与塑料的快速生产相比，塑料的回收利用不容乐观，塑料的积累给自然环境带来了前所未有的压力。为了解决这些问题，除了开发有效的回收技术外，公众还提倡使用可降解替代产品来替代一次性塑料。在可降解塑料中，可生物降解塑料 (BPs)引起了人们的广泛兴趣。然而，BPs的生物降解通常需要相对较高的水分和温度条件以及微生物丰度，例如堆肥降解需要70%的湿度和55°C，这在自然环境中并不总是可获得的。因此，从长远来看，BPs能否成为解决塑料积累问题的一种有前途的方法仍然是一个问题。
在自然环境条件下，很大程度上需要对BPs的降解过程和潜在的二次污染物形成进行调查和评估。迄今为止，关于 BPs 生物学效应的研究仍处于摇篮阶段。缺乏标准和测试方法来评估未管理的淡水生态系统（包括湖泊、溪流和河流）和大多数海洋环境中塑料材料的生物降解性。此外，二次塑料颗粒可能会在 BP 降解过程中释放，从而带来潜在的生态风险。然而，有限的研究主要在水生环境中进行，而关于BP微塑料在其他环境介质（如空气和土壤环境）中形成的研究相对较少。此外，缺乏关于 BP 降解过程中形成的微塑料颗粒浓度的数据，这对于微塑料毒性研究将更有价值。研究内容：
在这里，研究了几种常见类型的BPs
聚对二氧环己酮(PPDO)、
聚乳酸(PLA)、
聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)
和几种典型的 BP 混合物
40% 矿物掺杂聚乙烯 (MD40)、
PLA_blend（50%PLA+50%聚乙烯），
PBAT共混物（90%PBAT+10%PLA）
在自然空气（缺乏微生物）和土壤（富含微生物）条件下的降解过程和降解性能，以期更好的了解他们潜在的环境命运。监测了塑料在6个月降解过程中的失重动力学，研究降解后微塑料的形成，深入探讨了不同塑料的微生物群落多样性和降解机制。
主要研究结果：
2.有遮蔽物的窗台下空气环境的降解实验。这种设置不仅可以确保有效的阳光照射，还可以避免雨水的浸入。
3. 不同塑料在 6 个月后在空气和土壤环境中的 6 个月降解过程中的失重动力学。带有蓝色圆点的条形代表空气中的塑料失重值，带有红色方形点的条形代表土壤中的塑料失重值。相邻两个条形顶部的星号表示空气和土壤环境之间塑料的重量损失百分比存在显著差异（p < 0.05）。(a) PPDO：聚对二氧环己酮；(b) PLA：聚乳酸；(c) PBAT：聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯；(d) PLA共混物：50%的PLA+50%的聚乙烯；(e) PBAT 混合物：90% PBAT+ 10% PLA；(f) MD40：40% 矿物掺杂聚乙烯。
4. 降解性较好的塑料在其原始状态下、在空气中降解6个月后、在土壤中降解6个月后的表面形态特征。(a-c) PPDO；(d-f) PLA；(g-i) PBAT。黄色箭头表示塑料裂纹和碎片的形成，红色箭头表示PPDO塑料表面出现结晶方块，绿色箭头表示微塑料的形成.
5. 空气和土壤环境中形成的 PPDO 微塑料的鉴定。(a) 在空气环境中形成的微塑料；(b) 图 a 中微塑料的表面形态；(c) 图b中微塑料的拉曼光谱；(d) 土壤环境中形成的微塑料；(e) 图 d 中微塑料的表面形态；(f) 图e中微塑料的光谱
6. PPDO 可生物降解塑料在空气和土壤环境中降解六个月后释放的微塑料。(a) 微塑料颗粒丰度；(b) 在空气中降解后的微塑料尺寸分布；(c) 在土壤中降解后的微塑料尺寸分布。微塑料丰度表示为每个原始塑料质量形成的微塑料颗粒数。* 表示微塑料浓度在空气和土壤环境之间存在显着差异（p < 0.05）。柱上不同的小写字母代表它们之间的显著差异（p < 0.05）。
7.降解6个月后从土壤环境中收集的不同塑料的微生物群落组成分析。(a) OUT 分布的维恩图，显示了塑料组之间不同和共享的 OTU 的数量；(b) Circos 分析，它反映了塑料生物膜中不同门的丰度，样品组和微生物组成之间的连接带的每一侧都有不同的颜色；(c) 分层聚类热图，显示微生物在属水平上的塑料和土壤分布模式；(d) PCoA 分析，它帮助我们通过对 β 多样性的微生物进行聚类来可视化群体之间的差异；(e) 使用 Wilcoxon 秩和检验的 LEfSe 分析（仅显示显着结果）。图中由内向外辐射的圆圈代表从门到属的分类级别。每个不同分类级别的小圆圈代表该级别的一个分类，小圆圈的直径代表相对丰度。没有显著差异的物种统一着色为黄色，而具有显著差异的物种则按组着色。
研究结论：
在 6 个月的降解后，所选的几种塑料的降解水平遵循纯 BPs >BP 混合物>声称“BP”≈不可生物降解塑料的顺序。光降解和生物降解分别是这些塑料在空气和土壤中的主要降解机制。由于其特殊的醚键和生物膜上丰富多样的微生物， PPDO在空气 (54.7 ± 9.1%) 和土壤 (56.8 ± 4.8%) 中表现出最高的失重潜力。PPDO 上的微生物群是独特的，富含 Chloroflexi 和 Firmicutes，它们负责碳循环和有机降解。聚乳酸失重仅有1.1-8.0%，PBAT 0.8-6.8%，其他塑料基本不可降解。值得注意的是，PPDO 降解后形成了许多微塑料，空气和土壤中分别有 441 ± 326 和 2103 ± 131 件/克塑料。综上所述，BP在自然环境中的生物降解监测至关重要，如果BP的环境行为知识差距没有得到很好的解决，推动BP的大规模应用存在风险。
