当前世界环境

介绍

应用最广泛的合成聚合物是塑料，它是由来自化石燃料资源的成分组成的。由于塑料材料具有重量轻、成本低、耐用性强、相对不易破碎等特点，近30年来，塑料材料在住房、服装、交通、建筑、医疗、休闲等行业得到了广泛的应用[1]。据估计，全球每年产生的塑料垃圾约为5700万吨[2]。塑料在生态系统中长期存在而不变质，塑料碎片在生态系统中大量堆积，对环境造成严重破坏[3]。

由于有不同类型的塑料造成污染，在这篇综述文章中，我们主要关注塑料污染，特别偏爱聚乙烯。聚乙烯是一种最常见的塑料，使用最广泛。因此，有必要说明聚乙烯造成的污染及其降解方法。本文综述了国内外研究人员对塑料类型及其污染、聚乙烯塑料类型污染及其生物降解方法的研究进展。

由于过度使用，塑料造成了严重的环境问题，因此它已成为全球和印度的严重污染。下表1显示了人均塑料物品的使用情况。它建议在人类的日常生活中增加塑料制品的使用。

报告指出，与印度相比，美国、欧洲和中国的人均塑料制品利用率更高。塑料制品在欧美等发达国家得到了广泛的应用。

表1:人均塑料制品使用量

人均	塑料制品使用量(kg/人)
美国	109
欧洲	65
中国	38
印度	11
巴西	32

图1:各国人均塑料消费量。 点击此处查看图

资料来源:一些国家的人均塑料消费量(公斤/人)(BhutraCNBC TV18)

图1表明，与印度相比，美国和其他国家的塑料消费量更高。所以，印度有很大的机会控制塑料污染。根据印度石油和天然气部2016年的预测，到2022年，年人均使用量将达到20公斤。印度塑料垃圾的前三大制造者是包装(43%)、基础设施(21%)和汽车(16%)。印度每天产生26公斤塑料垃圾，其中16.5公斤是聚乙烯袋。与发达国家相比，印度目前的人均塑料制品使用量较低，这意味着印度具有重要的长期前景(表和图1)。

印度在地理上分为四个地区。地区wise plastic consumption analysis provides a plastic usage in that area where one can control the usage and consumption of plastic.

表格2:印度-各地区塑料消费量，2013年

地区	百分比
西方	47%
北部	23%
南部	21%
东部	9%

图2:印度-各地区塑料消费量，2013年 点击此处查看图

资料来源:一些国家的人均塑料消费量(公斤/人)(BhutraCNBC TV18)

在印度，塑料消费的地域差异很大，西印度占47%，北印度占23%，南印度占21%。印度北部的大部分利用率来自最终用途部门，如汽车，包装(包括散装包装)，电气设备等，主要集中在北方邦和德里。塑料加工区的其他部分，如拉贾斯坦邦、旁遮普、哈里亚纳邦、北阿坎德邦、查谟和喜马偕尔邦，由于基材供应的增加和对生产的更加关注，可能会上升(表和图2)。

研究意义

不同类型塑料浓度的增加对环境的每一个生物和非生物部分都造成有害影响。上面的图表(表和图2)显示，塑料的整体消耗和沉积正在急剧增加，如果我们忽视它，它将以不利的方式爆炸。因此，有必要强调每一种塑料类型，其日益增加的浓度和有害影响，以及不同研究人员使用的塑料降解机制。聚乙烯塑料主要用于日常活动，在使用后，聚乙烯的部分即微塑料广泛分布在环境中，造成环境污染。因此，我们的文章主要关注聚乙烯的消费增加以及聚乙烯造成的污染。对聚乙烯的降解方法和现状进行了综述。这将有助于研究人员设计出降解聚乙烯的新方法。还有必要强调印度研究人员降解了不同类型的塑料。

近年来，国内外研究人员对聚乙烯的生物降解进行了大量的研究，并采用了新的先进方法。印度研究人员需要使用新的方法和方法来降解聚乙烯。由于印度有更多的人口和增加聚乙烯浓度的巨大机会，印度的研究人员必须了解聚乙烯生物降解的现状。

