摘要:
生物塑料因原料清洁以及可降解性好等优点被广泛应用,但其降解尤其是光降解过程中材料物理化学性质的动态变化规律、以及次生污染物的生成机制及其环境归趋尚缺乏定量评估。本研究通过模拟太阳光加速降解实验,探讨了三种典型生物塑料薄膜(淀粉基、纤维素基及聚乳酸)与一种传统石油基聚乙烯(PE)薄膜在0-30天光老化过程中降解动态及微塑料、添加剂等有害物质释放情况。扫描电镜(SEM)观测到生物塑料薄膜表面在30 d时光致裂纹密度较初始状态增加2~3倍,傅里叶红外光谱(FTIR)显示羰基指数(CI)上升50~80%(1078 cm?1处峰强显著增强),X射线衍射(XRD)分析表明结晶度下降20~35%,三种材质结构相似,而传统石油基塑料以C-C键为主环境降解能力相对较弱。定量分析发现,在四种材料中,淀粉基生物膜释放的微塑料数量最高,达到7×107片以上。气相色谱-质谱(GC-MS)检测显示生物膜中邻苯二甲酸酯类添加剂(PAEs)的迁移,其中邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)均有释放,虽未超出《水质6种邻苯二甲酸酯类化合物的测定液相色谱-三重四极杆质谱法》(HJ 1242-2022)标准,但仍有可能造成环境风险。研究表明,尽管生物降解薄膜具备快速表观分解特性,但其光降解过程中产生的微塑料、DOM及PAEs等次生污染物可能形成复合污染链,对土壤-水体生态系统构成潜在威胁,亟需在材料设计与标准制定中强化降解可控性和全生命周期风险评估。