阳光可以将海洋塑料分解成成千上万的化合物

阳光曾一度被认为只会将海洋环境中的塑料碎裂成更小的颗粒，这些颗粒在化学上与原始材料相似，并且永远存在。然而，科学家最近了解到，阳光也会将塑料化学转化为一系列聚合物、溶解物和气相产品。

现在，一项新的研究发现，这种化学反应可以产生成千上万的水溶性化合物或配方。在几周的时间里，分解成这么多的公式，比以前所理解的要复杂至少十倍。

“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持久存在的假设提出了挑战，”该论文称，塑料配方是对其在海洋中光化学命运的一种新兴控制，发表于《环境科学》杂志；技术

科学界、政策制定者、产业界和其他人“假设阳光照射只是将大塑性塑料物理地分解成微塑性塑料，而微塑性塑料随后会在环境中永久存在，”该论文的主要作者是安娜·沃尔什（Anna Walsh）说，麻省理工学院伍兹霍尔海洋学研究所（WHOI）化学海洋学联合项目的学生。新的发现，以及文献中的发现，“从根本上挑战了这一指导原则，并表明阳光不仅有助于塑料的物理破碎，而且会在化学上改变塑料，产生一系列不再与母体材料相似的转化产物。”

WHOI海洋化学和地球化学部门的助理科学家、合著者柯林·沃德（Collin Ward）说：“令人惊讶的是，太阳光能将塑料分解成成千上万的化合物，而塑料本质上是一种通常含有添加剂的化合物，这些化合物溶于水。”。

沃德指出：“我们不仅需要考虑*漏到环境中的最初塑料的命运和影响，还需要考虑这些材料的转化。”。“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造成什么影响。虽然塑料分解速度比预期快似乎是一件好事，但不清楚这些化学物质会如何影响环境。”

这项研究检查了三家主要零售商生产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——塔吉特、CVS和沃尔玛——并将它们与纯聚乙烯薄膜进行了比较。大多数塑料，包括这些零售袋，不仅仅是一种纯基树脂，而是包含一种复杂的化学添加剂配方，使塑料具有某种行为或外观。每个零售商的塑料袋中约有三分之一是无机添加剂。

由太阳光产生的有机化合物在*家高磁场实验室进行了分析，该实验室设计并开发了一种质谱仪，配备了21特斯拉磁铁，达到了世界上最高的质量分辨率和精度。从本质上说，该仪器是世界上最奇特的天平，让科学家能够确定太阳光产生的公式的成分。

研究人员发现，在阳光照射下，四个零售袋生产了大约5000种配方奶粉（目标袋）到15000种配方奶粉（沃尔玛袋），而纯聚乙烯薄膜生产了大约9000种配方奶粉。这位科学家还发现，纯塑料和消费塑料的配方组成不同。

以前对海洋塑料的许多研究通常使用纯聚合物，而纯聚合物在海洋环境中是塑料的不良替代品。论文呼吁研究界“接受海洋中塑料的不同配方和阳光驱动的转变”，以便全面准确地了解海洋塑料污染的命运和影响。

沃德说：“如果我们的目标是了解这些材料的命运和影响，我们就需要研究那些真正*漏到环境中的塑料的代表性，以及研究影响它们的风化过程。”。

WHOI海洋化学和地球化学部门的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，因为它为未来制造持久性较差的塑料提供了可行和可实现的方法。”。“只要简单地修改配方中的成分，塑料行业就可以使产品在达到使用寿命后更容易分解。”

沃德补充道：“在这个问题上，学术界和工业界有很大的合作空间。更快解决这个问题的一个合乎逻辑的方法是与开发材料并理解其组成的人员合作。理想情况下，我们可以找出如何重新配方塑料，以加速其降解为良性产品，或尽量减少非良性化合物的产生。”

WHOI海洋化学和地球化学系的博士后研究员、主要作者泰勒·纳尔逊（Taylor Nelson）和沃德·雷迪（Ward，Reddy）早前的一篇论文表明，在海洋中生长在塑料上的生物膜挡住了光到达塑料表面，并可能减缓塑料在阳光下的降解。与沃尔什（Walsh）领导的论文一样，纳尔逊的论文也显示了这一点塑料的成分，包括添加剂的存在，影响了这种效应的程度。