本文试图通过提供用于全球和印度生物降解聚乙烯塑料类型的方法来填补这一研究空白。它还强调了当前和未来需要对聚乙烯塑料降解进行的研究需求。进一步研究阐述了不同塑料类型、其污染，并重点介绍了聚乙烯塑料类型、其降解机理及今后的研究方向。

塑料的种类

塑料是经常使用的，全部或部分由塑料制成。这些塑料形式可以在电视、电脑、汽车、家庭、冰箱和其他各种各样的东西上找到。有七种不同类型的塑料，它们在以下[4][5][6][7]中进行了描述;

聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET

高密度聚乙烯(HDPE)

聚氯乙烯(PVC)

低密度聚乙烯(LDPE)

聚丙烯

聚苯乙烯

其他

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETE或PET)-

PET是聚酯类中应用最广泛的热塑性树脂，也是第四常用的合成塑料。PET对有机物和水具有很强的耐化学性，而且还可以重复使用。许多常见的家用材料，如饮料瓶、药瓶、绳子、服装和地毯纤维，都是由PET制成的。

高密度聚乙烯(HDPE)

由长无支链聚合物链制成的HDPE。它比PET更坚固、更厚。HDPE产品通常是回收利用的。它也非常坚固和抗冲击，它可以承受高达120°C的温度而不会降解。

聚氯乙烯(PVC)

塑料聚合物聚氯乙烯是第三大最广泛使用的。它可以有坚硬或柔软的品质，这取决于它是如何制作的。它具有与各种材料混合的潜力。PVC广泛应用于门窗、瓶子、非食品包装等材料的制造。增塑剂，例如邻苯二甲酸盐，一种更柔软和更可扩展的PVC，也用于管道，电缆的绝缘体，服装，医疗领域，管道和其他相关物品。

低密度聚乙烯(LDPE)

LDPE的特点是低密度，允许更薄和更灵活的配置。低密度聚乙烯在某些情况下可以重用。LDPE用于制作保鲜膜、三明治袋、挤瓶、手提袋等。

聚丙烯(PP)

聚丙烯是一种热塑性聚合物。它是全球合成量第二大的塑料。此外，虽然PP比PE更耐用，但它仍保持其灵活性。聚丙烯片材用于生产汽车零部件、实验室设备、医疗产品和食品容器，具有柔性、耐酸、耐热和廉价的特点。

聚苯乙烯(PS)

第六种塑料是聚苯乙烯，它可以是固体的，也可以是泡沫的。由于它是一种单位重量的低成本树脂，而且易于制造，因此几乎可以在任何地方使用。PS用于制造塑料食品容器、餐具和包装泡沫。

其他塑料

如果塑料不能被归为上述六类之一，它将被归为第七类。这一类包括聚碳酸酯和聚乳酸。这些形式的聚合物很难回收。它们也可以在手机上找到，更常见的是在CD上。

塑料污染现状

塑料污染是最严重的环境问题。合成塑料对野生动物栖息地和人类都有严重的后果[4]。酚醛树脂于1907年将真正的合成塑料树脂引入世界贸易，引发了一场材料革命。到20世纪20年代末，塑料被视为许多生态动植物的慢性污染物^th一个世纪以来，从珠穆朗玛峰到海底⁵。塑料作为一种大规模污染物可以得到更多的考虑，因为它们能够通过阻塞排水系统来淹没低洼地区，或者在被动物误认为食物时导致严重的美学衰败[4]。

图3:塑料污染(塑料袋和塑料瓶散落在海滩上)。 点击此处查看图

工业工作场所的塑料生产可能导致污染废水和有毒副产品的产生，如果吸入可能有害。在工作场所，改进的做法导致工厂工人接触到更少的有毒气体[6]。过度使用塑料，特别是在包装方面，正引起越来越多的关注。这样做的部分原因是为了防止小件物品被盗。通过选择性地选择容器的尺寸和形状，并以更浓缩的形式分配液体物品，可以减少塑料的使用[5]。必须防止船舶处置塑料或雨水径流造成的海洋污染(图3)。塑料回收是有益的，因为它可以防止塑料在垃圾填埋场堆积。

