央广网北京4月20日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，近期，有国际研究团队发现：塑料垃圾薄膜可以与岩石发生化学结合，并首次揭示了环境中塑料与岩石之间的化学键。这一发现使科学家越发认识到塑料已成为地球地质的一部分。相关论文已发表于《环境科学与技术》杂志。

　　在2020年，地质学家发现巴西的沉积岩中含有内嵌的塑料瓶盖、塑料耳环和其他垃圾。其他科学家也发现了“塑料球”，它们是由熔化的塑料将岩石、沙子、其他天然和人造材料黏合在一起形成的。而在这次研究中，清华大学土壤和地下水科学家侯德义和同事在我国西南地区的一条小溪附近发现了被塑料薄膜包裹的岩石，这是全球首次在淡水系统中发现“塑料岩石”这种复合体。

　　“塑料岩石”究竟是如何形成的？难以降解的塑料为何能与岩石发生化学结合？治理塑料污染是否有新的技术突破？

　　“长在”岩石上，存于地质中

　　清华大学环境学院土壤与地下水环境教研所所长侯德义教授介绍，“塑料岩石”是在西南地区开展野外调查时偶然发现的。被发现的塑料岩石大概有成年人手掌大小，与小溪边看到的普通石头没有太大区别，最主要的特点是通过肉眼能明显看到塑料与岩石发生了融合，就像塑料长在岩石上一样。

　　事实上，此前海外已有地质学家在海岛的沙滩上发现了塑料与岩石的复合体，但其主要是在高温熔化及海浪拍打等物理作用下的结合。而此次发现的塑料岩石是首次在陆地系统中发现，并且发现其存在化学键的结合，使其可能长期保存在环境中，变成沉积岩的岩层，永久保存在地球的地质记录中。

　　不是所有塑料与岩石的结合都叫“塑料岩石”

　　人类生产制造的塑料为何能与大自然中的岩石发生化学上的结合？侯德义表示：“这需要从塑料本身的化学结构说起。”塑料本质上是一种链状高分子聚合物，由1000个以上的单体小分子通过化学键连接而成。侯德义形象地把塑料类比成手串，单体小分子就是手串上的小珠子，将“珠子”串成“手串”的过程叫做聚合反应。塑料降解指的是链条全部断裂，“珠子”全都散落下来并破碎掉，最终变成二氧化碳和水，但这样的降解在自然条件下绝非易事。

　　受自然环境中紫外线的驱动，塑料中的碳原子更容易与氧气中的氧原子结合。在此基础上，由于岩石的主要成分是二氧化硅，碳原子又可以通过氧原子与岩石中的硅原子发生化学结合。其中，氧原子起到了桥梁的作用，从配位化学的角度而言，相当于形成了稳定的配位键，从而把塑料和岩石紧密结合在了一起。

　　虽然聚丙烯（PP）塑料和聚乙烯（PE）塑料都能与岩石发生结合，且外观上差别不大，但前者是物理上的结合，后者是与岩石形成了较为稳定的配位化学键。侯德义推测主要有两个原因：一是聚乙烯与聚丙烯中的碳原子化学状态不同，聚乙烯中的碳原子更容易被氧原子攻击；二是在紫外线的照射下，聚乙烯塑料比聚丙烯更容易发生能级跃迁，从而被氧化形成配位键。

　　令人担忧的不只是影响地质

　　微塑料是指尺寸小于5mm的小塑料颗粒或碎片，分为一次微塑料和二次微塑料。一次微塑料也称为初级微塑料，是工业生产中直接合成的小颗粒，例如牙膏或洗面奶中的磨砂微珠；二次微塑料也称为次级微塑料，是指大片塑料受环境老化作用，破裂形成的塑料颗粒或碎片，如碎裂的农膜、汽车轮胎磨损产生的橡胶颗粒等。

　　研究发现，塑料岩石也会向环境中释放微塑料。在微生物群落的代谢活动以及紫外线等这类高能射线的作用下，岩石表面的塑料可能会进一步破碎，生成更小的塑料颗粒。这些微塑料在大气中长途运输，容易被水生生物摄入，造成一定的生态风险。

　　为观察岩石上的塑料会脱落多少微塑料，侯德义团队分离部分塑料薄片，在实验室中将其置于干湿循环作用下，模拟实际环境中被雨水冲刷的情形。结果显示，这种情况下，微塑料能够大量产生，其生成速率比实验室模拟的其他自然环境下的微塑料生成速率还要高几个数量级。

　　日常生活中塑料产品无处不在，全面禁止并不现实。侯德义表示，未来需要利用技术和管理手段从源头防控和末端治理两个方向来减少塑料污染问题。

　　监制：梁悦

　　记者：鹤佳

　　编辑：罗江 马千雯