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你玩过的乐高积木,可能需要长达1300年才能完全降解

作者: 学术君

时间: 2020-04-06 15:35

塑料在海洋中无处不在,这些被游客丢入海洋、或通过家庭垃圾处理进入海洋的塑料,会长期潜伏在海水中。乐高积木这种紧密连接的塑料玩具也不例外,即使在海洋最深处也已经充斥着这些垃圾。

近期,英国普利茅斯大学(University of Plymouth)领导的一项研究发现,据估计乐高积木可以在海洋中生存 100 到 1300 年。

领导该研究的环境科学副教授 Andrew Turner 博士说:“乐高积木是历史上最受欢迎的儿童玩具之一,其吸引力之一在于其耐用性。尽管它可能在海洋里数十年都没有明显磨损,但是它的坚固程度还是令我们吃惊。”

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这项研究发表在《环境污染(Environmental Pollution)》杂志上,研究人员重点研究了在英格兰西南海岸线上被冲刷的乐高积木。

研究人员对 50 块从海滩上收集的由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)制成的风化乐高积木进行清洗后,在实验室中测量这些积木的质量和螺柱的大小。然后,使用X射线荧光(XRF)光谱仪确定每个积木块的化学特征,并基于某些元素是否存在的结果,来判断积木块的存活寿命。

研究人员表示:“通过将这些积木与上世纪七八十年代购买的未风化套装进行比对,研究人员能够确定它的磨损程度,从而确定这些积木在海洋环境中可以存在多久。”

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研究人员发现,这些乐高积木块已经变色,并且变得光滑,其中一些结构已经破裂和破碎,从乐高积木被水浸泡后的磨损模式可以看出,它们正在分解成微塑料,而微塑料对海洋生物是有害的。

当然,这项研究并不是在指责乐高,而是想要了解某些类型的塑料能在海洋环境中存活多久。

Andrew Turner 说:“这再次强调了人们妥善处理废旧物品的重要性,以确保它们不会对环境造成潜在的危害。”Andrew Turner 博士此前曾对冲在岸上的海洋垃圾物品的化学性质进行了广泛的研究。

先前的研究表明,塑料水瓶在海洋中分解需要数十年的时间。但是,由于许多用于制造电子产品和其他消费产品的塑料部件与塑料水瓶相比,其厚度和坚固性更接近乐高积木,因此 Turner 怀疑可能整个海洋中塑料的降解需要数百年的时间。

2015 年,发表在 CNET 网站的一篇报道称,乐高将停止生产以石油为原料的塑料积木,并宣布了一项 1.5 亿美元的研究计划,目标是到 2030 年,寻找一种可持续的、环保的积木生产材料替代方案。

论文题目:Weathering and persistence of plastic in the marine environment: Lessons from LEGO

论文摘要:

The residence times of plastics in the oceans are unknown, largely because of the durability of the material and the relatively short (decadal) period of time over which plastic products have been manufactured. In this study, classic LEGO bricks constructed of acrylonitrile butadiene styrene (ABS) and washed up on beaches of southwest England have been subjected to X-ray fluorescence (XRF) analysis and the spectra and any other identifiers matched with unweathered blocks stored in collections or sets of known history. Relative to unweathered equivalents, weathered blocks exhibit varying degrees of yellowing, fracturing and fouling, and are of lower mass, average stud height and mechanical strength. These effects are attributed to photo-oxidative degradation and the actions of physical stress and abrasion while exposed to the marine environment. Infrared spectra indicate that the polymer remains largely intact on weathering but with photo-degradation of the polybutadiene phase of ABS, while quantification of XRF spectra reveals that pigments like cadmium sulphoselenide become more heterogeneously distributed in the matrix when in the environment. Using measured mass loss of paired (weathered versus unweathered) equivalents and the age of blocks obtained from storage we estimate residence times of between about 100 and 1300 years for this type and thickness of plastic, with variations reflecting differences in precise additive composition and modes of weathering.

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114299

参考资料:

https://www.cnet.com/news/lego-bricks-could-linger-up-to-1300-years-in-the-ocean-scientists-say/

https://www.plymouth.ac.uk/news/study-suggests-lego-bricks-could-survive-in-ocean-for-up-to-1300-years

https://www.rte.ie/news/environment/2020/0316/1123525-lego-bricks-sea/

https://www.sciencenews.org/article/legos-may-take-hundreds-years-break-down-ocean

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749119364152?via%3Dihub

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