摘要:本文回顾了有关基于生物聚合物和生物技术的生物塑料的最新研究,以解决塑料污染。随着社会的发展,塑料正在成为一个重大的问题,尤其是随着一次性的变体。这些包装膜主要由石油组成,并以高热量精制,在此过程中释放二氧化碳污染物。在其寿命结束时,塑料经常在垃圾填埋场和环境中扔掉,对人类和生态系统的健康构成风险。尽管生物塑料在当今的市场中很普遍,但它们缺乏生物降解性和高成本阻碍了广泛使用。结果,已经出现了有关新的生物降解生物塑料的新方法的研究。本文回顾了有关大肠杆菌,壳聚糖,角蛋白,纤维素和藻酸盐的研究,作为合成新的生物塑料链的非常规方法 - 刚性的3D僵硬的3D巨石和柔性包装膜。藻酸盐复合膜在可持续性,成本,机械性能和易于可扩展性方面显示出最大的希望,但仅限于低湿度环境。因此,在广泛采用之前需要进行其他研究和现场测试。
在过去的 30 年里,聚合物复合材料行业蓬勃发展,为航空、能源和运输部门生产先进的结构材料。然而,交联热固性基质的使用与重大的报废挑战有关,这对该行业来说是一个关键问题。此外,该行业的特点是许多劳动密集型流程。根据工业 4.0 原则,已经确定了两条主要途径来提高可持续性:利用高性能热塑性基质和将人工智能融入制造业。然而,人们对这些技术的生命周期评估存在很大的担忧,这些担忧在初始计算中没有考虑到,包括聚合物合成的环境足迹和训练人工智能的能源需求。这一观点旨在解决化学原料可能产生的大量二氧化碳排放以及这些新技术的高计算要求。
由基于生物的和/或可生物降解聚合物组成的摘要生物塑料具有在向可持续发展经济的过渡中发挥关键作用的潜力。使用可生物降解的聚合物不仅会导致温室气体排放减少,而且可能会解决环境中塑料废物持续存在的问题,尤其是在清除具有挑战性的情况下。尽管如此,鉴于其生物差异性强大取决于环境条件,因此不应将可生物降解的塑料视为适当的废物管理实践的替代品。在阻碍市场上可持续实施的挑战中,鉴于这些材料的生产量的增加,有效下游回收路线的降低至关重要。在这里,我们讨论了生物塑料最有建议的寿命终结场景。应考虑各种回收策略,包括机械,化学或生物学(酶和微生物)方法。使用酶作为生物植物作为化学回收的一种更具选择性和环保的替代品,从而可以生产新的生物塑料,并增加价值和高质量的产品。对生物塑料的工业提出的其他待处理问题包括最终用户的错误信息,缺乏标准化的生物塑料标签,不清楚的生命周期评估指南以及对更高金融投资的需求。尽管进一步的研发工作对于促进生物塑料的可持续性和广泛应用至关重要,但已经在这个方向上取得了重大进步。
抽象的微塑料(MPS)具有修改水生微生物通讯和分布微生物(包括病原体)的潜力。这给水生生命和人类健康带来了潜在的风险。尽管如此,在MPS上的“搭便车”微生物的命运在不同的水生栖息地仍然在很大程度上未知。为了解决这个问题,我们进行了50天的微型COSM实验,操纵河口条件,以使用长阅读的元法编码方法来研究河流,海洋和塑料之间细菌和微核细胞的交换。我们的发现表明,塑料上的细菌有显着增加,包括假单胞菌,鞘氨拟型,杂种,菌丝,Brevundimonas,aquabacterium和thalassolituus,所有这些都以其污染物降解能力,特定多余的聚糖水纤维剂而闻名。我们还观察到降解的真菌(即cladosporium和plectosposposella)和早期分化的真菌(隐菌菌,也称为rozellomycota)与plastisphere的早期分化真菌有很强的关联。SEA MPS主要由真菌(70%)殖民,其中一小部分河流向微生物(1% - 4%)殖民。海水中仅有MPS的存在将浮游生物真菌的相对丰度从2%增加到25%,这表明浮游生物和质地群落之间的交流很大。使用微生物源跟踪,我们发现MPS仅分别分散了3.5%和5.5%的河流细菌和微核生素群落。因此,尽管MPS选择并促进了生态意义的微生物的扩散,但不太可能在不同的水生栖息地之间进行急剧的组成变化。
