科学通报 | 华东师范大学谢冰教授团队发表综述论文:可降解塑料的环境降解和影响研究进展

发布时间:2026-01-28浏览次数:10

塑料污染已经成为一项全球环境问题,随着禁塑令的发布和实施,可降解塑料作为传统塑料的替代品已经在快递、外卖包装和一次性用品领域得到了广泛应用。可降解塑料在不同环境下受非生物和生物因素的降解,相比较传统塑料其赋存周期更短,但仍可能具备一定的持久性。谢冰教授团队在《科学通报》发文指出:研究可降解塑料在不同环境中的降解特征,有助于推动产业有序发展,是完善塑料污染全链条治理体系中不可或缺的环节,具有重要的现实意义。

针对可降解塑料相关概念和定义繁多的问题,谢冰教授团队根据常见的可降解聚合物及其用途,明确了可降解塑料的定义和分类;针对可降解塑料在不同环境中的赋存时间和环境积累问题,总结了不同聚合物组分的可降解塑料在水环境和土壤环境下的降解特征,进一步归纳了其在好氧堆肥和厌氧消化中的降解行为,分析了可降解塑料通过城镇有机固废生物处理的潜力和限制;针对其不完全降解产物的毒性风险,介绍了可降解塑料释放的微塑料和添加剂等中间产物对环境和生物的潜在影响;最后对可降解塑料的环境归趋,材料开发和应用及处理处置进行了建议与展望,为可降解塑料的科学推广应用提供理论支持。

图 不同塑料定义与分类之间的关系示意图

鉴于可降解塑料在水和土壤等自然环境以及好氧堆肥和厌氧消化的处理处置中表现出的有条件降解特性,即需要特定的聚合物种类、温度条件或者持续时间等才能完成降解。团队研究认为,可降解塑料的不完全降解会导致塑化剂和微塑料等的释放,对生态环境造成一定的影响。可降解塑料被当成传统塑料的替代品广泛应用,却仍然按照传统塑料的分类与处理处置流程,主要通过焚烧进行处理,在增加经济成本的同时,并未带来显著的环境效益。针对可降解塑料的推广应用和处理处置提出以下展望。

(1)对实际环境中可降解塑料的赋存进行调查和监测。目前实验室模拟的受控条件无法还原季节更替、风化、水流剪切等非生物因素对于可降解塑料的破碎降解的作用,针对可降解塑料环境降解转化和微塑料的赋存及持久性仍缺乏系统认知。

(2)对应可降解塑料的应用场景和降解能力制定标准。在可回收和重复利用领域,优先实行回收而非可降解。针对泄露风险高、再利用价值低、难以回收或清理的应用场景,应基于真实环境明确可降解塑料的处理处置措施和降解能力,例如规范承装厨余垃圾的可降解垃圾袋,方便城镇生活垃圾分类等。

(3)完善塑料废弃物全流程管理,健全和优化分类体系。填补可降解塑料如何分类的空白,避免将可降解塑料混入其他垃圾进行焚烧处理。可降解塑料与厨余等城镇有机固废协同资源化处理处置是减少其环境风险、实现循环经济的有效措施,且符合城镇生活垃圾分类及绿色低碳发展的需求。

(4)持续开展可降解塑料材料的研发工作。针对不同应用场景和环境归趋开发对应的材料,通过多种聚合物材料之间的共混和改性,满足商品用途、力学性能和降解能力的需求,为可降解塑料产业发展提供技术保障。

(5)加强对可降解塑料降解残留特征的研究。可降解塑料更容易发生降解产生微塑料并释放塑化剂和添加剂等,这些不完全降解产物在环境中所需的降解时间以及对生态系统的影响仍需进一步探究。

该成果以“可降解塑料的环境降解和影响研究进展”为题发表于国内自然科学综合性学术刊物《科学通报》(链接如下)。华东师范大学2024届博士张雨辰为本文第一作者,导师谢冰教授为通讯作者。该成果发表后被新污染物公众号,科学通报公众号和网易等多家媒体推送报道。


第一作者简介:

张雨辰:2024年博士毕业于华东师范大学环境工程专业,优秀毕业生。现任职于上海理工大学环境与建筑学院。主要从事有机废弃物和新污染处理与资源化。发表中英文论文20余篇,其中以第一作者/通讯在Environmental Science & TechnologyEnvironment International等学科顶刊论文发表论文7篇,授权发明专利2项,参与国家重点研发计划、获国家博士后研究人员计划C档资助、主持国家自然基金青年科学基金项目C类、博士后面上基金、上海市环境与生态高峰学科跨校合作专项等课题。


原文链接:

https://www.sciengine.com/CSB/doi/10.1360/TB-2024-0824

张雨辰,徐源,谢冰.可降解塑料的环境降解和影响研究进展.科学通报, 2025, 70(18): 2812–2824.

Zhang Y, Xu Y, Xie B. Advances in environmental degradation and impact of degradable plastics (in Chinese). Chin Sci Bull, 2025, 70(18): 2812–2824.


来源:生态与环境科学学院