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[科技] 外卖+瓶装水=无数微塑料入侵!最新:1升瓶装水,能释放出24万个微纳米塑料

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海鲜喜之郎 发表于 2024-2-12 07:50:00 | 显示全部楼层
 
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瓶装水、一次性餐具、预包装食品、部分家家生活用品.....随着塑料品的消耗量逐年增加,塑料净化已然成为全球面临的最紧急的情况威胁之一。而这些塑料制品开释出的塑料碎片,又会在物理、化学和生物的进一步降解后分化成为“更细小但更严重”的威胁,即「微塑料」或「纳米塑料」。
微塑料(Microplastic)是指直径在1μm至5mm之间的塑料碎片和颗粒,在塑料制品利用进程中开释,出格是食品用处的塑料制品。究竟上,越来越多的尝试表白,塑料聚合物的碎裂并未止步于“微米级”,而是进一步构成了纳米塑料,数目上更是比预期横跨了好几个量级。
纳米塑料(Nanoplastics),则是今朝已知最小的微塑料,尺寸在1μm以下。与微塑料相比,纳米塑料更易进入人体,其体积小到可以穿过生物屏障(比如细胞膜)并进入生物系统,从而引发潜伏毒性。
那末,当你在饮用瓶装水时,究竟有几多微塑料或纳米塑料进入人体了呢?
为了获得更直观且更正确的回答,来自哥伦比亚大学和罗格斯大学的研讨团队搭建了一套高光谱受激拉曼散射(SRS)成像平台,检测到每升瓶装水中微/纳米塑料浓度到达2.4±1.3×105(即24万)个颗粒,其中约90%为纳米塑料微粒。

先前,情况行动构造对法国最畅销的9个瓶装水停止观察,发现78%的测试水每升含有1-121个微粒。而这个最新检测方式测得的正确数值,比之前报告的瓶装水中微塑料含量横跨了2千甚至24万倍!


