全生物降解塑料的潜在生态风险研究进展
全生物降解塑料的潜在生态风险研究进展
全生物降解塑料作为一种新型环保材料，旨在解决传统塑料带来的“白色污染”问题。尽管具有诸多优点，但它们也并非完全没有生态风险，并且潜在的生态风险越来越受到关注。本文通过查阅国内外最新研究进展，将主要科研院所或结构的研究结果分享如下，不代表本文观点，仅供参考。
联合国环境规划署(UNEP)
2022年，联合国环境规划署(UNEP)发布了评估报告《从污染到解决方案:海洋垃圾和塑料污染全球评估》(From Pollution to Solution: A Global Assessment of Marine Litter and Plastic Pollution),该报告指出:所谓的“生物可降解塑料”实际上并非一劳永逸的替代方案,大多数的实验结果均表明,生物可降解塑料的废弃物会对人类、生物多样性和生态系统功能造成与传统型塑料同样的危害。
此外,通过海洋围隔实验,研究人员还发现,常见的生物可降解材料聚乳酸(PLA)形成的微塑料在贻贝中诱发了蛋白质变化,改变了双壳动物和蛞蝓的摄食率和代谢率,从而影响了无脊椎动物的多样性和丰度,以及初级生产者的生物量,并减少了沉积物中无机营养物质的生产量。
研究结果表明,尽管这些塑料袋上标有“符合生物降解标准”，但如果它们仅仅是被随意丢弃在自然环境中,便几乎不可能实现降解。
德国法兰克福歌德大学
2020年，德国一个科学研究小组在《国际环境》杂志（影响因子：11.700）发表《生物塑料中的化学成分并不比传统塑料安全》，研究主要覆盖9种材料，包括生物基PE、生物基PET、PBAT、PBS、PLA、PHA以及竹基材料等。结果表明：生物基/生物可降解材料和传统塑料的毒性相似。大多数生物塑料和植物材料都含有有毒化学物质。
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所
2021年，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所对我国地膜产品中塑化剂的含量进行研究得出：聚乙烯地膜中6 种邻苯二甲酸酯总量（Σ6PAEs）平均值为13.4 mg/kg，包括DEHP 和DBP 两种类型；全生物降解地膜中Σ6PAEs 平均含量为32.5 mg/kg，显著高于聚乙烯地膜，且除含有DEHP 和DBP 外还有少量DMP 和DEP。
华南师范大学
2021年，华南师范大学环境研究院研究团队在国际环境领域顶级期刊《环境科学与技术》（影响因子：11.400）上发表研究性论文，全面阐述评估了农膜使用的全生命周期中两种典型邻苯二甲酸酯类（PAEs，增塑剂）污染物，表明中国存在严重的农用塑料污染问题和相关的PAEs污染。两种典型PAE的排放量呈现出显著的区域特征。排放量最大的省份为新疆、甘肃、山东、内蒙古和云南，五省的排放量总量可达到全国排放量的50%以上。
湖南大学
2022年，湖南大学环境科学与工程学院曾光明，龚继来团队在《危险材料杂志》（Journal of Hazardous Materials，影响因子14.224）发表最新研究表明：可生物降解（聚乳酸PLA）微塑料造成的负面影比传统塑料(PE)更强。在天然河流沉积物中，生物降解的微塑料也可能对环境安全构成威胁。
南京林业大学
南京林业大学夏常磊教授、Su Shiung Lam特聘教授、Christian Sonne教授和南京大学钟寰教授合作，在国际顶级期刊Science上发表了题目为“Assess and reduce toxic chemicals in bioplastics”的Letter评论文章，呼吁评估和减少生物塑料中的有毒化学物质！被丢弃的塑料最终会进入海洋中，渗出的化学品会对海洋生物产生危害。例如，生物杯、生物聚乙烯瓶和生物塑料超市袋中使用了聚乳酸（PLA）,一种来自可再生生物质的聚酯。聚乳酸含有的CECs，如双酚A，会导致畸形贻贝幼虫的剂量依赖性增加。
复旦大学
2023年，复旦大学环境科学与工程系方明亮、陈建民与安徽医科大学黄以超合作在Nature Nanotechnology（影响因子：40.523）在线发表题为“Oligomer nanoparticle release from polylactic acid plastics catalysed by gut enzymes triggers acute inflammation”的研究论文。该研究表明肠道酶催化的聚乳酸（PLA）塑料释放低聚物纳米颗粒引发急性炎症。此外，文章中提到聚乳酸微塑料对斑马鱼具有显著的不良影响风险。
华东理工大学
2023年，华东理工大学联合国家环境保护新型污染物环境健康影响评价重点实验室在《中国环境科学》杂志发表的《聚乳酸微塑料及其复合污染的生物毒性效应与机制研究进展》中表明：
（1）目前有研究表明,只有在优化的堆肥条件下PLA 才能完全被降解,在自然的水、土条件下不会完全降解,意味着PLA 可能会比常规的难降解塑料分解速度更快,产生的微塑料更多,并在环境中持续积累。
（2）在实验条件范围内,PLA 微塑料的生物毒性作用极有可能高于传统难降解微塑料。PLA 微塑料通过机械性损伤、氧化应激、神经损伤、免疫损伤等多种机制影响生物体对正常食物的摄入和生长、存活、繁殖能力及运动行为。
浙江省农业科学院
2023年，浙江省农业科学院蚕桑与茶叶研究所工厂化养蚕研究室联合苏州科技大学、苏州大学研究团队，从系统生物学角度发现，过量摄入生物降解塑料会对家蚕消化系统（中肠组织、微生物区系）造成一定程度的损伤，进而影响家蚕生长发育，降低养蚕成绩。相关研究论文发表于国际学术期刊《环境污染》。
研究显示，食用含有高浓度聚乳酸（5毫克/升和25毫克/升）的人工饲料后，家蚕的存活率和养蚕成绩均显著下降。家蚕过量摄入聚乳酸，会损害中肠上皮细胞，诱导氧化应激反应，改变中肠代谢以及中肠微生物群的丰富度和组成，从而导致其存活和生长受到威胁。
南方医科大学
2024年，南方医科大学公共卫生学院教授黄振烈团队研究揭示了目前最常见的生物可降解塑料——聚乳酸微塑料颗粒在小鼠体内肠道不完全降解后可能产生的神经毒性问题。相关研究5月15日发表于《先进科学》（Advanced Science）。“尽管生物可降解塑料被认为是传统塑料的环保替代品，但它们在实际环境中的降解过程可能对人体健康产生未知的风险。”该研究结果强调了确保聚乳酸微塑料颗粒在体内消化系统中完全降解的重要性，以减少它们对人类健康的潜在影响。