塑料污染是一个重大的环境和公共健康问题。它开始主要在城市地区生根发芽。塑料购物袋是印度最常见的塑料垃圾来源之一[4]。在印度，由于担心滥用、过度使用和乱扔垃圾，各种大小和颜色的塑料袋随处可见。塑料袋污染导致排水沟和排水沟堵塞，到达水道后对海洋生物构成威胁，被动物食用后可能导致动物死亡[7]。此外，当被雨水淹没时，塑料袋成为蚊子的巢穴，可以传播疟疾等疾病。人们已经逐渐适应了塑料的广泛存在，以至于很难确定消费品主要由木材和金属制成的时间。塑料由于其低成本和具有多种功能的设计能力而变得司空见惯。塑料经久耐用，但重量较轻，耐阳光，耐化学物质，耐细菌降解，隔热绝缘。塑料已经成为市场上的一种重要物质; the annual volume of plastics produced exceeds that of steel [7]. In India, recycling is done differently than it is in the rest of the globe, in that cutting-edgetechnology are not implemented. The further study is highlighting upon polyethylene plastic type pollution and its degradation by researchers.

介绍聚乙烯(PE)及其污染

聚乙烯塑料污染是全球和印度的一个主要问题，因为它在日常工作中大量使用。因此，我们选择强调聚乙烯塑料污染及其降解的研究人员特别偏爱印度。聚乙烯(PE)是一种轻质、柔性的合成树脂，由乙烯聚合而成。聚乙烯是一种聚烯烃树脂，是核心聚烯烃树脂家族的一部分。聚乙烯是全球使用最广泛的塑料，从透明的食品包装和手提袋到不同类型的瓶子和汽车油箱，它无处不在。它也可以被改性成柔性纤维或改变为具有橡胶样性能[8]。聚合物几乎应用于每一个行业，从髋关节和膝关节假体等先进产品到一次性餐具，证明了它们在我们日常生活中的实用性和重要性。因此，大规模的聚合物制造和使用导致了它们在环境中的扩散。由于它们不易被微生物降解，它们已成为一种令人极度关注的污染，对植物和野生动物都有危害[8]。

四种最普遍的聚乙烯密度如下:

低密度聚乙烯(LDPE)

这种密度的聚乙烯是敏感的，被用来制造塑料袋、塑料容器、透明的一次性食品包装等物品。

中密度聚乙烯(MDPE)

MDPE通常用于天然气管道、收缩膜、手提袋、螺旋盖和其他应用，因为它包含更强的聚合物链，因此具有更高的密度。

高密度聚乙烯(HDPE)

HDPE塑料布比LDPE和MDPE更坚固，用于水管、塑料瓶、滑雪板、下水道、船和折叠椅等物品。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)

超高分子量聚乙烯远不如HDPE重。由于其聚合物链过长，这种聚乙烯塑料比HDPE具有更高的耐磨性。超高分子量聚乙烯由于其高密度和低摩擦的特性，被用于军用护体服、液压密封和轴承、髋关节、膝关节和脊柱植入物的生物材料以及人工溜冰场。

聚乙烯污染

聚乙烯是一种合成聚合物，通常由石油产品即高密度聚乙烯(HDPE)生产。如今，人们每天都用手提袋来装杂货和其他家庭用品。这导致全球塑料袋增加了5000亿吨。因此，聚乙烯塑料型污染已成为所有塑料类型中主要的塑料污染类型。

有不同形式的聚乙烯塑料也造成了塑料污染。热塑性塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、透明塑料和彩色塑料都会导致这种塑料分解成更小的颗粒。当它们到达水体时，它们要么悬浮在土壤中，要么沉积在土壤中，阻碍氧气的传递和水通过土壤的渗透。由于塑料的持续存在，它进入了食物链，并对人类健康和生物物种产生了影响。海洋垃圾中也存在微塑料，这些微塑料经常被淡水动物吸收，从而进入食物链[7]。印度的亚穆纳河受到工业废料的困扰，水中已检测出邻苯二甲酸酯等危险物质。这些邻苯二甲酸盐泄漏到周围的土地和水中，对河流的自然环境造成破坏，进而影响人们的健康[7]。

如果我们考虑2015财年至2020财年印度的塑料制造数量(以1000公吨为单位)，我们可以说2017财年至2019财年的塑料数量有所增加，而2020财年的塑料数量有所减少(表3和图4)。

