氧化－生物双降解PE降解机理及生物毒性研究

需求的背景和应用场景

在当今社会，塑料制品的广泛应用带来了严重的环境污染问题，尤其是聚乙烯（PE）等难以降解的塑料材料，对生态环境造成了长期且深远的影响。氧化-生物双降解PE作为一种新型环保材料，通过在PE中加入促氧化剂，利用光氧或热氧条件加速PE的分子键断裂，进而在微生物的作用下最终降解为水、二氧化碳和有机质，为解决塑料污染问题提供了新思路。然而，尽管这种材料具有潜在的环保优势，但社会对其完全降解性、降解过程的可控性以及促氧化剂残留可能带来的生物毒性等问题存在广泛争议。因此，深入研究氧化-生物双降解PE的降解机理及生物毒性，对于推动其在实际应用中的推广和环境保护具有重要意义。本课题旨在通过科学研究，为氧化-生物双降解PE的环保性能提供确凿证据，消除社会疑虑，促进其在农业、包装、日用品等领域的广泛应用。

要解决的关键技术问题

本课题需解决的关键技术问题主要包括以下几个方面：

1. 不同开放环境下的降解机理研究：通过对比不同环境条件下（如光照强度、温度、湿度等）氧化-生物双降解PE的降解过程，揭示其降解机理，为优化降解条件提供理论依据。
2. PE在土壤中及生物体内降解情况的C14同位素示踪研究：利用C14同位素示踪技术，追踪PE在土壤及生物体内的降解路径，证明其完全降解性及可控性，为评估其环保性能提供科学证据。
3. 促氧化剂富集下土壤环境监测研究：研究促氧化剂在土壤中的富集情况，及其对土壤环境质量的影响，为评估促氧化剂使用的安全性提供数据支持。
4. 土壤生物毒性效应研究：通过生物毒性实验，评估促氧化剂残留对土壤生物（如微生物、植物等）的毒性效应，为制定安全使用标准提供依据。

效果要求

本课题的研究预期将达到以下效果：

1. 科学验证：通过系统的实验研究，科学验证氧化-生物双降解PE的完全降解性及降解过程的可控性，为消除社会对其环保性能的疑虑提供确凿证据。
2. 安全保障：评估促氧化剂残留对土壤及生物体的潜在毒性，制定安全使用标准，确保氧化-生物双降解PE在实际应用中的安全性。
3. 技术创新：在降解机理及生物毒性研究方面取得创新性成果，为氧化-生物双降解材料的研发和应用提供技术支撑，提升我国在环保材料领域的科技竞争力。
4. 应用推广：基于研究成果，推动氧化-生物双降解PE在农业、包装、日用品等领域的广泛应用，有效缓解塑料污染问题，促进可持续发展。