2025年大學《資源化學》專業(yè)題庫——生物降解塑料在水環(huán)境中的影響研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題后的括號內）1.下列哪種材料在標準國際權威測試中，其剩余質量在28天內未能降低至50%以下，通常不被認為是完全生物降解塑料？（）A.PBAT(聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯)B.PLA(聚乳酸)C.PCL(聚己內酯)D.PHA(聚羥基脂肪酸酯)2.生物降解塑料在自然水體（如河流、湖泊）中主要受到哪些因素的顯著影響，從而啟動降解過程？（）A.僅限于特定的高溫、高濕條件B.僅限于富含有機物的富營養(yǎng)化水體C.微生物作用、光照、溫度、pH、水流剪切力等綜合因素D.僅限于厭氧消化條件3.PLA作為一種生物降解塑料，其主要降解途徑是什么？（）A.在水環(huán)境中快速發(fā)生光化學降解B.主要通過水相中的化學氧化作用降解C.主要在堆肥條件下，由土壤微生物進行酶解降解D.通過在海洋中快速被浮游生物吞噬而降解4.將生物降解塑料（如PHA）投入到受污染的地下水環(huán)境中，最可能發(fā)生的直接環(huán)境效應是？（）A.迅速降低地下水的pH值B.導致水體電導率顯著升高C.為地下水微生物提供額外的碳源，可能改變群落結構D.引發(fā)劇烈的化學反應，產生有毒氣體5.微塑料（Microplastics），即直徑小于5毫米的塑料碎片，它們在水環(huán)境中存在的最主要途徑是？（）A.大塊塑料垃圾在物理風化過程中不斷碎裂產生B.工業(yè)廢水直接排放形成C.生物降解塑料完全降解后形成的微小顆粒D.沉積在河床底部的塑料在水流擾動下再懸浮6.評估生物降解塑料對水生浮游動物（如橈足類、輪蟲）毒性時，常用的急性毒性測試指標是？（）A.BOD（生化需氧量）B.LC50（半數(shù)致死濃度）C.COD（化學需氧量）D.TSS（總懸浮物）7.關于生物降解塑料在水環(huán)境中降解產物的環(huán)境風險，以下哪種說法是正確的？（）A.所有降解產物都必然對水生生物無毒害作用B.降解產物可能釋放出與原始塑料相同的添加劑（如增塑劑、穩(wěn)定劑），這些添加劑具有潛在毒性C.完全生物降解后，只會產生無害的二氧化碳和水D.降解過程本身不會對水體化學性質產生影響8.在進行生物降解塑料環(huán)境影響評價時，需要考慮其降解不徹底的問題，即部分塑料可能轉化為哪種形式長期存在于環(huán)境中？（）A.氣體（CO2,CH4）B.小分子可溶性有機物C.微塑料或納米塑料D.無機鹽類9.目前，針對生物降解塑料在水環(huán)境中的降解行為和生態(tài)毒理學效應，全球范圍內普遍缺乏統(tǒng)一、標準的測試方法和評價標準，這導致了什么問題？（）A.無法進行任何有效的環(huán)境影響評估B.不同研究結果難以比較，商業(yè)應用缺乏科學依據(jù)C.所有生物降解塑料都被認為完全沒有環(huán)境風險D.市場對生物降解塑料的需求不受影響10.為了減少生物降解塑料在水環(huán)境中的負影響，除了研發(fā)更優(yōu)異的材料外，還應關注哪些環(huán)節(jié)？（）A.僅關注提高材料的生產成本B.僅關注加強末端回收處理技術C.關注源頭減量、規(guī)范應用、替代材料研發(fā)以及環(huán)境監(jiān)測等多方面D.放棄生物降解塑料的研發(fā)，完全依賴傳統(tǒng)塑料二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.生物降解塑料通常需要滿足特定條件（如工業(yè)堆肥、compostable或homecompostable）才能在預期環(huán)境中高效降解，這體現(xiàn)了其____性。2.生物降解塑料在水環(huán)境中的降解速率通常比在土壤或工業(yè)堆肥中____。3.水環(huán)境中的____（如細菌、真菌）是生物降解塑料的主要分解者。4.