微塑料是如何加剧全球变暖的?

禁塑新观察报道

微塑料,现在被认为是大气中广泛存在的污染物,由于它们体积小、密度低,它们可以随风在地球周围传播。而微塑料的危害,正是体现在其颗粒直径的微小上,体积越小,意味着比表面积(多孔固体物质单位质量所具有的表面积)更高,吸附污染物的能力也越强。这也是它与一般的不可降解塑料相比,对环境的危害程度更深的原因。

来自新西兰埃特伯雷大学的Laura E. Revell等研究者,首次给出了空气中微塑料的光学特性和直接辐射效应的计算(不包括气溶胶-云相互作用)。相关论文以题为“Direct radiative effects of airborne microplastics”于2021年10月20日发表在Nature上。

研究认为,气微塑料或能通过反射阳光辐射对气候有微小的冷却效果,但是由于塑料持续在地球环境中累积,未来可能会展现更强的气候效应。这些发现是首次对大气微塑料的直接全球气候影响进行计算的结果。 

英国伦敦是目前测量到大气微塑料浓度最高的城市之一,而目前,世界上大部分偏远地区也都发现了微塑料:今年一月份一项研究计算得出,整个北极地区的污染物分布为每立方米约40个微塑料颗粒。合成纤维是微塑料的最大来源(占92.3%),且大部分由聚酯组成。聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的人工产品。

科学家们现已知大气气溶胶会通过吸收和散射辐射,加热或冷却地球气候。但是,从微塑料走入人们的视野中以来,大气微塑料的辐射效应和相关的全球气候影响,科学家们尚不清楚。

总的来说,发现微塑料主要在大气底层散射太阳辐射,表明这些微塑料可能会对地面气候有微小的冷却效果。研究团队指出,因为目前数据依然不足,这一效应的确切规模尚存不确定性。他们还发现根据不同假设,微塑料的变暖效应会抵消掉不少冷却效应。

在新西兰坎特伯雷海岸Kaitorete Spit,微塑料取样进行中。 

另据预计,填埋场和环境中塑料堆积的量,在接下去30年间会翻倍。研究人员警告说,如果不采取严格措施应对微塑料污染,不受管理的塑料垃圾可能会在未来影响气候

文献信息

Revell, L.E., Kuma, P., Le Ru, E.C. et al. Direct radiative effects of airborne microplastics. Nature 598, 462–467 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03864-x

原文链接

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03864-x#citeas

就稳定和便宜这两点来讲,没什么比塑料这种纯人工制品更讨喜。但正是我们对塑料的无限依赖,才给了它无孔不入的机会。全球每年生产大量塑料用于工业和生活的各个方面,而塑料难以降解的特性,使得废弃塑料会破裂成更小的碎片,在环境中急剧累积。幸而,针对微塑料的分布、来源、污染规模以及影响的研究已被多国提上了日程。正视塑料污染,就是正视地球的伤痕。

聚乳酸PLA是21世纪快速发展的新型环保材料,从来源到最终被分解整个过程实现了可持续发展、无公害、无污染的要求,同时可以缓解对石油资源的依赖,在纺织领域、生物医学领域及其他行业有巨大的发展空间和应用前景。

聚乳酸纤维的研发已有半个多世纪历史。美国Cyanamid公司于上世纪60年代研制出聚乳酸可吸收缝线。日本钟纺与岛津制作所于1989年合作开发出纯纺聚乳酸纤维(LactronTM)及其与天然纤维的混纺品种(Corn FiberTM),并在1998年长野冬运会上展出;日本尤尼吉卡公司于2000年开发出聚乳酸长丝与纺粘非织造布(TerramacTM)。美国Cargill Dow Polymers(CDP)公司(现NatureWorks)于2003年发布涵盖聚乳酸树脂、纤维、薄膜的系列产品(IngeoTM),并特许德国Trevira公司生产IngeoTM系列非织造布,用于汽车、家纺、卫生等领域。

我国也有多家单位开展了聚乳酸纤维的相关研发与产业化,例如恒天长江生物材料有限公司、安徽丰原集团、马鞍山同杰良生物材料公司、上海德福伦化纤有限公司等。

聚乳酸纤维的特点

1.可生物降解性

PLA纤维具有良好的可生物降解性,被废弃后可在自然界中完全分解为CO2和H2O。二者通过光合作用,又可变成乳酸的原料——淀粉。PLA纤维如果与其它有机废弃物一同掩埋,几个月内便会分解,可以完全分解成CO2和H2O。

2.轻质、天然温和的触感和真丝般的光泽

PLA的密度为1.27g/cm3,属轻质纤维,并且被水打湿也干得快,没有粘糊发重的感觉。PLA的杨氏模量介于聚酯和尼龙之间,因此手感比尼龙硬,比聚脂柔软。PLA的折射率低,其有真丝般高雅的光泽。

3.吸湿快干保暖性

PLA纤维能根据不同的季节发挥不同的功能。冬天保温性比棉及聚酯纤维高20%以上,夏天透湿性、水扩散性优异,吸汗快干,可通过蒸发迅速带走体热。

4.天然阻燃、抑菌和令皮肤放心的弱酸性

天然阻燃、抑菌和令皮肤放心的弱酸性由于聚乳酸的特性,纤维本身不用加工就在其表面形成自然、平稳的抗菌环境。PLA纤维表面的PH值在6一6.5之间,为弱酸性,而健康的皮肤亦呈弱酸性,所以它与皮肤的相容性好。PLA汗衫已经日本产业皮肤卫生协会的皮肤贴布试验,确认其有安全性。

5.优异的膨松、回弹性能和耐紫外线性能

6.吸湿性及抗起毛球性

PLA纤维的强度、断裂伸长率等织造性能与涤纶、锦纶接近,有利于纺织和产品后加工;染色性能优于涤纶,可以常压沸染,色牢度好,色泽鲜艳;回弹性好,抗皱性优,拥有较小的光反射系数,光泽柔和。PLA玻璃化温度低于涤纶,杨氏模量为涤纶的一半,说明PLA纤维制品柔软手感好。生物降解性优于合成纤维和纤维素纤维,是很有开发前途的新型绿色环保纤维

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