小处着手
黄粉虫可以吞食和完全降解塑料,科学家已在黄粉虫体内分离出靠聚苯乙烯生存的细菌,并将其保存。
大处着眼
中美联合团队的最新研究成果不仅首次为微生物降解塑料提供了有力的科学证据,也为开发生物降解聚苯乙烯塑料制品的技术提供了全新思路。
小虫子:
黄粉虫又叫面包虫,原产北美洲,上世纪50年代引进中国饲养,黄粉虫被誉为“蛋白质饲料库”。其干品含脂肪30%,含蛋白质高达50%以上。
在中国国内,黄粉虫实际上类似蚕,人类可以直接食用,炒着吃,也可以用来做饲料。养殖黄粉虫十分容易,养殖户可用新鲜燕麦、小麦糠、苹果养殖。
大功臣:
“可消化最难降解的聚苯乙烯塑料,其他相对容易降解的塑料,理论上黄粉虫同样可以消化。”而以聚苯乙烯为食物来源的黄粉虫与正常取食的黄粉虫一样健康,其排泄物还能用于农作物土壤育肥。
“塑料在黄粉虫肠道快速生物降解,揭示了丢弃在环境中塑料废物的新命运。”北京航空航天大学杨军教授说。
塑料在环境中难以自然降解,而聚苯乙烯又是其中之最,由于高分子量和高稳定性,普遍认为微生物无法降解聚苯乙烯类塑料。
中美研究人员近期在美国《环境科学与技术》杂志上报告说,黄粉虫可以吞食和完全降解塑料,他们已在黄粉虫体内分离出靠聚苯乙烯生存的细菌,并将其保存。研究报告作者之一、斯坦福大学高级研究员吴唯民介绍说,中美联合团队的最新研究成果不仅首次为微生物降解塑料提供了有力的科学证据,也为开发生物降解聚苯乙烯塑料制品的技术提供了全新思路。
一个中学女生
无意中发现虫盒泡沫有噬咬痕迹
据新华社2003年报道,关于“虫子吃塑料”,曾被一位西安的中学女生发现。
西安市第8中学高三学生陈重光家里为饲喂小鸟而养着黄粉虫。她无意间发现铺在虫盒子里的泡沫塑料上有细小的噬咬痕迹,是黄粉虫在吃塑料吗?陈重光在当生物教师的父亲支持下,开始留心观察,她把黄粉虫分为对照组和试验组,对照组喂麦麸和菜叶,试验组逐渐加喂泡沫塑料餐盒片。她发现虫子确实在吃塑料餐盒,通过称量还证明虫子体重在增加。
虫子吃塑料消化得了吗?她又对虫粪做静电、燃烧、浸水等试验,结果表明虫粪不产生静电吸附、不可燃烧、不漂浮并能产生腐败臭味,证明虫粪中塑料成分已变得极少。经过一年多时间的试验,她得出这样的结论:黄粉虫可以噬食有机塑料并能消化和吸收,吸收塑料后可以正常生长并繁殖,黄粉虫体内存在着可以消化有机塑料的活性物质,还可发展和强化。
陈重光的这一发现在全国第18届科技创新大赛中获得二等奖。
一个专业团队
主攻最难降解的聚苯乙烯类塑料
黄粉虫又名面包虫,被人工大量养殖用作动物饲料。以前有研究人员宣称分离出降解聚苯乙烯的细菌,但缺乏有力的物理化学分析证据支持聚苯乙烯被微生物降解,而且有关微生物也没有被国际上承认的微生物中心收藏,因此这类研究成果并不被学术界认可。
此次从黄粉虫体内分离出相关细菌的北京航空航天大学教授杨军及其团队,2005年起开始研究塑料生物降解。主攻最难降解的聚苯乙烯等塑料降解。
科学家此前使用几种土壤无脊椎动物实验,如蚯蚓、千足虫、蛞蝓、蜗牛等看看其能否吃掉塑料,结果显示无法降解。
杨军认为,生物降解塑料的思路要开拓,不能只局限于微生物, 可以考虑鳞翅目昆虫、白蚁等, 海洋中的蛀船虫和钻孔蚌能侵蚀聚苯乙烯和海底电缆,也可考虑从这些生物中分离并克隆能产生活性基团的关键酶及其基因。
