PET塑料废弃物及微塑料生物降解与转化的研究现状与展望

塑料工业的发展在给人类社会带来方便的同时,也导致大量的废旧塑料垃圾不断产生,给全球生态系统带来了严重的负担。我国是塑料生产和消费大国,在塑料的研究和治理等方面都面临空前的国际舆论压力,近年来,我国相继推出一系列限塑禁塑政策,发展高效塑料降解策略已成为生态、环境、能源等领域发展的迫切需求。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是应用最广泛的合成聚酯之一,通过生物酶法对其回收是一种绿色理想的处理方法,为解决PET废弃污染提供新契机。近年来,不同来源的PET水解酶可分为来自嗜热微生物(放线菌和真菌)的嗜热降解酶和来自中温细菌的温和降解酶。这2种在不同温度下发挥高效PET降解能力的酶对于PET废弃塑料处理有着不同的优势。本文主要对可回收PET废物以及无法有效回收的微塑料的生物降解的研究现状进行梳理总结,重点阐述了PET降解酶设计改造策略和应用前景,以期为开发高效PET降解酶提供参考依据,为资源可持续发展和环境治理等重大问题提供资源储备。

黑水虻虫沙在肥料应用中的研究进展

目前我国有机废弃物年产量约45亿~50亿t,若处理不当会对大气、水体、土壤等产生负面影响,从而对环境造成二次污染。黑水虻幼虫可有效分解有机固体废弃物,将其转化为符合循环经济概念的可销售产品,在此过程中产生的虫沙可作有机肥料,从而推进传统经济发展向生态循环经济模式过渡。然而,目前对于虫沙的营养成分、微生物和生物活性物质的组成,提高其生物稳定性的后处理要求,及其在土壤和植物代谢过程中的作用机制等尚未明确。为提高有机废弃物资源化利用程度、促进农业可持续发展,综述了黑水虻幼虫对有机废弃物的转化潜力,总结了虫沙特性及其对植物生长的影响,重点分析了虫沙作为植物肥料的应用现状,指出了该产品对现代生态农业发展的促进作用,并归纳和总结了尚待解决的问题。

Study on the construction and operation for management system of municipal domestic wastes

In recent years, the quantity of our country＇s municipal damestic wustes increase rapidly, but the waste disposal still has problems, such as the simple way of processing, wasting the resources, the serious environmental pollution and so on. By holding waste minimization as the center, the developed countries have formed perfect waste management system, Based on analyzing the status quo and problems of processing in our country, on the principle of benefit, scale, waste minimization, reclamation and hazard-free treatment, according to the recycling model of processing, the article has constructed ant country＇s domestic wastes management system, proposed the meusures of promoting the operation of system. It has realized the traasformatian of waste management system from terminal disposal to source reduction. ewhieved the goals, including domestic wastes categorizing and reclaiming, industrialization and non-pollution processing, and finally brought sustainable development for resources, environment, economy and society.

中欧组织间合作研究项目MIX-UP助力实现“碳中和”

随着全球塑料循环体系的变革升级,提高塑料的回收利用不仅可以减少塑料在生命周期中的碳排放,还可以解决废塑料潜在的生态环境危害。文中介绍了2019年国家自然科学基金组织间国际(地区)合作研究项目“废塑料资源高效生物降解转化的关键科学问题与技术(MIXed plastics biodegradation and UPcycling using microbial communities,MIX-UP)”。该项目聚焦“塑料污染”这一全球化的问题,围绕中欧双方确定的“塑料生物降解菌群”研究领域,联合中欧双方14家优势科研单位,开展实质性的重大前沿合作研究。针对废塑料生物降解中存在的解聚与重塑两个难题,项目以难降解石油基塑料(PP、PE、PUR、PET和PS)以及生物可降解塑料(PLA和PHA)的混合废塑料作为研究对象,从塑料微生物降解途径解析及关键元件的挖掘与改造、塑料高效降解混菌/多酶体系的构建与功能调控、塑料降解物的高值化炼制途径设计与利用策略3个方面展开研究。本项目将突破废塑料生物降解转化中高效降解元件挖掘、塑料降解物高值化利用的关键科学问题与技术,探索一条废塑料资源化、高值化、循环化、低碳化的新塑料循环路线,建立以“降塑再造”为核心理念的废塑料生物炼制体系,丰富我国固废资源化生物技术利用平台。项目的实施不仅有助于提升我国塑料(生物)循环经济的理论基础和关键技术水平,还可以推动我国与国际科研院所的多边交流与合作,促进我国在生物技术领域的创新发展,助力我国碳中和目标的实现。