夏威夷面临日益严重的塑料废弃物挑战。岛上的回收过程既昂贵又困难，大量海洋垃圾不断冲上岸或滞留在周围水域。现在，研究人员正在探索一种创新解决方案，将废弃的渔网和家庭塑料废料转化为沥青铺设道路。初步结果表明，这种方法可能为那些原本会被填埋或流入海洋的塑料提供一个实际的新去处。夏威夷太平洋大学海洋垃圾研究中心（CMDR）的研究员杰里米·阿克沃西在美国化学学会（ACS）的春季会议上提出了这一发现。阿克沃西表示：“这项工作研究了在夏威夷的道路上使用回收塑料是否合乎责任。通过重复使用已经在夏威夷的塑料废料，我们可以减少将废塑料从岛上运输、焚烧或倾倒在夏威夷日益饱和的垃圾填埋场的环境和经济影响。”自2020年以来，夏威夷的大多数道路使用改性聚合物沥青（PMA）建造，目的是提高强度和耐久性。与传统沥青相比，PMA更具柔韧性，并且能够更好地抵抗开裂、车辙和水损害，使其非常适合夏威夷的热带气候。为制造PMA，将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS; 一种共聚物）的颗粒熔化为粘性的石油基沥青粘合剂。然后将该粘合剂与加热的骨料（岩石和沙子）混合，在铺设沥青之前涂覆所需材料。研究人员想知道，是否可以用废弃塑料替代部分新聚合物。他们还想了解，用回收塑料制成的道路是否表现良好，以及是否可能释放微塑料或其他化学物质到环境中。这些问题促使夏威夷交通部（HDOT）与环境化学家詹妮弗·林奇合作，后者是CMDR的主任和研究团队的领导者。 HDOT要求林奇的团队解决两个关键任务。首先是提供从夏威夷海域收集的废弃渔网，以用于实验性的回收塑料沥青。“外国产的废弃渔具是夏威夷海洋垃圾问题的最大贡献者，”林奇表示。“迄今为止，CMDR的赏金项目为获得许可的商业渔民提供经济奖励以清除海洋垃圾，已从太平洋中移除84吨大型废弃渔具。”第二个目标是确定用回收塑料制成的路面是否释放比标准SBS改性沥青更多的微塑料。“CMDR的实验室配备了最先进的化学仪器，用于量化和表征环境样本中的微塑料，”林奇解释道。“这一能力非常独特且影响深远，特别是与我们的海洋垃圾清除项目及其将垃圾回收为长期所需基础设施产品的使命相结合。”在美国一家公司将回收塑料处理成适合沥青生产的材料后，HDOT将该项目转入实际应用。一家当地铺路公司使用三种不同的沥青混合物对欧胡岛上一条住宅街进行重新铺设：一种是标准SBS，一种包含来自檀香山住宅回收计划的回收聚乙烯，另一种则是用从废弃渔网回收的聚乙烯制成的。大约11个月后，林奇的团队回到每个路段收集路面灰尘，以便测量释放到周围环境中的微塑料。科学家们将路面灰尘中不同类型的聚合物分离，包括微塑料、更大的塑料碎片和轮胎橡胶。之后他们使用热解气相色谱-质谱法（Py-GC-MS）确定这些材料的来源。分析结果显示，标准PMA中存在苯乙烯和丁二烯，回收塑料和渔网所铺设的道路中则含有聚乙烯，汽车轮胎中则有异戊二烯和丁二烯橡胶。早期发现显示，含有回收聚乙烯的路面释放的聚合物并不比传统SBS路面多。同样的模式出现在实验室性能测试和从实验路段收集的模拟雨水中。尽管研究人员检测到微塑料大小的颗粒，但不论来自哪种铺面，只有极少数被识别为聚乙烯。研究人员认为，这是因为塑料与沥青粘合剂混合。随着道路随着时间的推移磨损，脱落的颗粒是由岩石、沥青粘合剂和聚合物混合而成，而不是单独的塑料。研究小组还在将路面释放的聚合物与路尘中的轮胎材料数量进行比较。“在我们的初步Py-GC-MS数据中...