表3:印度高性能塑料产量。

一年	塑料年生产量1000公吨
2015财政年度	1591
2016财政年度	1700
2017财政年度	1799
2018财政年度	1719
2019财政年度	1589
2020财政年度	821

2015 - 2020财政年度印度塑料制造数量(单位:1000公吨)来源:Statista 2020 (https://www.statista.com)

图4:2015 - 2020财政年度印度塑料制造数量(单位:1000公吨) 点击这里查看图

资料来源:国际石油公司，行业报告，塔塔战略研究

上图显示(图4)2017年是印度性能塑料产量最高的一年，2020年是性能塑料产量最低的一年(表3)。

如果我们考虑一段聚乙烯塑料类型的消费份额，我们可以很容易地找到聚乙烯使用最高水平的区域(表4和图5)。

表4:行业消费份额。

部门	百分比
薄膜和薄板	52%
吹塑	14%
管道	10%
拉菲亚树	7%
注塑	6%
复合	3%
其他人	3%
拿出来	2%
泡沫	2%
电线电缆	1%

来源:Statista 2019 (https://www.statista.com)

图5:2019财政年度印度聚乙烯消费份额 点击此处查看图

聚乙烯的消费份额根据其使用领域不同而不同。使用不同形式的聚乙烯塑料，这主要取决于其用途。薄膜和板材行业在2019财政年度声称，聚乙烯消费量占该国总消费量的52%(表4)。当年，聚乙烯消费量超过5000千吨。全国聚乙烯使用量的1%被电线电缆行业消耗(图5)。

文献综述

利用微生物，例如细菌和真菌，有助于聚乙烯的降解[9]。可降解聚乙烯的微生物种类约为17种细菌属和9种真菌属[5]。微生物分解塑料的代谢过程导致大型复杂聚合物通过微生物酶的氧化或水解而断裂成微小的分子单体[1]。主要是细菌、真菌和放线菌Saccharomonospora属，被发现与降解物质有关。温度、供水、氧化还原电位以及碳和能量来源都是影响微生物发育的因素[10]。外酶和内酶对大分子底物的切割作用将聚合物释放成更小的片段[11]。如前所述，几种细菌产生降解酶[12]。

细菌

微生物包括假单胞菌、巨芽孢杆菌、固氮杆菌、富营养性拉尔斯顿菌、嗜盐单胞菌、等，已被用于降解塑料^[13]。生物塑料降解细菌的例子短芽孢杆菌，德拉酸杆菌BS-3，支链芽孢杆菌TB-13，短小芽孢杆菌1-A，德氏杆菌PLA-3，铜绿假单胞菌PBSA-2，舍瓦氏菌CT01[14]。

真菌

不同种类的真菌可以引起小规模的肿胀和破裂，由于它们的能力渗透聚合物材料。Aspergillusversicolor，Aspergillusflavus，Chaetomiumspp.，Mucorcircinelloides等真菌菌株在去年与塑料降解有关[15]。聚乙烯袋被几种真菌分解，如Aspergillusniger，Aspergillusornatus，Aspergillusnidulans，Aspergilluscremeus，Aspergillusflavus，Aspergilluscandidus和曲霉。使用曲霉属真菌Sp .是一种聚合物降解真菌，已经证明它在塑料降解中是成功和有效的[16][17]。

方法

聚乙烯塑料在全球和印度通过不同的方法降解。生物降解聚乙烯的方法主要有三种。在最佳条件下，采用减重法、好氧生物降解法、厌氧生物降解法。从现场分离出不同类型的细菌和真菌，然后测试它们的生物降解性。可以在最佳条件下测试生物降解能力。目前，新方法被用于分离这种酶产生能够更有效地降解聚乙烯塑料类型的基因。