生物降解塑料降解過程中可能產生____，這些是潛在的生態(tài)風險點。5.“生物可降解”和“可堆肥”是兩個相關但不完全相同的概念，后者通常要求材料在特定條件下能____并轉化為____。6.微塑料在水生食物鏈中通過____途徑累積，可能對頂級消費者產生影響。7.評估生物降解塑料的環(huán)境影響時，需要區(qū)分其降解過程中的____影響和降解產物的____影響。8.光照（尤其是紫外光）可以通過____作用加速某些塑料（如PET）在水環(huán)境中的化學降解，盡管它們未必是生物可降解的。9.目前，對于在自然水體中發(fā)生的生物降解過程，其____和____仍有許多不確定性。10.生物降解塑料的環(huán)境影響研究需要考慮其從生產、使用、廢棄到最終____的整個生命周期。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述聚乳酸（PLA）和聚羥基脂肪酸酯（PHA）在生物降解性、應用領域和環(huán)境影響方面的主要區(qū)別。2.列舉至少三種生物降解塑料在水環(huán)境中可能產生的具體環(huán)境問題。3.簡述影響生物降解塑料在自然水體中降解速率的主要環(huán)境因素。4.為什么說僅憑“生物降解”標簽來評估塑料的環(huán)境友好性是片面的？需要考慮哪些額外因素？四、論述題（每題10分，共20分）1.結合資源化學專業(yè)的角度，論述將生物降解塑料用于替代傳統(tǒng)塑料處理“白色污染”的潛力和面臨的挑戰(zhàn)。2.試論述如何科學地評估一種新型生物降解塑料在特定水環(huán)境（如特定河流或湖泊）中的實際降解行為和生態(tài)風險，需要考慮哪些關鍵環(huán)節(jié)和方法？---試卷答案一、選擇題1.A2.C3.C4.C5.A6.B7.B8.C9.B10.C二、填空題1.條件2.慢3.微生物4.降解產物/小分子有機物5.完全分解/穩(wěn)定化有機質6.食物鏈富集7.物理/化學，生物8.光化學/光解9.機制，速率10.降解/處置三、簡答題1.解析思路：首先分別列出PLA和PHA的核心特性。PLA主要來源于可再生資源（玉米淀粉等），在特定條件下（如工業(yè)堆肥）可生物降解，但其在自然水體中降解較慢，降解產物為CO2和H2O。PHA是微生物合成的生物基高分子，可在多種環(huán)境（包括水、土壤）中生物降解，通常被認為更環(huán)保，但成本較高，應用領域相對較窄。環(huán)境影響方面，兩者降解產物均為CO2/H2O，相對無害，但PLA可能釋放乳酸，PHA降解可能影響土壤微生物群落。關鍵在于區(qū)分兩者的降解條件、速率、來源和實際應用中的局限性。*答：PLA主要來源于可再生資源，可在工業(yè)堆肥條件下生物降解，但自然水體中降解慢；主要降解產物為CO2和H2O。PHA由微生物合成，可在多種環(huán)境（水、土壤）中降解，被認為更環(huán)保，但成本高，應用窄；降解產物也為CO2和H2O，但可能影響土壤微生物。兩者區(qū)別在于來源、降解條件/速率、成本和應用領域。環(huán)境影響上，主要區(qū)別可能在于降解速率差異導致的環(huán)境問題（如微塑料）以及PHA對特定生態(tài)系統(tǒng)的影響。2.解析思路：從塑料本身、降解過程、生態(tài)系統(tǒng)三個方面思考可能產生的問題。一是塑料本身未完全降解形成的微塑料，物理性阻礙、吸附污染物、釋放添加劑等。二是降解過程中產生的小分子有機物，可能具有毒性或改變水體化學性質。三是降解不徹底可能持續(xù)存在，成為長期環(huán)境污染物。四是可能影響水體微生物群落結構和功能。*答：生物降解塑料在水環(huán)境中可能產生的具體環(huán)境問題包括：①塑料本身未完全降解形成微塑料，對水生生物造成物理傷害，或作為載體吸附和富集有毒有害物質；②塑料在降解過程中產生的小分子有機物（如乳酸、醇類）可能對水生生物具有毒性；③降解不徹底，塑料碎片長期存在于環(huán)境中，成為新的持久性污染物；④影響水體微生物群落結構和功能。3.解析思路：列舉影響生物降解的主要非生物和生物因素。