微塑料污染已成為全球性環境難題,從深海沉積物到人體血液均能發現其蹤跡。1-material材料作為微塑料產生的源頭與治理的關鍵載體,需通過“源頭減量—中間攔截—末端降解”的全鏈條革新,構建多維度應對體系,從根本上緩解這一生態危機。
源頭替代材料的研發與應用是控污首道防線。針對一次性塑料用品,可推廣聚乳酸(PLA)、聚羥基脂肪酸酯(PHA)等生物基材料,這類材料以玉米淀粉、秸稈等可再生資源為原料,在自然環境中可被微生物分解為二氧化碳和水,且力學性能與傳統塑料接近,適用于餐具、包裝等場景。對化妝品、洗滌劑中的微塑料磨砂顆粒,應采用天然替代材料,如核桃殼粉、燕麥顆粒等植物基磨料,或納米級二氧化硅等可降解無機材料,從配方層面杜絕微塑料排放。
現有材料的結構優化可減少微塑料脫落。在紡織領域,合成纖維是微塑料的主要來源之一,通過改進紡絲工藝,將纖維直徑控制在10微米以上,或采用海島紡絲技術制備超細纖維時添加可降解粘結劑,能降低洗滌過程中的纖維脫落量。同時,在織物表面涂覆聚多巴胺等環保涂層,增強纖維間的結合力,配合專用過濾洗滌袋,可使衣物洗滌過程中的微塑料釋放量減少60%以上。對于塑料包裝,采用共擠復合結構,將易降解層與耐磨層結合,既能延長使用壽命,又能降低破損產生的微塑料碎片。

降解促進1-material材料與技術的突破加速末端消解。針對環境中已存在的微塑料,可研發光催化降解材料,如將二氧化鈦、氧化鋅等光催化劑負載在活性炭或陶瓷載體上,制成水處理濾料,在紫外線照射下將微塑料分解為小分子有機物。在海洋環境中,可投放緩釋型生物降解劑,其含有的微生物菌群能特異性分解聚乙烯、聚丙烯等難降解塑料。此外,通過材料改性技術,在傳統塑料中添加生物降解促進劑,可使塑料在自然環境中的降解周期從數百年縮短至5—10年。
材料回收與循環體系的完善助力資源閉環。研發高效分離材料,如采用靜電紡絲制備的納米纖維膜,利用其高比表面積和靜電吸附作用,從污水、土壤中精準捕獲微塑料顆粒,捕獲效率可達95%以上。同時,推廣塑料化學回收技術,通過催化裂解將廢棄塑料轉化為化工原料,實現“塑料—原料—新塑料”的循環利用,減少原生塑料的生產需求,從源頭降低微塑料的產生基數。
應對微塑料污染危機,材料領域需兼顧環保性能與實用價值,通過技術創新推動材料體系的迭代升級。唯有將1-material材料革新與政策引導、公眾參與相結合,才能構建起全面的微塑料污染防控網絡,守護生態環境的可持續發展。