图6:聚乙烯生物降解方法 点击此处查看图

减重法

减重法是研究生物降解机理的常用方法。他们选择一种特定的塑料，并对其进行不同类型的细菌和真菌的作用。生物降解能力可以通过测量微生物物种的生物降解活性导致的重量减轻来分析。对聚乙烯进行的几项研究表明，在假定的土壤埋藏和实验室条件下自然含水环境中的成熟堆肥中，或在实际条件下具有微生物群落的多种类型的土壤中，经过处理的聚乙烯和/或经添加剂改性的聚乙烯会发生好氧分解[16][18]。另一组研究了土壤微生物如何降解LDPE[19]。将LDPE薄膜从降解介质中取出，用浓度为2% (v/v)的十二烷基硫酸钠(SDS)溶液冲洗，然后用蒸馏水浸泡，以精确测定残余LDPE的干重[20]。用ldpe洗膜(称重前先在60℃下烘干过夜)，按下式测量失重[21]。

微生物降解试验检查通常涉及使用标准的培养依赖程序从各种来源分离微生物，以便发现从收集的样品中分解聚合链的最佳潜在微生物能力。过去，人们对寻找保护环境免受塑料垃圾影响的方法很感兴趣，但今天的重点是寻找利用各种微生物生物降解塑料的方法，并试图从聚乙烯中回收价值[22]。

好氧生物降解

某些微生物种类在氧气的存在下分解聚合物。这种好氧生物降解能力可以进行测试和分析。在生物降解过程中，有微生物过程会破坏强碳键，降低聚乙烯的强度，从而导致聚乙烯分解。在有氧过程中，氧被用作电子受体。水和二氧化碳₂是有氧降解的末端分子，其中氧作为电子受体[24]。

好氧生物降解?H₂O + co₂

好氧和厌氧降解过程都用于分解聚乙烯[23]。

厌氧生物降解

厌氧条件下的生物降解需要利用电子受体，如硝酸盐、硫酸盐和铁。在一定条件下产生H₂O和CO₂，它们将聚合物转化为低聚物和二聚体。的following study shows biodegradation method that have been used for degradation of polyethylene plastic type[25].

Bonhommein 2003研究了聚乙烯分解的两个阶段:(i)在空气烘箱中，使用非生物氧化来模拟堆肥过程(ii)在某些微生物存在的情况下。分析包括扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)。研究发现，压缩聚乙烯样品后，微生物生长增强[26][27]。

如果确定了合适的微生物菌株，聚乙烯不再被认为是惰性的，它可以被生物降解[28]。为了分离嗜热细菌，本研究采用了一种被称为富集培养技术的高效技术。聚乙烯可以作为碳和能源的唯一来源。在大多数生物降解的情况下，羰基残基是由光氧化产生的。在生物降解过程中，光氧化驱动起重要作用。为了分解CH₂在未辐照聚乙烯中，Brevibaccillusborstelensis曾受雇[28]。

根据Muhonja等人(2018)的研究，细菌和真菌等天然土壤微生物在降解聚乙烯方面非常有效。一般来说，真菌在功效方面优于细菌。在实验室环境下，真菌和细菌都具有破坏原生聚乙烯的能力[29]。

的肠杆菌属在蜡蛾胃内聚乙烯匀浆中发现了sp. D1菌株[30]。由于葡萄糖和牛肉提取物更容易被微生物利用作为碳源，聚乙烯材料不是一个选择。本研究采用FTIR和SEM方法。根据最近的发现，无论使用多少微生物或酶来试图降解聚乙烯，都无法达到预期的结果³¹。

Ghatgein 2020领导的一项研究发现，聚乙烯的物理和化学特性发生了变化，其结构完整性也发生了变化。本研究采用了FTIR、差示扫描量热法(DSC)、x射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等多种技术，通过观察其物理、化学和结构特征的变化来评估生物降解[31]。

图7:研究人员用于研究聚乙烯生物降解效率的技术 点击此处查看图

聚乙烯的生物降解结果

全球和印度的研究人员采用了不同的方法，他们得到了有用的结果。一些生物降解方法对聚乙烯塑料类生物降解提供了可观的效果。生物降解可以通过四种方式完成:(i)电荷产生，(ii)水解，(iii)溶解度，(iv)酶催化分解[32]。聚乙烯是最常见的聚合物之一，在使用后总是被丢弃在环境中。如果不确定高分子量烯烃，聚乙烯的生物降解性被认为是不可能的。Vimala和Mathew提出了一种塑料的生物降解方法，他们在实验中使用低密度聚乙烯(LDPE) -18µ和高密度聚乙烯(HDPE) -19µ[33]。规定厚度的聚乙烯片材经受紫外线处理。堆肥枯草芽孢杆菌被发现并收集。将微生物和生物表面活性剂与几种细菌一起注入锥形烧瓶中。所有这些在室温下以180转/分的速度在32°C下保存30天。结果发现，在18µ聚乙烯薄膜中，重量损失了9.36%。在乙醇氧化过程中发现了羧酸和醛的形成。表5显示了暴露在紫外线下的体重减少了多少。聚乙烯的分解用多种细菌和真菌进行研究，如表6所示。

