又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

  • A+
所属分类:知识百科
摘要

自从塑料制品的大规模使用,地球上塑料的产能在不断扩张。每年,全球生产超过3.8亿吨塑料。大量的废弃塑料会沉底在大自然的各个角落,但是这些无法分解的塑料垃圾给自然带来巨大破坏,也给各国人民带来了极为无解的环境保护问题。不过现在问题迎来了转机,日本科学家发现一种可以“吃塑料”的细菌,这将会给70亿多人带来福音。塑料垃圾严重污染了人们的环境塑料垃圾已

自从塑料制品的大规模使用,地球上塑料的产能在不断扩张。每年,全球生产超过3.8亿吨塑料

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

大量的废弃塑料会沉底在大自然的各个角落,但是这些无法分解的塑料垃圾给自然带来巨大破坏,也给各国人民带来了极为无解的环境保护问题。不过现在问题迎来了转机,日本科学家发现一种可以“吃塑料”的细菌,这将会给70亿多人带来福音。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

塑料垃圾严重污染了人们的环境

塑料垃圾已经给我们赖以生存的环境带来巨大的负担。自上世纪60年代开始塑料制品开始大规模生产,塑料已经在民众的日常生活等各个方面中使用了六十余年,塑料的材料优势给各国人民享受到了非常巨大便利。在人们享受便利的同时,问题同样显现——塑料垃圾无法降解处理。经过几十年的积累,塑料垃圾对于大自然的破坏已经无法忽视。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

塑料垃圾为什么难以降解

塑料垃圾作为一种人造合成的物质,由非常多的元素组成,例如碳、氢、氧和氯。塑料是一种高分子量聚合物,结构非常稳定。由于石油本身就是微生物作用数百万年衰变的产物,而塑料制品本来就是石油原料的副产品,所以说作为石油制品的塑料也需要数百年才能降解。不仅如此,在塑料形成的结构上,每个单元之间的结合的力量非常强。致使塑料的结构强度高,导致塑料进行微观分解的时间会很久。天然存在的细菌很少能快速将塑料分解,一般降解速度可以达到100年到400年,有些甚至会达到500年之久。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

塑料垃圾与人类的生存环境共存

塑料垃圾带来的危害

塑料制品难以降解的问题一直困扰着全球的科学家和致力于环保的人士。现今常规的塑料降解方式是以紫外线暴晒、风或者波浪等物理作用对塑料制品进行破坏。最终较大的塑料材料分解成为较小的碎片,这些碎片在学术上被科学家称为微塑料和纳米塑料。一般微塑料的尺寸小于5微米,而一块纳米塑料的尺寸则小于0.1微米。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

海面上的塑料垃圾

塑料可以通过使用机械方法在一定程度上降解,但是这些塑料碎片最终会进入海洋和陆地生态系统。很多的比较微小的碎片很可能会被认为是食物,被海洋和陆地动物食用,最终进入食物链进行循环。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

在多棘鱼的抽象研究表面,鱼的肠腔内存很多的微型塑料。不仅是鱼类等海洋生物,山羊或绵羊等陆地生物也会无意中导致微塑料或纳米塑料的进入体内。由于动物的消化系统无法完全消化这些塑料,它们最终聚集在消化系统中。塑料含有的致癌物质、铅、汞等多种有毒成分,这些物质最终会通过食物链进入人体,给人类带来巨大的损害。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

2022年1月5日,在斯里兰卡首都科伦坡的村庄内,又有一头大象因为误食,经过解剖胃里塞满了大量塑料制品,这导致大象痛苦地去世。根据动物保护组织的官方统计,平均每天都会有一头野生大象因为误食人类工业品而去世。2019年7月11日,日本奈良公园的野生动物保育组织称:本年的3月到6月期间有九只奈良公园鹿,因为当地观光游客遗弃垃圾导致惨死……进入动物体内的大块的塑料垃圾会阻塞肠道,最后导致动物因为无法进食饿死。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

