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科學家發現能夠降解塑料的微生物,或有助于解決塑料難題

   2021-02-18 486
導讀

人類跟塑料可謂密不可分,塑料給我們帶來便捷的同時也造成了很多難題,最根本的一點就是它難以降解。而現在,塑料難題可能出現了

 人類跟塑料可謂密不可分,塑料給我們帶來便捷的同時也造成了很多難題,最根本的一點就是它難以降解。而現在,塑料難題可能出現了一些解決的苗頭。
科學家發現能降解塑料的微生物
數據顯示,近71年來,全球塑料產量超過80億噸,全世界平分的話每個人能分到一卡車。塑料問題伴隨著我們很久,不要以為它不存在,根據估計,平均每個人每年都要攝入大約107顆微塑料。
人們一直致力于解決使用塑料制品帶來的“后遺癥”,如今科學家們找到了一些線索。在研究面包蟲的食性時,研究人員試著給它們喂食聚苯乙烯塑料泡沫,它們出乎意料地吃了下去。
 
不過,面包蟲是否真的能以塑料為食,還得看它能否從中獲取能量。
后續觀察發現,被吃進去的塑料中,有部分轉化成了面包蟲的脂肪;其他部分則變成了像兔糞便一樣的生物降解顆粒,能夠當成有機肥使用。
 
正在吃塑料的面包蟲
除了面包蟲之外,人們還在其他昆蟲身上發現了類似能力,包括大麥蟲等。蠟螟是中蜂最主要的寄生蟲,也是讓養蜂人頭疼的對象。
有位養蜂人將蠟螟從蜂巢中清除后將其放到了塑料袋里,但是幾分鐘后,蠟螟卻已經逃走了,而塑料袋上有著許多被啃食出來的小洞。
 
100只蠟螟降解12小時后的塑料袋
發現這些奇妙的現象之后,科學家們對這些昆蟲能夠降解塑料的原因進行了研究。他們發現,這些昆蟲腸道的微生物十分特別,很多種都能夠高效降解塑料。
隨后,團隊采集到了250份含有塑料的土壤和污水樣本,通過研究找到了能夠降解PET(一種被廣泛應用的塑料)并從中獲取能量的細菌。
 
科學家繼續深挖,在細菌體內找到了兩種起到關鍵作用的酶,它們是PETase和MHETase,主要負責PET的降解。
在二者協同合作的情況下,聚酯鏈被降解為單體小分子,最終轉化為水、二氧化碳等物質。
確認了微生物的降解能力后,科學家開始努力提高它們降解塑料的效率,制造出來的嗜熱全菌催化劑,能夠在60℃的高溫下,兩個星期內降解60%的商業化PET塑料。
 
隨著研究的進行以及其他研究的開展,也許在不久的將來,我們就能解決掉“塑料難以降解”的問題。
無處不在的塑料垃圾
無論是海拔8440米的珠峰平臺,還是海底1萬米的地球最深處;無論是我們腳下站的這片大陸,還是極圈,幾乎全球都有塑料的身影。
每年都有登山者到珠穆朗瑪峰登山,登山者們迫不及待地拍照、扎營,攀登這座世界最高峰。可是他們離去的時候卻忘記帶走自己留下的垃圾,皚皚雪山上的食物殘渣、塑料編織袋、帳篷等垃圾,顯得如此突兀。
 
現在的珠峰,不僅是登頂者心中的圣地,也是“塑料偵探”伊莫金·納珀眼中的“垃圾堆”。2019年4月,尼泊爾政府組織清潔隊進行為期45天的清潔行動,14名成員共收集到了3噸垃圾。
其實塑料垃圾的身影不僅出現在山巔,也出現在人跡罕至的萬米深海——馬里亞納海溝。
 
世界最高處的微塑料(紅色箭頭處)
馬里亞納海溝是一條弧形海溝,全長2550千米,最深處超過1萬米。不斷在探索道路上前行的人類,自然也對這片海域十分感興趣。
隨著深入海底,科學家們發現了能在深海幽暗環境下生活的獅子魚、溝蝦等生物,此外還發現了塑料。
 
日本曾公布過探測器在馬里亞納海溝發現的東西,表格顯示,在9千多米的海底有著肉眼可見的塑料袋。
美國海底探險家維克托·維斯科沃,創造了最新的“最深單人潛水記錄”。在海溝探索的時候,除發現4個新物種之外,他還看到了一個塑料袋和糖果包裝紙。
 
每年進入海洋的垃圾數不勝數,已經有無數海洋生物深受其害,包括被塑料吸管插進鼻腔的海龜、被尼龍繩活活勒死的小海豹……
這些海洋垃圾的來源并不單一,有些是源于人類朝海洋傾倒垃圾,后者被迫成為垃圾場;有的是源于游客在海邊游玩,亂扔的垃圾被卷入大海。
 
馬里亞納海溝深海發現的塑料垃圾
雖然明知海洋中有不少塑料垃圾,但之前,人們很難相信它已經入侵到了萬米深海。人類自己抵達這么深的海底都要做好萬全準備,但制造的垃圾卻早已沉到了這里,不得不說實在諷刺。
更讓人細思極恐的事情是,科學家們發現的這些塑料垃圾都是肉眼可見的,世界上還遍布著許多不能輕易觀察到的“微塑料”。
 
被尼龍繩從小勒到死的海豹
比塑料垃圾更難清理的“微塑料”污染
“微塑料”指的是直徑小于5毫米的塑料碎片、顆粒,如果不是用心去尋找,人們根本找不到它的蹤跡。
還記得前文提到的珠峰嗎?其實One Earth期刊上發布過一篇論文,論文指出,上面除了肉眼可見的塑料垃圾之外,還存在大量的微塑料。
 
實驗室成員為了研究微塑料特地參與了珠峰探險,從頂峰(包括海拔8440米珠峰平臺)采集到了11個雪樣和8個溪水樣本,分析發現,所有雪樣和3份溪水樣本中都含有微塑料。
這樣的結果無疑是令人沮喪的,但事實就是如此殘酷:塑料垃圾的污染已經無處不在。
 
樣本采集點
此外,科學家們還在北極雪層中發現了非常微小的微塑料顆粒,它不僅影響著極圈的生物,也影響著人類的日常生活。
微塑料在太陽照射、狂風撕扯下會更加易碎,從而由大到小、由小化微。而且它能夠隨著氣流而移動,入侵到我們接觸到的空氣、食物、飲用水中,科學家們正在研究攝入這些物質可能產生的影響。
 
人類造成的塑料難題必須解決,科學家們致力于研究解決的方案,民間的環保意識也不斷覺醒,如變廢為寶,出行帶上可重復使用的袋子、水杯、餐具等等。
 
(文/小編)
 
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