的“微塑料”，这些塑料微粒或漂浮在海水中、或沉入海底，几十年甚至几百年都不会分解，对整个海洋环境造成了严重的污染。

(资料图片）

在海洋中弥散性分布的塑料微粒使无数海鸟、鱼和其他海洋生物受到灭顶之灾，并逐渐通过食物链将毒素带到人类的餐桌。“中国科学家研究发现，平均每克食用盐中含有一颗‘微塑料’。这都是不可降解塑料进入海洋的后果，这不是危言耸听，这是人类必须直面的海洋污染问题。”季君晖说。

与治理处理陆地上的“白色污染”不同，人们几乎无法对细小的塑料微粒进行广泛收集和处理。“海洋塑料污染的治理日益紧迫，同时也困难重重。”季君晖说，要解决这一问题最根本的有效办法，就是让塑料进入海水后自行降解消失，因此开发和使用能在海洋环境中自行降解的塑料制品，替代难降解的塑料制品，迫在眉睫。

中国团队诞生海水可降解塑料

当前国际上海水可降解材料的相关研究才刚刚起步。“虽然海水降解塑料已经得到全球专家的高度重视，但是国际上海水可降解塑料的研究还是凤毛麟角，只有中国、日本、德国等国家的极少数跨国企业和科研机构开始着手研究。”季君晖说，2017年，工程塑料国家工程研究中心和中科院理化所组织近10名博士研究海水可降解塑料，走在全国前列。

从分子结构设计出发，历经艰难攻关、经过反复实验，2018年季君晖团队研制出了一种可在海水中降解的高分子材料，可以理解为海水可降解塑料制品的“前身”。

海水可降解塑料制品，外观与普通塑料无明显差别。

相关报道: