微塑料污染与高分子的未来——高分子家族主题会议纪实.pdf
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1、 92 Univ.Chem.2023,38(7),9297 收稿:2022-09-20;录用:2022-12-20;网络发表:2023-02-23*通讯作者,Email: 基金资助:兰州大学教育教学改革项目(JYXM-2020-2013)科普 doi:10.3866/PKU.DXHX202209047 微塑料污染与高分子的未来微塑料污染与高分子的未来 高分子家族主题会议纪实 刘鹏*兰州大学化学化工学院,高分子科学与工程研究所,兰州 730000 摘要:摘要:在高分子科学发展百年之际,可以说,合成高分子已经成为人们生活必需的现代材料。但是,难降解的微塑料污染又将高分子材料推上了风口浪尖,大有“谈
2、塑色变”之势。本文通过一个小故事,通俗易懂地科普微塑料污染产生的原因,并据此介绍高分子材料的未来发展方向。关键词:关键词:高分子;环境污染;回收;生物质 中图分类号:中图分类号:G64;O6;TQ320.9 Microplastic Pollution and the Future of Polymer:Minutes for Theme Meeting by Polymer Family Members Peng Liu*Institute of Polymer Science and Engineering,College of Chemistry and Chemical Enginee
3、ring,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China.Abstract:At the time for a centurial development of polymer science,the synthesized polymers have been the modern materials to benefit the peoples livings.However,the microplastic pollution,an important global concern with respect to the reputation of the
4、 polymers,is now seriously considered mostly due to the misuse of the naturally undegradable polymers.In this paper,a short story about the microplastic pollution is presented,and the development and improvement of the polymer materials in the future are introduced.Key Words:Polymer;Environmental po
5、llution;Recycling;Biomass 公元2022年夏天的某个晚上,高分子家族的三兄弟作为各自团队的代表,以“微塑料污染与高分子的未来”为主题召开了家族有史以来最重要的一次主题会议,讨论近几年来被各种媒体炒作的沸沸扬扬的“微塑料”问题。作为会议的召集人,出生于现代社会的家族老三生物基高分子年轻气盛,意气风发地做了开场白。他首先大致回顾了“微塑料”时间的始末:2004年,英国普利茅斯大学的汤普森等人在Science杂志上发表了关于海洋水体和沉积物中塑料碎片的论文,首次提出“微塑料(microplastics)”的概念1,被形象地称为“海中的PM2.5”,随后,科学家们相继在南极海冰
6、2、马里亚纳海沟3以及人类粪便4、肺脏5、血液6和胚胎7等处检测到微塑料,再次将废塑料污染推上了舆论的风口浪尖。他瞥了一眼既委屈又无奈的家族二哥石油基高分子,心里暗想:我是整个家族的绿色希望,近几年刚刚发展了一大批粉丝,现在要和你一起承担白色污染的骂名,太不公平了!你还觉得委屈?No.7 doi:10.3866/PKU.DXHX202209047 93 他将矛头直指他眼中家族的“暴发户”腰缠万贯的二哥,并借用哪吒乐队环形公路中的歌词“你觉得恨却离不开”概括了二哥纠结的世纪之旅。他指出,由于二哥的问题,他们家族由大众眼中的“白色革命”沦落为“白色污染”,被世界多国发布“限行令”,成了过街老鼠。并
7、特别强调,二哥应该对此次事件负完全责任。生性谦逊朴实的家族老大天然高分子在听完三弟慷慨激昂的发言后,沉默良久,觉得自己身为家族老大,应该站出来为二弟主持公道。他捋了捋自己的白胡子,语重心长地对三弟说:“就现在来看,虽然你的团队发展势头很猛,但对于整个家族来说,你二哥团队的贡献还是最大的。”他首先做了自我批评:“作为大哥,我的团队,包括棉、麻、丝、毛等,几千年前就开始参与人类的文明进步,但我们的生产需要用地,尤其在中国,耕地资源有限,要用不到世界7%的耕地养活占世界22%的人口,鸭梨山大啊!在生产力不发达的时期,粮食和棉花的生产在土地资源配置上存在着一些竞争关系,形成“粮棉争田”的历史格局,实际
8、也就是人们的“温”和“饱”的平衡问题(图1)。当然,那个时候三弟你还没有出生,这些情况你都不知道,所以你对你二哥这个咱们家族最大的功臣有些误会也情有可原。”图图1 “粮棉争田”与“温饱问题”“粮棉争田”与“温饱问题”他继续说道,“在这样的严峻形势下,你二哥挺身而出,在咱们的父亲德国化学家赫尔曼施陶丁格的指引下,经过几十年的磨练,发展了庞大的石油基高分子团队,满足了人们医疗卫生、交通运输、城市建筑、航空航天、电子电器、包装密封及日常生活等方面的种种需求。”说到这里,他也有些不好意思,拉着二弟的手对三弟说:“当然,你二哥带领他的团队一起也解决了我的团队因为身体(分子结构和聚集态结构)原因不能完成的
9、使命,只用了短短几十年的时间,就超越了我的团队几千年的发展,我要感谢你的二哥和他的团队,使得我们家族可以得到发扬光大!就以人们的穿衣问题来说,你二哥在中国经过短短四十几年的发展,实现了芳烃技术从跟跑到并行再到超越的跨越式发展。现在以对二甲苯为原料生产的高分子材料占到了纺织原料的65%,可以替代2.3亿亩土地生产的棉花,为解决粮棉争田、守住18亿亩耕地红线做出了重要贡献,被人们与 袁爷爷(袁隆平)解决了中国人的吃饭问题 相提并论,誉为 芳烃技术解决了人民的穿衣难题。这是多么辉煌的成就啊!”说到这里,他伸手指着老三身上时髦的夏装,继续说道:“没有你二哥,哪有你现在身上穿的这又舒适又漂亮的衣服。”老
10、三闻言有些不好意思,讪讪地解释道:“我也是为污染问题着急嘛!并没有想要否定二哥的丰功伟绩。”看着两个弟弟的矛盾得到了缓解,作为老大,他很欣慰,喝了一口茶后,娓娓道出了最近一直萦绕在他心头的难题:“其实,除了白色污染这个黑锅以外,你二哥团队的发展已经引起了隔壁能源家族的不满。他们认为,你二哥团队的扩张式发展已经威胁到他们的安全”三弟着急地站起来,大声问道:“我二哥的发展跟他们有半毛钱的关系吗?怎么还影响到他们家族的安全?”94 大 学 化 学 Vol.38 老大走过来拍了拍三弟的肩膀示意他坐下,笑着说:“看!看!看!你可以对你二哥有意见,但不允许别人对你二哥说三道四。能源家族他们对你二哥有成见也
11、有一定的道理,他们家族的石油、煤、天然气等化石能源老哥几个被你二哥挪用作为生产的原料,发展自己的事业,势必造成能源的紧缺问题,所以人家才不惜巨资发展非化石能源。当然,他们现在也发展得很好,他们家族的老幺们风能和太阳能现在不就是风 光无限嘛。说到这里,我也得说你几句,你的团队现在生逢盛世,聚天时、地利、人和,也要像能源家族的小幺一样,尽快扛起我们家族发展的大旗啊!”三弟笑着回答道:“大哥,我们也有明显进步啊!您知道的,植物废弃物经微生物发酵生产乳酸8,再经聚合合成可生物降解的聚乳酸(polylactic acid,简称PLA)(图2)9,适用于吹塑、热塑等各种加工方法,可用于加工从工业到民用的各
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