表5:通过重量分析确定的体重减轻。

聚合物类型	V (g)之前	源自U V (g)	减重(g)
体育(18µ)	３．０００	2.999	0.001
PE(41µ)	３．０００	３．０００	０．０００

表6:关于聚乙烯生物降解的各种报道。

老不	细菌/真菌菌株	衬底(PE、LDPE、HDPE)	技术使用	PE的变化	参考文献
1	Penicilliumandaspergillus	低密度聚乙烯	Dsc, ftir和sem	表面的官能团	[34]
2	Penicillum	低密度聚乙烯	HT-GPC、傅立叶变换红外	分子量分布	[35]
3.	土壤微生物	HDPE	TG, DSC和动态力学光谱	晶体形态特征和激活的变化	[36]
4	土壤微生物	HDPE	DSC	亲水/疏水性质的	[37]
5	嗜热微生物	体育	红外光谱,扫描电镜	聚合物表面的变化	[27]
6	微生物的财团	PE /蜡	GPC	分子量的变化	[38]
7	土壤微生物	体育	对产物进行了生物同化评价	180d后60%的生物同化	[39]
8	土壤生物	HDPE	Viscoelasticityand DSC	机械行为的变化	[37]
9	杆菌、梭状芽孢杆菌，曲霉属真菌,青霉菌和毛霉菌	低密度聚乙烯	DSC, FTIR, SEM和物理力学测试	LDPE表面无变化	[40]
10	Brevibaccillusborstelensis	低密度聚乙烯	红外光谱	利用ATR-FTIR光谱学研究紫外照射和细菌培养。	[28]
11	曲霉菌。和Lysinibacills spp。	低密度聚乙烯	扫描电镜、红外光谱、x射线衍射	LDPE薄膜表面的变化。	[41]
12	广场mellonella	体育	红外光谱,AFM	PE表面形貌的变化	[42]
13	曲霉、蜡样芽孢杆菌、短芽孢杆菌和烟曲霉	低密度聚乙烯	扫描电镜,红外光谱	LDPE在减重方面的变化	[29]
14	肠杆菌，mellonella	体育	红外光谱、SEM, AFM	PE膜表面的变化	[30]
15	红红球菌，解淀粉芽孢杆菌	体育	扫描电镜,红外光谱	物理化学和结构特征的变化	[31]

真菌属，如曲霉属真菌和枝孢属也被证明能够降解聚乙烯。针对不溶性纤维的胞外酶是由真菌而不是细菌产生的，真菌可以与聚合物的疏水表面结合，使它们更有效地降解聚乙烯。

表6显示了用于检测聚乙烯底物即PE、HDPE、LDPE生物降解的各种技术。其中包括SEM, FTIR,XRD, TG, DSC和动态力学光谱，GPC。这些技术被用于鉴定细菌/真菌对聚乙烯的降解。通过检测聚乙烯的物理化学和结构特征的变化、力学行为的变化、表面官能团的变化、分子量的变化来观察聚乙烯的变化。

印度研究人员研究聚乙烯生物降解的成果:

印度研究人员使用不同的细菌和真菌菌株对聚乙烯进行了生物降解。表7和表8显示了聚乙烯的生物降解以及印度研究人员检查的聚乙烯类型。

在Mahalakshmi(2012)领导的一项研究中，从堆肥土壤中分离出的微生物可以分解聚乙烯。采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)检测降解代谢物。从堆肥土壤中分离的微生物的理化检测可以明显看出，聚合物在聚乙烯的分解过程中被彻底破坏了[43]。

Bonhommea(2003)在他们的研究中发现，在接种180天后，森林土壤中的塑料分解并没有导致实质性的质量或表面变形变化。的扫描电镜method was employed to study the decomposition, and SEM images unveiled that the polyethylene's surface was covered with cavities, and there were also some microorganisms on the polyethylene's surface. Perhaps, further research is needed to verify the theory[44].