奈良公园鹿

“吃塑料“的细菌

塑料垃圾给世界各地造成了许多严重的环境问题。甚至微型塑料可以通过我们赖以生存的空气进入呼吸道,平均每个人每天都会吸入5克左右的塑料。如果环境中的塑料垃圾水平持续提高,这个数字只会不断提高。在众多的垃圾塑料解决方案中,一个可行的解决方案是吃塑料的细菌。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

可以降解塑料的细菌

在2016年,日本京都工业大学的科学家前往大阪收集实验原料,在一家工厂外收集污泥的过程中,意外发现一种进化出可以分解塑料的细菌。这种细菌被科学家命名为Ideonella sakaiensis,它能够分解PET(这是一种可以制作我们平时使用的饮料瓶的塑料)。

据了解,这种细菌的工作相对缓慢,需要在30摄氏度的环境下经过六周才能完全降解PET塑料薄膜。当这种可以分解塑料的细菌表面开始接触PET时,降解就开始了,细菌会使用其分泌一种酶来降解塑料材质。降解成功的塑料制品都是良性物质,并且更容易用更简单的方法进行进一步降解。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

细菌降解塑料的流程

前文提到过塑料制品在地球上出现的时间不过七十年左右,所以相关科学家认为拥有可以降解塑料能力的细菌是在最近几十年细菌基因突变的情况下造成的。在大自然的力量面前人类微不足道,人类无法解决的塑料垃圾问题,却被大自然利用小小的细菌所解决。

应用的道路仍然很长

不过,人类仍然不满足当前细菌的作用,想要将这种细菌进行进一步改造来加快降解塑料垃圾。2018年,英国普茨茅斯大学科学家们对在大阪发现的天然降解塑料制品的细菌加以进一步改良,成功生成了能在几天内就消化塑料制品的生物酶。2020年10月,科学家们又将两种不同酶组合成一种 “超级酶”,进一步提升了其“吞噬”塑料的效率。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

七种不同的塑料标识

虽然科学家们掌握了可以快速吞噬塑料制品的细菌,但是距离该细菌的实际应用仍然有一段距离,在应用中仍然要考虑到很多问题。例如,至今仍然没有降低生产这种酶的成本,也没有掌握大规模工业化使用这类酶的技术。而且,这些细菌大多数只能消化成专门用来制造瓶子的塑料,可能对其他几种塑料——制造管道或者洗发水瓶等坚硬材料的塑料制品难以利用这些细菌实现生物降解。

又是日本?发现“吃塑料”细菌,或将造福70亿人

细菌也不能将塑料转化成碳和氧,通常只能分解成单体。单体只能被用来继续制造塑料,这就免不得进行重新回收和重新制造利用。如果将生产出来的大量细菌投放在垃圾堆,会不会因为生物降解释放出其他的化学物质,而二次污染环境。

总结:

或许在未来出现越来越多可以降解塑料的细菌、塑料制品的降解速度也会越来越快,但是人类作为塑料废物的生产者一定要为所作出的环境破坏负责。人类的环境保护之路任重而道远,容不得松懈。

参考资料:

能“吃”塑料的细菌被寄予厚望!但大规模商用仍需时日,中国知网,2021-04-15

https://www.scienceabc.com/eyeopeners/can-bacteria-degrade-plastic.html

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6132502/

https://www.rts.com/blog/plastic-eating-bacteria-a-new-solution-for-plastic-waste-or-just-science-fiction/

作者:山笋挖掘师 校稿编辑:李子

本文由ONE知识原创,欢迎关注,带你一起长知识!

搞事情!那些不能说的秘密都在这里   关注公众号:ONE知识  

         

  • 我的微信
  • 这是我的微信扫一扫
  • weinxin
  • 我的微信公众号
  • 我的微信公众号扫一扫
  • weinxin
avatar

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: