塑料，是海洋固态垃圾中的最大杀手
据统计，每年有超过 800 万吨塑料被遗弃在海洋，占海洋垃圾的 80%。如果不减少塑料垃圾产生，到 2050 年，全球海洋里的塑料总量将超过鱼类。
2018 年 3月，一名英国潜水员在旅游胜地巴厘岛潜水时拍到大量漂浮的塑料垃圾，原本的“人间天堂”已经沦为“垃圾地狱”。
误食塑料无法消化而最终活活饿死的鲸鱼，把塑料瓶盖当作“家”的寄居蟹，被塑料袋缠绕并深深嵌入身体的海龟，还有把塑料误认为是食物而吞下的海鸟……我们目所能见的都只是冰山一角。
1992 年，一艘满载着橡皮小黄鸭的货轮由中国开往美国，在太平洋遭遇强风暴。从破损的集装箱里散落的小黄鸭组成了“鸭子舰队”，它们随波逐流漂向全球各地，最远的竟然漂行了 3万多千米。
令人难以置信的是，其中 1万多只在海洋上漂流了 14 年之后，于2007 年抵达英国海岸。这群小鸭子在当时被世人称为“小英雄”，因为它们漂流了数万千米成功抵岸。可是，试想一下，如果数吨垃圾漂浮在海面上，这就不再是“奇迹”，而是“恐怖”。
海洋塑料垃圾中的一种特殊的形态：微塑料。
根据不同的来源，微塑料被分为初生微塑料和次生微塑料。
初生微塑料是指在制作过程中添加的微塑料颗粒，如添加在牙膏、洗面奶、面部磨砂膏里的微塑料。这些小颗粒经过下水道、河流、污水处理厂等排入水环境中。
次生微塑料是由大型塑料垃圾经过物理、化学和生物过程分裂、体积减小而成的塑料颗粒。比如，海洋中的塑料经过太阳光的光降解，会分解成越来越小的碎片，这个过程一直持续到分子水平，但仍然保留聚合物的化学性质不变。
当微塑料足够小时，可以被居住在海洋表面附近的水生生物吸收，从而进入食物链。
这些塑料不但会使海洋生物受伤，还会残留在动物体内或渗透进水中，进入食物链，最终来到我们的餐桌。科学家在海盐和瓶装水中都曾检测到微塑料。
微塑料的化学性质稳定，可以在环境中长期存在，也无法被人体代谢。研究发现，微塑料在人体积累可导致免疫力下降、肝脏损伤、更高的流产率和胎儿畸形率。
当然，有毒物质对人类的危害还需要时间和数量的积累才会逐渐呈现，但人类位于食物链顶端，微塑料的毒性累积可放大无数倍。
令人头疼的塑料难题，微生物或许可以给出解答
生态系统中微生物承担着分解者这个重要的“职位”，主要由于它们携带了各种各样的酶类。
酶是一些具有生物催化剂作用的蛋白质，能加快化学反应的速度。在土壤中，为了获取磷，微生物会产生磷酸酶；为了获得氮，微生物会产生蛋白酶等来分解含氮有机物。
但是，即使微生物的“觅食”范围如此之广，见到塑料却不知如何下口。
其根本原因在于塑料的成分具有很强的化学惰性，在分解代谢中，极少有酶类可以有效地作用于塑料。
从塑料诞生到现在的 70 多年，是否已经有微生物进化出有效的生化工具来分解塑料纤维呢？
我们想要寻找一种身上带有的酶可以分解塑料的微生物，但这个难度不亚于海底捞针。
日本京都工艺纤维大学（Kyoto Institute of Technology）的科学家小田耕平（Kohei Oda）课题组巧妙地缩小了搜寻范围：先从塑料污染物积累密集区域入手。
微生物若想在塑料污染物积累密集区域生存，进化出可以利用塑料的功能（即酶类）是唯一的途径。
因此，研究员从一个塑料瓶回收地点收集了 250 份聚对苯二甲酸乙二酯（PET，塑料的主要成分）污染的土壤、废水等环境污染样品。
这些样品中含有在相应环境下的微生物群落，研究员将这些样品分别与低结晶度的 PET 薄膜混合，通过一段时间的培养后，他们在第 46 号混合样品中观察到了预期的结果。
经过显微镜观察，46号样品的PE膜上，长满了由细菌、原生动物和酵母样细胞构成的微生物群落中间。
经过进一步分离后，研究员发现了降解PET膜的幕后功臣：大阪堺菌（Ideonellasakaiensis）。它们附着的PET薄膜在显微镜下可以观察到大量的空洞。
为什么这种细菌可以分解 PET 薄膜？
这些细菌可以分泌一种PET降解酶（PETase），降解产生MHET，随后被 MHET 降解酶（MHETase）降解，降解后的产物很容易被大阪堺菌等许多细菌吸收和利用，最终被整合到其他代谢途径。被吸收的碳可能被转化成二氧化碳并释放到大气中。
