两院士团队Science发文提醒：可生物降解塑料可能存在的生态风险

作者：废塑料新观察

发布于： 2025-06-17 14:13

分类：行业资讯

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近年来，“可生物降解塑料”被广泛宣传为解决塑料污染危机的“环保替代品”。然而，近期，中国环境科学研究院吴丰昌院士团队和四川大学王琪院士团队在Science杂志上以“Ecological risks of biodegradable plastics”为题发表Letter论文，对“可生物降解塑料”发出提醒，指出其降解产物的生态风险、环境危害可能未被充分重视，亟需制定相应的政策进行应对。

尽管当前全球塑料条约的草案认为可降解塑料可能有助于终结塑料污染(1)，但这一看法连同日益增长的消费需求，正在推动可降解塑料产业迅速扩张。2024年全球可降解塑料产量已达247万吨，预计到2029年将增至573万吨(2)。然而，这种“绿色替代品”的广泛推广，可能带来一系列尚未被充分认知的生态风险，亟需引起重视。

在自然环境中风化的可降解塑料会释放出大量种类繁杂的寡聚物（oligomers），即由多个单体组成的复杂化学混合物(3)。这些寡聚物与持久性有机污染物（POPs）具有相似的理化特性(4)，可能对生态系统构成长期危害。相较于大的塑料颗粒，寡聚物更容易被生物体吸收，因而对野生动物和人类构成更高的暴露风险(5)。

气候压力源对微塑料中溶解有机物浸出的影响及其对生物地球化学过程的影响（参考文献5）

目前由挪威研究委员会列出的16,000种“塑料相关化学物质”中，有超过9,000种缺乏公开数据，也未被包括《斯德哥尔摩公约》在内的全球监管机制所涵盖(6)。其中，一些来自可降解塑料的化学物质，如对苯二甲酸和双酚A，已被证实能够通过干扰细胞线粒体代谢，对生物体的遗传系统、生殖能力和免疫系统造成毒性影响(3,7)。

可降解塑料带来的风险，还可能因“塑料微生物圈”（plastisphere）而被放大。这是指定殖在塑料表面的微生物群落(8)。例如，从聚乳酸（PLA）类塑料中释放出的乳酸寡聚物，可促进放线菌门（Actinobacteriota）等微生物的繁殖(9)。当这些寡聚物被整合进微生物的代谢路径时，可能意外地增强塑料相关的温室气体排放(10)。与此同时，全球变暖带来的高温环境也使得这些影响变得更加复杂和难以预测。

闭合塑料循环可以设计塑料（聚合物），以便可以回收构成它们的单体（参考文献12）

若要缓解可降解塑料风化带来的潜在生态危机，科研界、产业界及政策制定者需紧密合作，共同推动一个“可控、可持续”的可降解塑料循环体系的建设。关键策略包括：

明确有害寡聚物的来源与降解路径(10)；
开发具备“完全且可控降解能力”的新型材料；
设计便于回收其单体成分的结构，或用更安全的生物基替代物取代当前使用的高风险化学物质(11,12)。

唯有如此，才能最大限度地减少可降解塑料对生态系统和人类健康的潜在影响。

参考文献

1. United Nations Environment Programme, “Zero Draft of the plastics treaty (UNEP/PP/ INC.3/4)” (UNEP, 2023);

2. European Bioplastics, “Bioplastic market development update 2024” (European Bioplastics, 2024);

3. M. Wang et al, Nat. Nanotechnol. 18, 403 (2023).

4. T. Dey et al, Science. 378, 841 (2022).

5. Y. K. Lee., Water Res. 271, 122867 (2025).

6. N. Jones, Nature 10.1038/d41586-024-00805-2 (2024).

7. E. Fabbri, “Chemical characterization and toxicity evaluation of bioplastics leachates in early larval stages and adult mussels, Mytilus galloprovincialis,” paper presented at ESCPB 2022: European Society for Comparative Physiology and Biochemistry, Naples, Italy, 28–32 August 2022;

8. X. X. Su et al, Nat. Commun. 13, 1 (2022).

9. Y. Z. Sun et al, mSystems 7, 1 (2022).

10. J. Shi et al, Adv. Sci. 12, 2409585 (2024).

11. M. Guicherd et al, Nature 631, 884 (2024).

12. S. Kakadellis, G. Rosetto, Science 373, 49 (2021)

（文章来源：Science ，点击阅读原文可查看原始文献）

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