综述：海洋环境中塑料废弃物的利用途径：综述

《Waste Management》：Utilization routes of plastic waste from the marine environment: a review

海洋塑料污染的全生命周期管理研究综述，涵盖监测、收集、预处理及回收技术。监测方法包括河流浮塑料（RFML）与海洋浮塑料（FMML）的标准化视觉观测及固定宽度带状追踪法，推荐使用JRC浮动垃圾监测应用。收集技术涉及机械拦截、自主无人机及智能收集装置，但存在微塑料捕获效率低、设备维护成本高等挑战。预处理方法包括氧化剂（H?O?）、碱性（NaOH/KOH）及酶解处理，化学回收如热解（400-700℃）和化学解聚（PET→BHET）可将塑料转化为燃料或单体。机械回收适用于高纯度聚烯烃（PE/PP）和尼龙（PA6），但需注意降解导致的机械性能下降。新兴技术如氢能转化（99.99%纯度氢气）和生物降解（PS在生物膜中降解18.9%）显示潜力，但需解决标准化监测不足、微塑料治理及跨区域协作难题。

　　塑料污染在海洋环境中的存在已成为全球关注的重要议题。这种污染不仅对生态造成深远影响，而且由于其难以降解和清除的特性，给环境治理带来了巨大挑战。为了应对这一问题，科学家和工程师正在探索多种方法，从监测污染源到回收、清理、再利用和再加工。本文综述了过去五年来关于海洋塑料垃圾处理、监测、清理、回收和再利用的最新研究成果，旨在为解决海洋塑料污染提供系统性的视角，并强调了新兴技术和策略的重要性。

### 塑料污染的现状与影响

塑料污染的严重性在海洋生态系统中尤为突出。海洋中的塑料垃圾不仅影响了海洋生物的生存，还通过食物链威胁到人类健康。例如，许多海洋生物如鸟类、鱼类和海龟因误食塑料而受到严重影响。研究表明，塑料颗粒在海洋生物体内积累，可能造成长期的健康风险。这些塑料污染物往往来源于陆地，通过河流进入海洋，其中约20条污染严重的河流负责了全球海洋垃圾的近三分之二。此外，约18%的海洋塑料垃圾与渔业活动有关，这包括渔网、浮标和渔线等。因此，塑料污染问题的复杂性和跨国界性要求我们采取全面且系统的策略来应对。

### 海洋塑料污染的监测

有效的监测是理解塑料污染来源、评估污染程度和评估缓解措施的关键。当前的监测方法涵盖了传统和现代技术，包括视觉观察、遥感、机器学习和清洁技术等。这些方法各有优劣，但缺乏统一的标准和长期的系统性数据收集。为了弥补这一不足，欧盟通过了《海洋战略框架指令》（MSFD），并成立了海洋垃圾技术小组（TGML），制定了《欧洲海洋垃圾监测指南》。该指南建议使用标准化的方法来监测不同类型的海洋垃圾，包括浮游垃圾、固定垃圾和海滩垃圾。这些方法旨在提高数据的可比性和一致性，从而支持更有效的治理策略。

### 塑料废物的回收与收集

海洋塑料废物的回收和收集技术正在不断发展。目前，已有多种技术用于收集海洋中的塑料垃圾，包括机械回收、自主设备和半自主设备等。例如，机械回收技术使用船只和网具来收集表面的塑料垃圾，而自主设备如无人机和机器人则可以用于局部区域的垃圾收集。这些技术在减少海洋垃圾污染方面显示出潜力，但也面临着挑战，如高昂的运营成本、设备维护的困难以及对生态环境的潜在影响。因此，需要进一步优化这些技术，使其更加高效和环保。

### 塑料废物的预处理与清洁

预处理和清洁是塑料回收过程中的重要步骤，确保回收的塑料废物适合再利用和再加工。目前，清洁方法包括酸碱处理、氧化处理、表面活性剂使用、有机溶剂提取和酶解等。这些方法各有优缺点，例如酸碱处理虽然有效，但可能对塑料造成损害；氧化处理虽然能有效去除有机物，但对某些塑料的降解效果有限。此外，表面活性剂如SDS可以有效去除油脂和生物膜，但其潜在的环境毒性不容忽视。因此，需要根据塑料的类型和污染程度选择合适的清洁方法，以平衡清洁效果与塑料的完整性。

### 塑料的回收与再利用路径

塑料的回收和再利用路径包括机械回收、溶剂回收、化学回收、能量回收和生物降解等。机械回收是最常用的方法，适用于单一类型的塑料或经过分类的混合塑料。通过挤出、注塑、热压和3D打印等方法，可以将回收的塑料重新加工成新产品。然而，机械回收并不适用于严重降解或污染的塑料，此时化学回收成为更有效的选择。化学回收技术如裂解、气化和催化裂解可以将塑料分解为单体或石油化学产品，从而实现资源的再利用。此外，溶剂回收方法通过溶解和再沉淀的方式，能够有效分离塑料与其他成分，适用于某些类型的塑料如PVC和PS。

### 未来的挑战与机遇

尽管在塑料污染的监测和回收方面取得了一定进展，但仍存在许多挑战。首先，缺乏全球统一的监测标准限制了数据的可比性和长期趋势分析。其次，当前的收集技术主要针对大块塑料，而对微塑料的回收仍处于探索阶段。此外，塑料预处理和清洁方法的研究相对有限，多数方法仅涉及简单的水洗步骤，难以有效去除复杂的污染物。未来的研究需要关注塑料在海洋环境中的降解过程及其对回收效果的影响。同时，新兴的回收路径如将塑料转化为氢气、活性炭或用于能量存储材料，仍需进一步探索和验证。

### 结论与展望

海洋塑料污染是一个复杂且持久的环境问题，需要多学科的综合解决方案。通过监测、回收、清洁和再利用，可以有效减少塑料对海洋生态系统的威胁。然而，实现这一目标需要克服诸多技术和管理上的挑战。未来的研究应致力于开发更高效、更环保的塑料回收和再利用技术，同时推动政策和公众意识的提升，以实现可持续的海洋管理。此外，工业界和科研机构的合作对于推动塑料回收技术的商业化和规模化应用至关重要。只有通过持续的努力和创新，才能有效应对海洋塑料污染这一全球性挑战。