不过，事情往往没有想象的那么简单。
利用大阪堺菌来降解 PET 为主要成分的塑料污染物看似是一个完美无缺的策略，但是在小田耕平的实验中，用这种方法降解一块小小的塑料膜需要六周左右的时间，这远远达不到人类生产塑料废物的速度。
从根源解决：生产一种生物可以降解的塑料
我们能不能直接生产容易被降解的塑料呢？
是的！这就是生物可降解塑料，一类可以通过自然界中存在的微生物作用而降解回归环境的塑料高分子材料。
其中，具有高强度和高弹性的聚乳酸（PLA）已被认为最有希望代替目前使用的不可降解塑料（石油基塑料）。
目前，聚乳酸已经被广泛地应用在包装纸、农业薄膜、塑料袋和一次性餐具等。
此外，由于聚乳酸对人体无毒害，还被广泛地应用于骨科固定材料、医用缝合线和组织工程支架等领域，比较常见的就是心脏支架。
制作聚乳酸的原材料来源广泛，可使用小麦、玉米、稻谷等农作物不能食用的秸秆。
恰巧在中国农业生产中，这些秸秆的残留量非常巨大，且现阶段处理这些秸秆的方法仅有造肥还田、饲喂畜牧和制取沼气等方式，不仅浪费资源，而且还会造成环境污染。将残留的秸秆转化成聚乳酸产品是一个很好的选择。
但为什么如今聚乳酸塑料没有完全代替石油基塑料？
原来，聚乳酸塑料通常是通过生物堆肥或者微生物降解法进行降解。研究发现，将 PLA 薄膜在土壤中掩埋 4 个月后，依旧剩下少量残片。
而利用 PLA 制备的塑料产品则更难以降解，经过研究机构和环保志愿者在真实环境下的实验可知，PLA塑料袋在土壤中掩埋超过 7-12个月，仅有小部分降解，降解速度远远达不到人类产生塑料垃圾的速度。
但是，科学家并没有放弃。
目前，科学家正通过筛选降解聚乳酸塑料的微生物或者对 PLA 生物堆肥的条件进行优化，逐步提升聚乳酸塑料的降解速度。同时，新的可降解材料也在逐步被发现。
随着科学家的努力，生物可降解塑料替代石油基塑料正逐步成为现实。
我们可以做什么？
针对海洋污染，推广净滩行动。
推广净滩行动可以更快、更便宜、更有效地杜绝大块塑料垃圾进入海洋。为了打击海洋垃圾，有 60 多个国家参加了联合国环境署的“清洁海洋”净滩活动。
由中国潜水员发起的海洋保护联盟无境深蓝组织一直致力于推广海洋保护教育，经常组织开展净滩活动。活动志愿者包括潜水员、普通民众，还有孩子。
志愿者将捡拾到的垃圾装入布袋中进行收集、称重并分类，铺满一地的垃圾让所有人都感到意外。
海滩上的垃圾种类千奇百种，数量最多的通常是塑料垃圾，包括塑料包装袋、购物袋、吸管、一次性餐具等，还有废纸、渔网、游客遗留下的玩具，甚至还有碎玻璃和针头、金属罐头这类尖锐物品。
为了保护双手，每一次的净滩活动都会要求所有成员戴好手套。对收集到的垃圾还要进行分类和计数，这一步至关重要，因为不同类型的垃圾回收处理的方式不一样，而且可降解的时间也大不相同。
最后，将所有捡拾到的垃圾做好记录，按照分类放置到指定垃圾回收点，由专业人员进行后续回收处理。
对于每个人来说，少点一份外卖，少用一次性纸杯，少用一个塑料袋，就可以从源头减少垃圾的产生。
不乱扔垃圾，细致做好垃圾分类，随手捡起一个包装盒扔进垃圾桶，可以让“流落在外”的垃圾回到它应待的地方。
文章综合整理自 ：
第64期《少年时：人类废弃物处理》：海洋垃圾污染；治理环境的微生物“军团”。欢迎转发分享，未经小多少年时(ID xiaoduoui)授权不得转载。
更多关于垃圾分类的那些事儿，就在《少年时》
如果要说几个跟任何一个人都相关的世界性难题，垃圾难题就是其中之一。现在，人类每年产生 20 亿吨垃圾，如果将这些垃圾都装到一辆辆卡车里，这车队可以绕地球 24 周。
目前，已有很多可以扭转这一趋势的解决方案，国际和各国的相关法规也在相继出台。不过，这不仅是政府和机构的事情，这是每一天、每一个公民身边在发生的事情。我们必须参与其中，也许只是一个购物袋，也许只是在购置和处置居家用品时多加一层考虑，我们就能在 21 世纪让垃圾增长出现拐点！
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