精粹

陽光降解聚苯乙烯速度遠快于科學家預期

Enn環(huán)境新聞精粹 2019年10月10日

美國伍茲霍爾海洋學研究所于2019年10月10日發(fā)表在《環(huán)境科學與技術快報》上的一項研究表明，聚苯乙烯暴露于陽光下，可能會在幾十年到幾百年內(nèi)降解，而不是像以前科學家設想的能在環(huán)境中持續(xù)存在數(shù)千年。

聚苯乙烯是一種無色透明的熱塑性塑料，廣泛用于許多消費品和工業(yè)產(chǎn)品中，是世界上使用最廣泛的塑料之一。聚苯乙烯的化學結構復雜，普通微生物無法降解，因此科學家估計其可在環(huán)境中持續(xù)存在數(shù)千年甚至更長時間。早在20世紀70年代，科學家就在海洋中檢測到了聚苯乙烯，因其使用廣泛，難于降解，這種聚合物如今已成為全球生態(tài)環(huán)境中的一個重要污染源。為了驗證聚苯乙烯是否真的可以存續(xù)數(shù)千年甚至永久存在，伍茲霍爾海洋學研究所的研究人員進行了一個專項實驗。他們將5個市售的聚苯乙烯樣品放在水中，然后將它們暴露在比赤道陽光強烈3倍的模擬陽光下，結果發(fā)現(xiàn)，模擬陽光將所有5個樣品部分氧化成了溶解的有機碳。研究人員計算后得出結論，在北緯0度到50度范圍的自然環(huán)境中，也就是從赤道延伸到加拿大南部邊界這一廣闊區(qū)域內(nèi)，完成此部分氧化過程只需要數(shù)十年；而要將聚苯乙烯完全氧化為二氧化碳，則需要幾百年的時間。也就是說，陽光可將聚苯乙烯在幾十至數(shù)百年間部分或完全降解，其速度遠快于此前科學家的預期。

此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，添加劑會改變聚苯乙烯光化學氧化的相對敏感性，影響其降解的速度；而相對于日光暴露來說，溫度對聚苯乙烯光化學氧化的影響有限，并非其氧化速率的主要驅動因素。

研究人員指出，許多國際機構都認為，聚苯乙烯在環(huán)境中可持續(xù)存在數(shù)千年，并以此為依據(jù)制定相關政策。他們的研究成果對這一政策依據(jù)提出了挑戰(zhàn)，將有助于完善塑料環(huán)境壽命估算方法，增進對陸地和海洋中塑料數(shù)量的了解，提高與塑料污染相關的風險評估的準確性，進而幫助有關機構制定更科學的應對策略。

溫暖海水襲擊南極冰架邊緣

Enn環(huán)境新聞精粹 2019年10月10日

一項新的研究表明，溫暖的海水正在從下方切割漂浮的南極冰架，侵蝕它們斷裂的邊緣，“攻擊”它們最脆弱的地方。發(fā)表在《科學進展》雜志上的這項研究是科學家們的一個新發(fā)現(xiàn)，該過程對于南極洲冰層的未來以及該大陸對海平面上升的貢獻至關重要。但是現(xiàn)有的模型和預測未能解決這種令人不安的情況。

科學家們的發(fā)現(xiàn)表明，在快速流動的冰架邊緣下形成的基底通道比我們想象的要多，這些邊緣被稱為“剪切邊緣”，是冰架最脆弱的部分。溫暖的海水流向冰架底部的薄弱點，進一步侵蝕它，使冰架容易崩潰。冰架是冰原上非常脆弱的部分，對阻止冰流入海洋非常重要。

為了觀察這一現(xiàn)象，研究小組使用了數(shù)百張衛(wèi)星圖像研究了上述地區(qū)的冰流，并利用南極洲的參考高程模型作為該區(qū)域的地表高程圖，記錄了基底水道和切變邊緣的形狀和大小。冰架是附著在陸地上的冰，當冰原破碎時，它會被卷入海洋，導致海平面上升。地球上大部分的冰架環(huán)繞著南極洲的海岸，南極約四分之三的大陸被冰架環(huán)繞，這些冰可以持續(xù)存在數(shù)千年，但這些基底水道威脅著冰架結構的穩(wěn)定性。南極洲冰架的質(zhì)量正在加速下降，通過了解冰川融化和崩塌系統(tǒng)，可以幫助科學家建立更好的模型來預測。

從2000年至今食用動物的抗生素耐藥性增加了近兩倍

Enn環(huán)境新聞精粹 2019年10月8日

近日，一項刊登在 《科學》雜志上的研究報告稱，科學家們通過研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)展中國家對動物蛋白需求日益增長，導致了牲畜食用抗生素的數(shù)量激增，使得容易從動物傳播給人類的致病菌的抗生素耐藥性幾乎增加了兩倍。