非生物因素有光照、溫度、pH、溶解氧、水流剪切力等。生物因素主要是水體中微生物的種類、數(shù)量和活性。此外，塑料本身的性質（化學結構、結晶度、添加劑）也是影響因素。*答：影響生物降解塑料在自然水體中降解速率的主要環(huán)境因素有：①微生物因素：水體中降解相關微生物的種類、數(shù)量和活性。②非生物因素：光照強度（紫外光尤其重要）、溫度、水體pH值、溶解氧含量、水流剪切力（可能影響表面積暴露）。③塑料自身性質：其化學結構、分子量、結晶度、是否含有阻礙降解的添加劑等。4.解析思路：闡述“生物降解”標簽的局限性。生物降解只說明材料有被微生物分解的潛力，但未說明降解的速率和條件。如果在自然環(huán)境中不降解或降解極慢，仍會造成污染。此外，降解產物是否無害、是否會產生微塑料、是否在降解過程中釋放有害添加劑等都需要進一步評估。*答：僅憑“生物降解”標簽評估塑料的環(huán)境友好性是片面的，因為它忽略了關鍵信息：①降解條件：材料是否能在預期環(huán)境（如自然水體、家庭堆肥）中有效降解？②降解速率：降解是否足夠快，能在造成明顯環(huán)境影響前完成？③降解產物：降解產物是否無害？是否會產生微塑料？④添加劑風險：降解過程中是否會釋放有毒的添加劑（如增塑劑）？⑤整個生命周期：生產過程是否環(huán)保？回收處理是否可行？因此，需要綜合考慮降解性能、產物影響、添加劑、生命周期等多個因素。四、論述題1.解析思路：論述潛力時，強調其在特定條件（如堆肥）下的優(yōu)勢，以及作為過渡性解決方案的作用。論述挑戰(zhàn)時，重點指出其在自然水體中降解性差、易形成微塑料、成本高、回收難、標準不統(tǒng)一、可能加劇資源消耗（如以糧為原料）等問題。*答：將生物降解塑料用于替代傳統(tǒng)塑料處理“白色污染”具有潛力，主要體現(xiàn)在：①對于在指定收集和降解系統(tǒng)（如工業(yè)堆肥）中使用的生物降解塑料，可以實現(xiàn)更有效的廢物管理，減少傳統(tǒng)塑料進入環(huán)境的風險；②為應對一次性塑料用品造成的污染提供了一種替代方案，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。然而，面臨的挑戰(zhàn)巨大：①大多數(shù)生物降解塑料在自然水體、土壤中的降解條件苛刻，降解速率慢，容易形成微塑料污染，造成新的環(huán)境問題；②生產成本通常高于傳統(tǒng)塑料，且若以糧食為原料，可能引發(fā)糧食安全與能源的競爭；③回收和處理的體系尚不完善，大量進入環(huán)境后難以有效收集和處理；④缺乏統(tǒng)一、嚴格的標準，市場產品質量參差不齊，影響其可靠性和公信力；⑤過度依賴生物降解塑料可能忽視源頭減量和循環(huán)利用的根本解決途徑。因此，需審慎評估其適用場景和局限性。2.解析思路：闡述科學評估的步驟和要點。首先需要確定評估目標和范圍（具體水環(huán)境、特定塑料類型）。其次，需要研究該塑料在目標環(huán)境中的降解行為（實驗室模擬測試、現(xiàn)場監(jiān)測）。然后，評估其降解產物對水生生物的毒性（急慢性毒性測試）。接著，需要考慮微塑料的形成和潛在影響（物理危害、吸附能力、生物累積）。最后，進行綜合風險評估，并考慮生命周期評價等更宏觀的視角。*答：科學地評估一種新型生物降解塑料在特定水環(huán)境中的實際降解行為和生態(tài)風險，需要系統(tǒng)性的方法，包括：①明確評估目標和范圍：確定評估的特定水環(huán)境（如某河流、湖泊、近岸海域），以及研究的具體生物降解塑料類型。②研究降解行為：通過實驗室模擬（控制光照、溫度、pH、微生物等條件）測試其在目標環(huán)境類似條件下的降解速率、機制和殘留率。結合現(xiàn)場監(jiān)測（布設采樣點，定期取樣分析塑料含量和形態(tài)變化），了解其在真實環(huán)境中的降解情況。③評估生態(tài)毒性：對降解過程中產生的母體塑料、小分子降解產物以及形成的微塑料進行毒性測試，評估其對代表性水生生物（如浮游生物、底棲動物、魚類）