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作为检测纳米塑料微粒的强大平台,高光谱SRS显微镜满足了三项关键要求:单颗粒分析的灵敏度、特同性和吞吐量。为了最大限度地进步单粒子检测所需的灵敏度,研讨者采用窄带SRS成像计划,能检测到小至100nm的纳米塑料。此外,为了保证塑料微粒的可检测性、更好地域分每种塑料范例,研讨者还测定了7种最为常见的塑料聚合物的SRS光谱,包括:聚酰胺66(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) ,具有邃密的光谱间隔(约3cm-1)。
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利用SRS对分歧的塑料微粒停止测定获得的成果
在进修和练习了SRS成像平台后,研讨者以平常生活中微塑料的重要来历之一——瓶装水作为研讨工具。研讨者从一家大型零售商处采办了3种分歧品牌的瓶装水。接着,针对每个样品,随机抽取5个或以上的样本(FOVs),在SRS显微镜下停止高光谱成像,并经过集成的数据分析工作流程来检测微/纳米塑料。
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尝试流程
对粒子计数的绝对定量表白,3个分歧品牌塑料品的每个FOV(0.2mm×0.2mm)中均匀识别到78-103个塑料粒子,明显高于空缺对照组。假定微/纳米塑料在膜区概况均匀散布,可以预算出每升瓶装水中均匀含有2.4±1.3×105个塑料微粒。从化学异质性的角度斟酌,PA、PP、PET、PVC和PS是瓶装水中最为常见的微/纳米塑料颗粒,但具体的化学成份因瓶装水的品牌而异。不外,在三种品牌中,PA在数目上都“夺得冠军”。除了数目之外,形状在纳米毒性中也发挥了重要感化,可以决议细胞对塑料微粒的吸收情况。为了便于统计塑料微粒的外形,研讨者引入了单个微粒的“长宽比”概念。塑料品中检测到的一切微粒的长宽比在1-6之间,均值为1.7。比如:长宽比高于3的微粒是纤维状的,而低于1.4根基上是球形的,不外终极的毒理学结果还需要进一步证实。
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瓶装水中微纳米塑料表露的量化
综上所述,为了获得更加精准的纳米塑料微粒数,研讨者开辟了这项用于微/纳米塑料分析的高光谱SRS成像平台,以进步检测的灵敏度和聚合物识此外特同性。终极的发现使人“咋舌”!在人们平常饮用的瓶装水中,每升水约含数以万计的塑料微粒,远超先前文献中报告的数值。其中,纳米塑料占据主导职位,占全数塑料微粒数目的90%左右;残剩的10%为微塑料,计较获得的浓度约为每升3万个,大大都微粒较小(<2µm)。固然,研讨者正努力于将研讨范畴拓展到瓶装水之外。该论文的配合通讯作者、哥伦比亚大学化学家Beizhan Yan暗示,团队还在展开另一个项目来计较洗衣服时流入废水中的微/纳米塑料。统计显现,每洗10磅衣服,会发生数百万个塑料微粒。虽然人们不会间接“吃”塑料,但食品的包装以及四周的情况,出格是食品用处的塑料制品,如塑料瓶、食品包装袋、婴儿奶瓶等等,则会将大量塑料微粒送入人类的体内。在加热以后,这些塑料包装排放出来的微粒数目级更是惊人!Environmental Science Technology上先前颁发的研讨证实:与冷藏或室温贮存等其他方式相比,微波加热会致使塑料容器和可反复利用食品袋向食品中开释出最多的微塑料和纳米塑料!仅3分钟的微波加热,就能使1cm^2的塑料容器开释出高达422万个微塑料和21.1亿个纳米塑料微粒。固然也不能漫不经心,冷藏和室温蕴藏跨越6个月,一样会开释出数百万甚至数十亿的微塑料和纳米塑料,只是不如微波加热快。
doi: 10.1021/acs.est.3c01942
究竟上,塑料食品容器向食品中开释的塑料微粒数目遭到多重身分影响,包括塑料固有特征(如材料范例、结构、共聚物以及最初的塑料微粒巨细)和内部身分(如pH、温度、氧气和光芒等)。在本研讨中,研讨者对照了分歧利用处景后发现,与冷藏、室温以及高温蕴藏相比,微波加热3分钟开释的塑料微粒数目最多!在微波加热进程中,两款分歧的聚丙烯制成的婴儿食品容器,容器1开释了42.5万个微塑料和1.69亿个纳米微塑料/cm^2,而容器2开释了422万个微塑料和12.1亿个纳米塑料/cm^2。远远跨越冷藏、室温顺高温条件下开释出的塑料微粒数目。研讨者诠释道,之所以微波加热进程中会开释出更多的塑料微粒,是由于水解、热降解和紫外线照耀降解会同时发生。同时,微波炉开释的电磁波可以穿透塑料材料并加热容器内部,食品的温度升高又会进一步增加塑料容器开释微塑料和纳米塑料。
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分歧利用处景下容器开释塑料微粒的情况
由于人们不竭地喝瓶装水、吃外卖,以及利用塑料餐盘微波加热食品等等,微/纳米塑料自然被不停地摄取人体内。但微/纳米塑料难以被人体代谢吸收,未能排挤的部分会在人体内不竭积蓄。近年来,科学家已经在肠胃、肺部、胎盘、心脏等多个器官中检测到微/纳米塑料的存在,而这些塑料微粒带来的健康风险也不容小觑。
是以,在平常利用微波炉加热食品的时辰,应当尽能够避免利用塑料容器,就算是“食品级”的塑料容器也少用。同时,在有挑选的情况下,最好削减利用塑料制品盛放大概存储食品吧,万万不要等人类的身材被完全“塑化”后再追悔莫及!
参考材料:[1]Qian N, Gao X, Lang X, Deng H, Bratu TM, Chen Q, Stapleton P, Yan B, Min W. Rapid single-particle chemical imaging of nanoplastics by SRS microscopy. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Jan 16;121(3):e2300582121. doi: 10.1073/pnas.2300582121. Epub 2024 Jan 8. PMID: 38190543.[2]HussAIn KA, Romanova S, Okur I, Zhang D, Kuebler J, Huang X, Wang B, Fernandez-Ballester L, Lu Y, Schubert M, Li Y. Assessing the Release of Microplastics and Nanoplastics from Plastic Containers and Reusable Food Pouches: Implications for Human Health. Environ Sci Technol. 2023 Jul 4;57(26):9782-9792. doi: 10.1021/acs.est.3c01942. Epub 2023 Jun 21. PMID: 37343248.
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