克服土壤污染的挑战

塑料污染是一个主要的环境问题，因为它可以破坏自然栖息地，对野生动物造成伤害，甚至进入食物链，影响粮食生产。随着塑料生产的增加，无处不在的塑料已经不仅仅是一个环境问题了;它现在也是一个人类健康问题。

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尽管有这样的担忧，农民仍然在整个农业中使用塑料薄膜，以防止土壤和作物受到某些大气因素的污染，并鼓励作物生长。

然而，当涉及到地膜的移除和处理，传统上是由聚乙烯(PE)制成的，一些材料可能会被留下，因为它易于撕裂和破裂。因此，PE会留在土壤中，随着时间的推移，它会由于无法分解而积聚起来。

因此，研究人员正在寻找替代材料，如可被微生物分解的生物可降解聚合物。他们的想法是，一旦被分解，可生物降解的地膜将不会留下任何可能对环境或人类健康造成危害的潜在问题物质的痕迹。

环境化学小组的研究人员苏黎世联邦理工学院最近在杂志上发表了他们的研究成果自然通讯关于开发一种新方法来跟踪和测量聚合物如何在土壤中降解，如果能降解的话。

确定聚合物降解

生物可降解聚合物包含特定的化学“断点”，这意味着土壤中的微生物可以通过向环境中释放酶来分解这些聚合物。产生的降解产物被微生物消耗，最终通过呼吸形成最终产品CO₂．

我们现在可以系统地测试土壤条件和聚合物性质，允许聚合物完全生物降解为CO₂以及微生物量——我们可以评估可能减缓聚合物生物降解的因素。

Michael Sander，苏黎世联邦理工学院环境化学组教授

通过使用稳定的碳同位素标记，ETH团队能够展示对土壤中聚合物生物降解过程的先进理解。

正如论文中所描述的，由ETH的研究人员建立的新方法也没有留下任何歧义的余地，因为他们有能力跟踪可生物降解聚酯-¹³C聚丁二酸丁二酯(PBS) -具有很好的选择性。该小组还在425天的评估期后确定了完整的封闭碳质量平衡。

这表明我们可以准确地确定聚合物碳的最终位置——大约三分之二在CO中₂三分之一在土壤中——在这些非常长的潜伏期中。

泰勒·纳尔逊，主要作者

减少塑料污染

利用这种新方法，该小组目前正在研究其他聚合物在各种农业土壤中的生物降解，包括在田间。

通过这种方式，我们希望确保生物可降解聚合物名符其实，不会残留在环境中。

Kristopher McNeill，苏黎世联邦理工学院环境化学教授

从任何环境中去除微塑料都是极具挑战性的。因此，如果我们要克服对土壤污染的环境担忧，现在比以往任何时候都更重要的是防止塑料进入环境。

用生物可降解聚合物取代传统聚合物可能意味着塑料污染的潜在减少，特别是在直接使用聚合物的应用领域，目前聚合物对农业条件、野生动物和人类健康有有害影响。

参考资料及进一步阅读

Ruegg, P ., (2022)准确追踪塑料的生物降解过程．(在线)Ethz.ch。可以在:https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2022/10/accurately-tracking-how-plastic-biodegrades.html

纳尔逊，T.，鲍姆加特纳，R.，贾吉，M.，贝纳斯科尼，S.和巴塔利亚林，G.，et al .,(2022)通过稳定碳同位素标记评估聚丁二酸丁二酸在土壤实验室培养中的生物降解。自然通讯,(在线)13(1)。可以在:https://www.nature.com/articles/s41467-022-33064-8

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