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研究发现日用塑料产品会向水中释放出数万亿的微观粒子
2022-04-24 20:35:49 来源: cnBeta.COM

塑料围绕着我们,无论是我们在超市使用的杂货袋,还是洗发水和洗涤剂瓶等家庭用品。塑料不仅仅是作为常见的物体存在,也是作为从这些大型产品中释放的微观粒子存在。这些微观的塑料最终会出现在环境中,而且它们又可以通过循环而被摄入我们的身体。

现在,美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员已经分析了一些广泛使用的消费产品,以更好地了解这些微观塑料。他们发现,当这些塑料产品暴露在热水中时,它们会向水中释放出每升数万亿个纳米颗粒。

NIST的研究人员在科学杂志《环境科学与技术》上发表了他们的发现。

"主要启示是,无论我们看哪里都有塑料微粒。它们的数量都很多。每升有数万亿个。我们不知道这些是否对人或动物有不好的健康影响,我们只是对它们的存在非常肯定,"NIST化学家Christopher Zangmeister说。

有许多不同类型的塑料材料,但它们都是由聚合物组成的,是由大分子连接在一起的天然或人为物质。科学家们在海洋和许多其他环境中发现了这些大型塑料的微小颗粒。研究人员将它们分为两类:微塑料和纳米塑料。

微塑料一般被认为长度小于5毫米,可以用肉眼看到,而纳米塑料则小于百万分之一米(一微米),大多数甚至不能用标准显微镜看到。最近的研究表明,一些盛放液体或与之互动的消费品,如聚丙烯(PP)婴儿瓶和尼龙塑料茶包会将这些塑料颗粒释放到周围的水中。

NIST的研究人员观察了两种类型的商业塑料产品:食品级尼龙袋,如烘焙衬垫--放在烤盘中的透明塑料片,以创造一个不粘的表面,防止水分流失--以及一次性热饮料杯,如咖啡杯。他们分析的饮料杯上涂有低密度聚乙烯(LDPE),这是一种软性的柔性塑料薄膜,通常用作内衬,研究中,衬有LDPE的饮料杯被暴露在100摄氏度(华氏212度)的水中20分钟。

为了分析从这些塑料产品中释放的纳米颗粒,研究人员首先需要确定如何检测它们。"想象一下,在一个普通的外卖咖啡杯里有一杯水。它可能有许多亿个颗粒,我们将需要弄清楚如何找到这些纳米塑料,这就像在干草堆里找一根针。

因此,他和他的同事不得不使用一种新的方法:把杯子里的水,喷成细密的水雾,然后把水雾和溶液内剩下的所有东西烘干,通过这一过程,纳米颗粒与溶液的其他部分被隔离开来,这项技术本身之前已经被用来检测大气中的微小颗粒。

雾气被干燥后,其中的纳米颗粒被按其大小和电荷进行分类。然后,研究人员可以指定一个特定的尺寸,例如100纳米左右的纳米粒子,并将它们放入一个粒子计数器。这些纳米颗粒被暴露在丁醇(一种酒精)的热蒸汽中,然后迅速冷却。随着酒精的凝结,颗粒从纳米大小膨胀到微米,使它们更容易被检测到。这个过程是自动化的,由一个计算机程序运行,对颗粒进行计数。

研究人员还可以通过将纳米颗粒放在一个表面上,用被称为扫描电子显微镜的技术观察它们,该技术使用一束高能电子对样品进行高分辨率的成像,以及傅里叶变换红外光谱,该技术可以捕捉到气体、固体或液体的红外光谱。

所有这些技术一起使用,可以更全面地了解纳米颗粒的大小和组成。

在他们的分析和观察中,研究人员发现,塑料纳米粒子的平均尺寸在30纳米和80纳米之间,很少有超过200纳米的。此外,与一次性使用的饮料杯相比,食品级尼龙释放到热水中的纳米颗粒的浓度高出7倍。

在过去的十年里,科学家们在我们观察环境的任何地方都发现了塑料。人们在南极洲的雪地、冰川湖的底部,发现了大于约100纳米的微塑料,这意味着它们很可能是纳米级别的。

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责任编辑: jkl2