西北大学研究表明，海水中的溶解离子和有机物与塑料"竞争"阳光反应，显著延缓降解速度。
科学家很早就知道太阳光中的紫外线能打断塑料的长链分子，使塑料逐步降解。但一个自相矛盾的现象一直悬而未决，为什么在阳光普照的水域中，塑料制品照样能顽强地存在几十年而不见明显分解？美国西北大学的工程师团队现在找到了答案，出人意料的元凶竟是水本身。
由Ludmilla Aristilde教授领导的团队设计了一套模拟自然水体的实验室系统。他们分别使用了三种不同的水环境：类似海水的富含溶解离子的水，其中包含氯离子、溴离子、碳酸氢根和硫酸根，类似淡水的低盐分水，以及作为对照组的纯净水。将聚苯乙烯塑料条放入这三种水中，在模拟全光谱阳光的条件下照射了大约三个月。
结果一目了然。塑料在纯净水中降解最充分，在淡水中降解明显减少，在海水中的降解则被抑制到了最低程度。当研究团队进一步向水中添加天然有机物后，塑料的降解进一步受到抑制。Aristilde解释说，当水中存在溶解离子和漂浮的有机分子时，阳光会发生"注意力分散"，优先与这些溶解的化学组分发生光化学反应，而这些组分实质上是在与塑料争夺阳光有限的能量。
团队还引入了一种已知能降解塑料的环境细菌进行后续测试。塑料在淡水中经过阳光照射后，更容易被微生物进一步分解。而海水中的塑料因为阳光降解的第一步就已严重受阻，后续的微生物降解效率也远低于淡水样品。正如Aristilde所总结的："太阳完成降解过程的第一步，帮助微生物啃食塑料。"这项研究的实际意义在于，在简化实验室条件下看起来很有效的塑料降解方案，在真实的自然水系统中表现可能大相径庭。研究发表于《npj Materials Degradation》。
研究团队还指出了一个重要的实际启示。当前许多环保倡议和立法都在推动"可生物降解塑料"作为一次性塑料的替代方案，但如果这些所谓可降解塑料在海水和淡水中的降解行为存在根本差异，那么针对海洋塑料污染和内陆淡水塑料污染可能需要完全不同的治理策略。同时，工程塑料时如果能有意识地设计那些对水化学不敏感的降解通路，或许就能造出在自然环境中真正快速分解的新型材料。这是一项典型的"基础科学指导工程设计"的研究，让我们认识到要解决塑料污染这个全球性挑战，首先需要深刻理解自然系统本身的复杂性。这篇研究也是一个有益的提醒，自然界的答案往往比实验室里的来得更迂回。
原文：https://phys.org/news/2026-06-plastic-lingers-chemistry-nature-cleanup.html