两种芽孢杆菌amyloliquefaciens由Das和Kumar(2015)发现的，已被证明适合生物降解。采用红外光谱法研究了LDPE的生物降解。人们发现这种生物降解过程既安全又对环境无害。LDPE的自然降解比数据显示的要慢得多[45]。

表7:印度研究人员关于聚乙烯生物降解的报告。

老不	菌株/真菌菌株	底物( PE、LDPE、HDPE)	技术使用	PE的变化	参考文献
1	土壤微生物	LDPE/淀粉共混物	机械性能，DSC，熔体流动指数和扫描电镜	Crystalinity	[46]
2	芽孢杆菌sphericus,芽孢杆菌昙花,	低密度聚乙烯/ HDPE	AFM	电影没有变化	[26]
3.	Arthrobacterspp。和假单胞菌。	HDPE	红外光谱	酮羰基键 指数(kcbi)、酯羰基键指数(ecbi)和乙烯基键指数(vbi) 酮羰基键 指数(kcbi)、酯羰基键指数(ecbi)和乙烯基键指数(vbi) Kcbi,ecbi和vbi	[47]
4	土壤微生物	体育	扫描电镜、红外光谱、气相	薄膜的结构变化	[43]
5	芽孢杆菌amyloliquefaciens	低密度聚乙烯	扫描电镜	LDPE薄膜表面的变化	[45]
6	微藻光合作用	低密度聚乙烯/ HDPE	扫描电镜	LD聚乙烯片的表面没有变化。	[48]
7	Penicilliumoxalicum	低密度聚乙烯/ HDPE	FE-SEM, AFM和FTIR	薄片上的形态变化	[49]
8	Rhizopusoryzae	低密度聚乙烯	失重，FTIR, SEM, AFM和通用抗拉强度。	表面拓扑结构的变化	[50]

表8:用于聚乙烯生物降解的细菌。

属(及种)	源	潜伏期	Reactionsettings	生物降解的结果	参考
Acinetobacterbumannii	城市垃圾填埋	30天	37℃未经预处理的PE	生物质生产	[15]
散流杆菌和解淀粉芽孢杆菌; Bacillussubtilis	倾倒土面积	1个月	PE袋	20%-30%	[51]
杆菌、 芽孢杆菌subtillis	远洋海域	30天	PE袋	1.5% - -1.75%柔若	[52]
芽孢杆菌sphericus	浅海	1年	HDPE和LDPE;未经处理和热处理	3.5%和10% 9%和19%	[26]
芽孢杆菌amyloliquefaciens	倾倒的固体废物	60天	低密度聚乙烯	11% - -16%	[45]
枯草芽孢杆菌	MCC第2183号	30天	添加生物表面活性剂 未经预处理的18 ?m厚度PE	9.26%的柔	[33]
矮芽孢杆菌M27 枯草芽孢杆菌H1584	远洋海域	30天	PE袋	1.5-1.75 w.l	[15]

在过去的几十年里，聚合物的制造和消费稳步增长[53]。高分子材料产量的快速增长与其在经济领域广泛而多方面的应用密切相关[16]。此外，聚合物材料价格低廉，加工简单，这也使得塑料制品在日常生活中越来越受欢迎。高分子材料正逐渐取代木材、玻璃和木质包装，因为它们具有各种各样的物理化学特性。

聚乙烯是一种常用和公认的聚合物。这种聚合物独特的功能特性使其成为包装材料的热门选择。不幸的是，它在使用很短的时间后就变得非常抵抗生物降解，这对环境是一种压力。聚乙烯的大分子量、抗氧化剂和稳定剂使其耐击穿[18]。Pajk说，这些化学物质可以防止聚乙烯在生产前氧化。聚乙烯比其他热塑性塑料更耐降解，聚合物链中缺乏杂原子和双键使其更耐降解[54]。