微塑料(MP)是富含碳的聚合物,在环境中无处不在。随着塑料产生的增加,微塑性污染可能会加剧,并导致微生物群落和生物地球化学过程(例如碳循环)发生重大变化,最终影响陆地生态系统中的温室气体排放和碳储存。然而,目前对MPS对土壤碳循环作用的影响仍然有限,并且缺乏对以前研究获得的分散信息的系统评价。因此,本综述提供了有关国会议员对土壤碳循环影响的当前知识的系统概述,并提供了未来的研究建议。新兴的证据表明,MP可以通过修饰土壤物理化学和微生物学特性来影响土壤碳稳定性以及CO 2和CH 4的排放;尽管可生物降解的MP通常比不可降解的MP具有更大的作用,但特定效应高度依赖于塑料类型,大小和浓度。MPS对土壤碳周期的影响的具体机制仍然难以捉摸,这主要从微生物变化的角度进行了讨论,包括微生物生物量,微生物群落群落以及与碳代谢相关的关键酶和功能基因。需要进一步的研究以阐明MPS是否对土壤碳分解以及所涉及的生物和非生物机制具有正启动作用。本评论论文帮助研究人员更清楚地了解了MPS如何以及如何影响土壤生态系统中的碳循环。
图2示意图显示了AD临床前模型中抗塑料神经保护作用的机制。(1)紫杉醇,Peloruside A,Epothilone D和他莫昔芬还原微管稳定性和动态性,从而导致微管功能的恢复。(2)Aβ-靶向药物(Bexarotene,carmustine和imatinib)减轻了β斑块的负担,从而逆转了认知缺陷。(3)自噬诱导剂lonafarnib诱导的Tau病理学的溶酶体清除恢复了认知功能。(4)细胞外Aβ斑块激活神经胶质细胞并诱导衰老的特征。使用鼻溶剂(dasatinib和槲皮素)清除衰老细胞可减少神经炎症,β病理学和认知缺陷。(5)Axitinib调节异常血管生成并纠正脑血管缺陷。(6)HDAC抑制剂伏诺替纳斯特恢复表观遗传平衡并逆转记忆力障碍。(7)Masitinib挽救突触损失可防止认知能力下降。用生物者创建。com。[可以在wileyonlinelibrary.com上查看颜色图]
塑料是当今社会中人们生活的必要组成部分。然而,这些塑料产品将继续磨损,损坏,并降解为微塑料和纳米级塑料,或微塑料和纳米塑料(M/NP)(M/NPS),当它们被扔掉后被扔掉并暴露于外部影响力时。即使M/NP受到更多关注,主要重点仍在其检测和危害上。删除M/NP是一个话题不太频繁的话题。这篇评论的目的是鼓励更多的研究人员消除M/NP。水变得稀缺,因此必须提高释放到环境的废水标准。本评论首先简要概述了M/NPS研究的历史,并列出了当前用于定性和定量M/NP的主要分析技术。讨论了从水中处理这些污染物的当前方法。列举了各种方法的好处和缺点,并形成了对比,以帮助更多的研究人员选择最佳的研究方法。最后,关于M/NPS删除领域状态的未来研究建议。本评论讨论了最近研究发展中废水处理中的好处和现场规模的应用。最终,认识到了增强现实商业应用的治疗方法的困难,并提出了未来的路径。这旨在进一步推进去除M/NP的方法的开发。
城市集群环境安全和绿色发展的关键实验室,教育部,生态学,环境与资源学院,广东技术大学,广州大学,广州510006,B中国B农业资源与环境研究所,江苏大学农业科学学院,农业科学科学科学科学科学科学科学系,北美农业科学学院Ottingen,37077 G ottingen,德国D人民友谊大学(Rudn University),117198,俄罗斯莫斯科,俄罗斯E州主要水中水主要实验室,北京师范大学,北京师范大学,北京100875年,北京大学,伯林研究所,北卡罗来纳大学,北京大学研究所。 (BBIB),柏林,德国