2018年，2700万吨塑料被倾倒入美国垃圾填埋场。这些废物大部分是容器和包装：袋子、麻袋或瓶子。然而，即使是具有可持续意识的消费者在购买必需品时试图避免塑料包装，也可能很难做到。
生物塑料一直被吹捧为解决一次性包装问题的潜在方法，因为它们提供了从石油基塑料的过渡，更快的分解，以及潜在的肥料材料。但将它们放入环境中有什么弊端吗？在今天发表在《环境科学与技术》杂志上的一项研究中，蚯蚓被发现具有很强的消化源自聚乳酸（PLA）的生物塑料的能力，PLA通常由植物基糖制成。南开大学教授王磊比较了蚯蚓与各种塑料的相互作用，以及环节动物分解这些物质的能力。然而，他发现这个过程不仅仅是分解。
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与堆肥不同，堆肥将废物转化为富含营养的土壤，而塑料在垃圾填埋场暴露于风、阳光和水中会分解成更小的颗粒，称为微塑料。这些颗粒随后很容易被带入海洋、食物和土壤。
动物经常通过多种途径摄入微塑料，但很少有像喜欢土壤的蚯蚓那样暴露得多的。它们在挖掘时，会吞食泥土以消化有机物。如果土壤被塑料污染，它就会成为蚯蚓食物的一部分。虽然这一点在许多情况下已有记载，但关于生物塑料影响的研究却很少。
这可能部分是因为这个类别仍然模糊不清。“生物塑料是一种聚合物，它由完全生物衍生的成分制成，并且可以像加工普通塑料一样进行加工，”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的Damien Guironnet说，他没有参与这项新研究。
但加州大学伯克利分校的化学家Ting Xu指出，“生物塑料”这个词也可以指代可生物降解的塑料，她也没有参与这项研究。她说，这个定义仍然不完全标准化。由于这种差异，王在研究中使用了“生物基塑料”这个词。
“一些研究人员将生物塑料定义为‘包括生物基、可生物降解或兼具生物基和可生物降解的塑料的广泛材料类别’，”王在电子邮件中写道。“在我看来，‘生物基塑料’更准确。从某种意义上说，所有塑料都可能可生物降解，但程度不同。”
同时，源自天然材料的聚合物不一定能自行分解，这导致蚯蚓的饮食中可能含有生物塑料颗粒。王说，现有研究并不支持生物塑料和石油基塑料在环境污染方面存在显著差异，尽管可降解和不可降解塑料具有不同程度的风险。
“目前，大多数可生物降解塑料在自然环境中的降解速度并不像人们想象的那么快，因为这样的设计会降低它们的耐用性，”王解释说。“但总的来说，它们比不可降解塑料对微生物的亲和力更高。这可能意味着与微生物相关的生态和健康风险存在差异。”
为了测试蚯蚓更喜欢消化哪种塑料，王和他的团队在一个试验室中种植了四种材料：一种完全基于化石燃料的塑料，一种完全可降解的生物基塑料，以及两种半合成塑料。蚯蚓似乎避开了两种由纤维素制成的半合成塑料，而它们倾向于接近含有生物基PLA塑料和化石燃料基PET塑料的土壤。在这两种塑料中，无脊椎动物能够比PET更容易地分解PLA。徐对此并不感到惊讶，她解释说，聚合物的排列决定了其分解能力。
“PLA总是比PET更容易[分解]，”徐说。“这背后有很多原因。一个原因是，即使它们都是酯键，也有天然酶可以降解PLA，因为它们需要乳酸作为食物。”
事实上，PLA可能分解得太容易了，使其在自然环境中变得危险。在其为期10天的摄入测试结束时，王和他的团队发现大部分PLA已经分解成纳米颗粒，这些颗粒比微米小1000倍。王说，这表明存在潜在的生态风险——徐也表达了同样的担忧。
“它们可以作为颗粒被留下，而且它们是持久的，”她说。“它们是否可生物降解并不重要。它们仍然会像微颗粒一样。”
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近年来，微塑料与潜在的健康风险相关，部分原因是添加剂，如干扰激素的BPA、致癌的邻苯二甲酸盐和有毒重金属。但生物基微塑料和纳米塑料仍未得到充分研究，王在他的研究中也指出了这一点。Guironnet同意生物塑料对环境的影响是复杂的，范围从沉重的碳足迹到材料来源。
“化学品对环境的影响非常复杂，”他说。“它不像‘生物基比石油基好’那么简单。”
王希望推动对土壤中生物塑料分解的进一步研究。虽然蚯蚓能够消化PLA塑料是明确的，但它们是否能从中获得任何营养价值尚不清楚。吴说，生物塑料的生命周期是一个新兴的问题；了解地球生态系统如何适应它们非常重要。