蘇黎世聯(lián)邦理工學院、普林斯頓環(huán)境研究所和布魯塞爾自由大學的研究人員收集了來自世界各地近1000篇出版物和獸醫(yī)學相關報道，繪制出了低收入和中等收入國家的抗生素耐藥圖譜，研究人員重點對大腸桿菌、彎曲菌、沙門菌和金黃色葡萄球菌進行研究，這些細菌均會引起動物和人類嚴重疾病的發(fā)生。研究者發(fā)現(xiàn)，到2018年，發(fā)展中國家用于治療的抗生素對供人類食用的40%的雞和三分之一的豬進行治療時有超過一半都是無效的。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，家畜中的抗生素耐藥性在中國和印度最為普遍，巴西和肯尼亞正在成為新的熱點。自2000年以來，隨著非洲和亞洲國家從低蛋白飲食轉向高蛋白飲食后，非洲和亞洲的肉類產(chǎn)量增長了60%以上，南美則增長了40%。而且全球一半以上的雞和豬都出自亞洲。研究人員在這項研究中首次追蹤了全球動物抗生素耐藥性的變化情況，結果發(fā)現(xiàn)，在過去18年里，抗生素耐藥性急劇上升。研究人員建議，發(fā)展中國家應該采取行動，限制在農(nóng)場動物中使用人類抗生素，同時發(fā)達國家還應該支持向可持續(xù)農(nóng)業(yè)過渡，可以通過一項全球基金來補貼和改善生物安全。在飼養(yǎng)供人類食用的動物中如果不加限制使用抗生素的話，或許就會引發(fā)傳染性細菌在全球蔓延，而這些細菌感染也會越來越難以治療。

抗生素耐藥性是一個全球性問題，如今在畜牧業(yè)中使用的藥物正在迅速失去效力。更多人在吃上高蛋白食物的同時，或許是以抗生素失效作為代價的，因此，人類需要重視并對這個問題的優(yōu)先級進行評估。

熱帶森林現(xiàn)大型昆蟲新物種

Enn環(huán)境新聞精粹 2019年10月8日

芬蘭圖爾庫大學生物多樣性部的科學家們多年來研究了熱帶寄生蜂的多樣性。寄生蜂是地球上最豐富的物種之一，但其熱帶多樣性仍然鮮為人知。最近，研究小組對非典型大黃蜂中的非洲瑞辛黃蜂進行了采樣研究。

瑞辛黃蜂是一種相當大的黃蜂，甲蟲或黃蜂幼蟲寄生在腐爛的木材中。最大長度甚至可以超過10厘米。雌性攜帶一個非常長的產(chǎn)卵器，這個長長的產(chǎn)卵器除了可以鉆木頭，還可以刺和麻痹寄主，并產(chǎn)卵。

大型昆蟲比小型昆蟲更多地被人熟知，但是熱帶瑞辛黃蜂是一個例外。一個很好的例子說明了我們對熱帶瑞辛黃蜂的了解有多貧乏：作為非洲最大的黃蜂，以前只被收集到兩只雌性黃蜂，一只是20世紀30年代在剛果采集到的，另一只是20世紀80年代在喀麥隆采集到的。如今在烏干達的一個基地，我們發(fā)現(xiàn)了多只雌雄同體黃蜂，這補充了人們對已知物種分布的掌握情況。

壓力可能是利用熱電發(fā)電機應對氣候變化的關鍵

Enn環(huán)境新聞精粹 2019年10月7日

研究發(fā)現(xiàn)，壓力提高了材料將熱能轉化為電能的能力，并有可能被用于制造清潔的發(fā)電機。該發(fā)現(xiàn)來自卡內(nèi)基的亞歷山大·岡恰洛夫和維克多·斯特魯日金研究團隊，相關的研究成果發(fā)表在 《自然材料》 上。

替代能源是應對碳排放引起的氣候變化的關鍵。具有熱電功能的化合物可以將熱能的先天物理需求從熱的地方傳播到寒冷的地方，轉化為能量，從而從溫差中收集電力。從理論上講，用這些材料建造的發(fā)電機可用于從其他過程散發(fā)出的“浪費”熱量中回收電力，為國家的能源預算做出重大貢獻。

但是，工程師們60年來一直無法提高任何熱電材料的室溫性能，這意味著利用這種能力制造的設備僅適用于某些非常特殊的應用，包括遠程燃氣管道和航天器。材料科學需要解決的問題是讓電化合物在室溫下良好地發(fā)揮作用，以充分利用其綠色能源的潛力。高壓科學技術高級研究中心研究小組發(fā)現(xiàn)，通過施加壓力并混合在帶電的鉻顆粒中，可以提高硒化鉛的熱電性能。研究提出了一種使用壓縮技術來改善熱電性能的新方法，使科學工作更有助于應對氣候變化的實際應用。

Renewology公司：解決世界上越來越多的塑料廢物問題

Enn環(huán)境新聞精粹 2019年10月10日

Priyanka Bakaya創(chuàng)立Renewology公司已經(jīng)近10年，該公司研發(fā)了一套將塑料廢料轉化為燃料的技術。如今，該技術甚至已被用于將不可回收的塑料轉化為高價值的柴油類燃料，以及新型塑料的前體物質(zhì)。自該公司成立以來，Bakaya一直通過多個業(yè)務和產(chǎn)品轉型帶領Renewology最大程度地發(fā)揮其影響力。

從一家車庫里創(chuàng)立的公司發(fā)展為全球可持續(xù)發(fā)展的公司，這個過程中，Renewology公司在美國和加拿大多地建立了社區(qū)塑料回收處理系統(tǒng)。該公司還成立了非營利組織“再生海洋計劃”（Renew Oceans），旨在減少塑料垃圾隨著河流進入海洋。

項目團隊關注到了世界上污染最嚴重的河流之一——印度恒河。項目首先在印度國內(nèi)宗教、政治和文化影響力頗大的瓦拉納西市落地，爭取到了該市的大力支持。通過鼓勵居民使用其安放在城市各處的“反向自動售貨機”來收集塑料廢物，以減緩這個世界最大的塑料垃圾“排放”河流受到的塑料污染。作為對居民的回報，當居民將塑料送入這個“反向自動售貨機”時，機器會為居民提供當?shù)氐纳唐穬?yōu)惠券。