塑料是什么?

塑料是由称为碳的含碳分子长链构成的固体物质聚合物．聚合物的各个组成部分被称为单体（图1)．各种塑料的单体都有自己独特的化学结构，但它们都主要由碳组成。碳聚合物链可以塑造成塑料，用于许多不同的用途。

聚合物根据所含单体的种类可分为两类。均聚物只含有一种单体。像聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯这样的塑料都是均聚物。相比之下,共聚物由一种以上的单体组成。像聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丁二酸丁酯这样的塑料是共聚物。均聚塑料具有硬度、柔韧性和耐热性等固定性能。然而，共聚物的性质是由组成它们的单体类型决定的，这使我们能够通过修改它们所含的单体类型来创建具有适合我们需求的性能的塑料。这很好，因为这意味着我们可以生产各种类型的塑料来制造玩具、水瓶、食品包装和杂货袋，仅举几例常见的塑料物品。我们目前在日常生活中使用塑料的用途如此之多，几乎不可能想象没有塑料的生活!

使用石油塑料有害吗?

原料的塑料是通过化学过程从石油中产生碳聚合物而制成的，石油是石油和碳化合物的液体混合物，起源于埋藏在地下的化石。石油衍生塑料主要用于包装和保护，但它们也可以用来制造我们周围几乎无处不在的各种物体，手机、电脑、冰箱、汽车、电视、钢笔和玩具只是几个例子。重要的是要记住石油是一种不可再生的资源，这意味着石油在地球上的数量是有限的。由于石油也被用于生产汽油、柴油和煤油等其他产品，我们只能在这种自然资源耗尽之前生产石油衍生塑料。由于石油衍生塑料是人造产品，自然很难将其分解。

对塑料产品的高需求导致了大量石油衍生塑料的生产。许多石油衍生塑料被设计为一次性使用和丢弃，因此它们积聚在世界上几乎所有的生态系统中。这就导致了塑料污染，通常被称为白色污染[1，2并对环境产生负面影响。例如，在森林、田野、河流和海洋等自然区域被不当处理的塑料可以在这些生态系统中存留多年，因为大自然和动物都无法降解它们。不幸的是，动物可以吃塑料，但它们不能降解塑料，这有时会导致它们生病和死亡。

我们能做些什么来减少塑料污染?

我们可以做很多事情来保护我们的星球。保护环境不受塑料污染主要有两种策略。首先是遵循3-R规则(减少、重用和回收)。减少你每天购买和使用的塑料数量。通过多次使用塑料制品或赋予它们新的用途来重复使用。回收塑料制品，这样它们就可以熔化并重新制成新产品。3-R法则可以在我们的家里、学校和公司里使用。这是一个简单易行的第一步，每个人都可以用它来减少塑料污染。第二种策略是使用一种叫做生物塑料这种塑料可以取代所有石油衍生塑料。继续阅读，了解更多!

什么是生物塑料?

生物塑料并不像你想象的那么新鲜。它们在自然界中存在的时间比石油衍生塑料要长。与石油衍生塑料一样，生物塑料也是碳聚合物，但它们是由环境中的微生物合成的有机材料(自然形成的碳材料)而不是石油。由于生物塑料是由有机材料制成的，我们不会像石油衍生塑料那样用完它们的积木。在自然界中，微生物生产生物塑料作为储存能量的一种方式，然后这些微生物可以通过一个被称为微塑料的过程来消耗微塑料生物降解．生物降解类似于消化[3.，4］．生物塑料的生物降解产生了微生物生长和呼吸所需的能量，并产生了可用于其他过程的碳。

生物塑料的性能与目前生产的石油衍生塑料产品类似。就像石油衍生塑料一样，生物塑料的性能可以通过改变制造它们的单体来改变。生物塑料还有一个更大的优势:它们对生态友好，不污染环境，尽管生物塑料和石油衍生塑料看起来很像，而且可以以相同的方式使用。当生物塑料被丢弃时，环境中的微生物可以对其进行生物降解[3.，4］．因此，生物塑料不会造成塑料污染。这使得生物塑料成为一个很好的选择，无论是公司还是像你这样使用塑料产品的人。如今，生物塑料被用于生产包装、人造身体部位、药物涂层、药物输送、人造皮肤和器官，甚至服装[3.，4］．

记住，在自然界中，生物塑料很容易被微生物识别和生物降解。不幸的是，我们不能像微生物那样区分生物塑料和石油衍生塑料。我们必须通过实验室测试来鉴定。因此，我们通常对生物塑料制成的产品进行标记，以便于识别，使我们比石油塑料更容易选择和使用它们。

结论

现在你知道生物塑料是石油衍生塑料的一种环保替代品。有了这些知识，我们可以在3-R基础上加上一个R:减少、再利用、回收和替换。用生物塑料取代石油衍生塑料可能是防止更多塑料污染的关键。科学正在发展和发现各种各样的生物塑料。很快，我们所有人都将通过使用更多的生物塑料代替石油衍生塑料来保存和保护环境。

资金

本项目获得CONACYT Ciencia de Frontera CF-2019/74876和CONACYT奖学金No. 669264的资助。

术语表

聚合物：↑这些材料是由相似的单元“单体”结合在一起并重复大量次组成的。

单体：↑它们是形成聚合物的基本单元。它们有一种特殊的化学结构，主要由碳组成。

均聚物：↑这些聚合物只包含一个重复的单体单元。

共聚物：↑这些聚合物包含不止一个重复单体。

原料的塑料：↑这些塑料是由石油化合物的聚合物制成的。

生物塑料：↑一种由微生物利用有机材料生产的可生物降解塑料。

有机材料：↑这些材料主要含有碳，是由自然形成的，也由它们生物降解。

生物降解：↑转化:微生物将有机物质分解成可用于其他目的的能量和碳的生物过程

利益冲突

作者声明，这项研究是在没有任何商业或财务关系的情况下进行的，这些关系可能被解释为潜在的利益冲突。

致谢

César Arturo Cuautle Hernández, Gurusamy Kutralam-Muniasamy和Víctor German Rodríguez García感谢您的编辑建议。

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参考文献

[1]↑Ali, s.s.， Elsamahy, T.， k奥特拉，E.， Kornaros, M.， El-Sheekh, M.， Abdelkarim, E. A.等。2021。环境中传统塑料废物的降解:关于目前知识现状和未来处理前景的综述。科学。总环境。771:144719。doi: 10.1016 / j.scitotenv.2020.144719

[２]↑Raddadi, N.和Fava, F. 2019。油基塑料在环境中的生物降解:现有知识和研究与创新的需求。科学。总计环绕。679:148-58。doi: 10.1016 / j.scitotenv.2019.04.419

[3]↑Kalia, V. C.， Singh Patel, S. K.， Shanmugam, R.和Lee, J. K. 2021。聚羟基烷酸酯:生物技术应用的趋势和进展。Bioresour。抛光工艺．326:124737。doi: 10.1016 / j.biortech.2021.124737

[4]↑沙希德，S.，拉扎克，S.，法鲁克，R.和纳兹利，Z. H. 2021。聚羟基烷酸酯:下一代天然生物分子和世界未来经济的解决方案。Int。生物。絮凝。166:297 - 321。doi: 10.1016 / j.ijbiomac.2020.10.187