杨军团队在2014年研究发现,蜡虫(印度谷螟幼虫)能够咀嚼和进食聚苯乙烯PE薄膜,幼虫肠道分离出能够降解PE薄膜的两种菌株,即肠杆菌属YT1和芽孢杆菌YP1。随后研究团队发现,黄粉虫幼虫是一种吃掉塑料更为厉害的动物,其尺寸比蜡虫更大(通常长35毫米,宽度3毫米),其可以将泡沫塑料作为唯一食品。
威力
能吃所有塑料
约48%被降解成二氧化碳
中美研究人员观察到,100条黄粉虫每天可以吞食24至39毫克的聚苯乙烯塑料,相当于一小片药片的重量。这些塑料在黄粉虫肠道内停留不到24小时,其中约48%被降解成二氧化碳,小部分被吸收。
研究显示,以聚苯乙烯为食物来源的黄粉虫与正常取食的黄粉虫一样健康,其排泄物还能用于农作物土壤育肥。黄粉虫肠道微生物在塑料分解过程中起到决定性作用。研究人员首次从黄粉虫肠道中分离出一株可以利用聚苯乙烯作为唯一生长营养物的细菌,并将这种细菌保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。
中美联合团队还将进一步研究黄粉虫及其他昆虫对不同塑料的降解,为开发治理塑料污染的酶制剂和其他生物降解技术提供基础。
“黄粉虫可以消化最难降解的聚苯乙烯塑料,其他相对容易降解的塑料,理论上黄粉虫同样可以消化。”杨军教授告诉记者,他介绍,目前国内已有厂商在考虑用人工培育黄粉虫或蜡虫来降解塑料废弃物。据新华社、羊城晚报
如果没有它/
“塑料世”: 在地质层中留下痕迹
——科学家推测:百万年后的地质层将如何记录被塑料重塑的地球
人类丢弃的塑料垃圾会产生什么样的长期影响呢?夏威夷地处偏僻的卡米罗海滩上的奇特岩石也许能告诉我们答案。游客在那里留下了融化在篝火里的塑料痕迹,如今沙滩上到处散落着一些沙子和塑料混合一起冷却变硬后形成的“塑料岩球”。
虽然至今为止被发现的这种塑料岩球数量并不多,但可以想象,类似的“塑料世”沉积层可能正在一些有岩浆流过的海滩下,或有森林火灾发生的地方形成,加拿大西安大略大学地质学家帕特里夏·科科伦说,这种新岩石最终会留在地质层记录中。
现代人类对塑料的痴迷无以复加,日常生活中塑料制品随处可见,塑料这种东西已经开始在我们这个星球的地质环境中留下了抹不去的印迹。如今,人类每年生产的塑料多达3亿吨,其中三分之一在使用后很快被丢弃,成为废物的塑料大部分埋在了垃圾填埋场里,还有相当多的塑料垃圾最终进入了海洋。
“我们知道它们进入岩石层后会发生什么样的变化:它们中所含的氢、氮和氧会渐渐逸失,最后留下的碳(或者外面还覆有一层硫化物或碳酸盐)在地质层里留下化石痕迹。”同样,被埋在地层里的塑料碎片中的聚合物在地热温度下渐渐分解,释放出少量的石油和天然气后,最终留下一些易碎的碳的残渣。
从现在开始的100万年以后,当地质学家们破开钢筋混凝土覆盖的地球表面,探索过去文明留下的遗迹时,会有什么样惊人的发现呢?“看这是什么?”一位地质学家惊呼道,裂开的岩石缝隙中,露出一圈黑乎乎的东西,“塑料世化石!”据文汇报
数字记录塑料时代
洛杉矶每年扔进太平洋的塑料垃圾约达30吨。
全世界每年生产的塑料,中国占24.8%,欧洲占20%。
食用甲壳类动物的人,每年吃进的塑料微粒可能多达11,000粒。
多瑙河每天流入黑海的塑料垃圾为4.2吨,远多于北大西洋环流塑料垃圾总量的估计数量。
60天里,塑料垃圾可从美国东海岸漂流到北大西洋环流中心。
80% 的海洋垃圾来自于陆地,其中70%都是塑料。据文汇报
原标题:一个新思路:吃掉塑料