印度研究人员关于聚乙烯生物降解和用于聚乙烯生物降解的细菌的报告见表7和表8。表7列出了用于检测聚乙烯底物(即PE、HDPE、LDPE)生物降解的不同技术。技术包括SEM、FTIR、XRD、AFM、GC-MS、TG、失重、GPC、通用抗拉强度等。这些技术被用于鉴定细菌/真菌在聚乙烯底物上的降解。通过检测聚乙烯的结晶度、薄片的形态变化、物理化学和结构特征以及分子量的变化来观察聚乙烯的变化。

表8显示了用于生物降解聚乙烯底物的细菌。并叙述了细菌的来源、潜伏期和细菌的生物降解结果。由该表可以得出细菌在聚乙烯基质上的降解效率。从表7和表8中我们可以看出，印度的研究人员也在研究聚乙烯的生物降解，但与全球水平的研究相比，印度的研究仍有一些差距。印度的研究人员有更多的机会设计出可用于检测聚乙烯塑料降解的新技术。

讨论

环境影响

聚乙烯是日常海岸用途中使用最广泛的塑料。这种塑料的人均浓度的增加显示了对环境的有害影响，因为它正在成为环境中生物和非生物的一部分。它在生物体体内被同化，从而成为食物链的一部分。的re is a need to control the production of polyethylene plastic type and alternative use of existing plastics.

某些研究需要生产对环境有利的聚合物。未来，包装材料、食品包装和一次性医疗器械的生产应优先使用这些材料。农用薄膜、渔网、生物可吸收产品、外科手术材料和无菌物品都可以从环境中使用生物可降解塑料中受益。此外，可生物降解塑料应用于可能被环境吸收或难以分类废物的地方。然而，需要有效的废物管理和减少垃圾，才能在社会上获得这些聚合物的好处。

社会经济影响

塑料正在成为人类工作目的的一部分。它的特点和不同形式对社会是有益的，但它的不可降解性和长期沉积在环境场所是有害的。这可以通过减少其生产和使用其他环保方式来避免。通过有关政府部门实施严格的规定，人均塑料消费量可以降到最低。有必要资助和支持替代可降解聚合物生产的研究，以取代目前的塑料。

结论

塑料和塑料类型的污染在全球和印度日益增加。这篇综述文章揭示了全球人均塑料消费量和塑料制造数量。报告指出，与其他国家相比，印度更有机会采取重大预防措施，避免塑料及其类型的污染。它还说明了印度地区明智的塑料消费和最广泛使用的聚乙烯消费份额，这对印度来说是一个令人震惊的状况。聚乙烯是发展中国家特别是印度人民日常生活中使用最广泛的塑料。因此，印度必须采取预防性和环保措施，防止聚乙烯塑料类污染。在这篇综述中，聚乙烯的生物降解方法也与在全球和印度工作的研究人员进行了总结。综述指出，聚乙烯的生物降解可以通过不同的技术成功地进行和检测。印度的研究人员必须使用更多的技术来检测聚乙烯的降解效率。本文综述了用于聚乙烯废物生物降解的所有微生物。 It is concluded that the biodegradation studies of polyethylene waste in deposited soil might be improved using the given methodologies. This method can be more environmentally friendly rather than using traditional ways to dispose of waste.

未来研究方向

从这里给出的信息可以清楚地看出，我们对聚合物分解的原因以及降解对自然环境的影响知之甚少。在最近的研究中，聚合物在土壤环境中的分解是一个广泛的思想主题。同样重要的是要记住，绝大多数研究都没有考虑到植被对土壤中聚合物分解的影响。为了实现聚合物的完全生物降解，有必要研究改变初级结构的聚合物对堆肥过程的影响，以及施用含堆肥聚合物类型的后果。虽然聚合物目前还不能被引入到环境中，但了解在生态系统中积累的产物分解需要多长时间是至关重要的。需要对这些因素进行进一步的研究。

鸣谢

作者要感谢PAHSolapur大学允许我做博士研究工作。作者感谢地球科学学院院长在研究工作中提供了全面的实验室和基础设施。

利益冲突

作者没有利益冲突需要申报，包括任何财务、个人或其他可能影响工作的其他人或组织的关系。

资金来源

作者没有因本研究工作、作者身份和/或发表本研究文章而获得任何财政支持或任何类型的资助。

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