有毒的搭便车者:微塑料如何携带重金属穿过我们的河流

   日期:2024-10-14     来源:本站    作者:admin    浏览:157    

  

  

  东京城市大学的研究人员发现,蒙古图尔河中的微塑料,尤其是聚苯乙烯泡沫塑料,含有高浓度的铜和铬等重金属。该研究表明,微塑料上的孔和生物膜等表面特征增强了这些污染物的收集,带来了潜在的环境风险。

  塑料颗粒表面的裂缝和生物膜可能有助于传播污染。

  由东京城市大学的研究人员领导的一个小组研究了环境中的微塑料是如何积累重金属的。随着微塑料的扩散,它们的有毒货物也在扩散。他们在蒙古乌兰巴托的一条河流边收集聚苯乙烯泡沫颗粒。他们发现大量重金属积聚在颗粒上,反映了当地的土地利用和工业,以及有助于污染物收集的孔和生物膜等表面特征。

  塑料垃圾进入自然环境是一场生态灾难。随着塑料垃圾进入陆地和海洋环境,其中大部分是由于管理不善,颗粒被风化和分解,逐渐变得太小,不容易收集和分离。它们重量轻、密度低、弹性强,传播速度极快。尽管它们在很大程度上是化学惰性的,但科学家们现在发现,它们也可以成为任何可能被它们吸收的物质的有效载体,包括致命的污染物。目前正在进行大量的研究,研究它们可能帮助运输哪些毒素,以及它们是如何运输的。

  (a-c)和(k-m)分别显示了从环境中收集的聚苯乙烯泡沫颗粒和制造的聚苯乙烯泡沫颗粒,使用扫描电子显微镜(SEM)在不同的放大倍数下成像。(d-e)和(n-o)表示由能量色散x射线光谱学发现的两种相同类型的粒子组成。资料来源:东京都大学

  由东京城市大学地学系的附属研究员Batdulam Battulga博士(现隶属于日本原子能机构)和东京城市大学的Masayuki Kawahigashi教授领导的一个团队,一直在研究在流经蒙古乌兰巴托的Tuul河沿岸不同地点收集的聚苯乙烯泡沫颗粒的特性。由于首都的持续发展,建筑材料产生的塑料垃圾在环境中无处不在,特别是用于绝缘材料的聚苯乙烯泡沫塑料。研究人员对这些微小的碎片进行了一系列的诊断,以确定它们是如何变化的,以及它们现在含有什么。他们发现了一系列原始材料中不存在的金属污染物,尤其是大量的铜和铬。与城市的特定土地用途或行业有关的金属,如玻璃和陶瓷制造中使用的化学品,以及废水处理厂中富含污染物的沉积物,都发现了强烈的信号。

  他们还详细研究了粒子本身的物理特性。颗粒的扫描电子显微镜(SEM)图像显示,暴露在环境中显著改变了颗粒的表面特性,产生了裂缝、孔洞和坑。许多图像还显示了矿物晶体颗粒,显示了粗糙的表面如何成为从环境中吸收的无机污染物的家园。他们还发现了生物膜的痕迹,即附着在物体表面的细菌层。众所周知,这种薄膜会在其表面产生电荷和化学基团,从而有效地吸收金属污染物。结合中尺寸(5-20mm)颗粒中金属的积累比微尺寸(<5mm)颗粒中金属的积累更强,研究小组得出结论,这些表面特征在塑料碎片上重金属的收集中起着关键作用。

  通过深入了解金属吸附在塑料碎片上的机制,研究小组希望掌握塑料污染物对我们环境的影响范围,以及它们可能带来的隐患。

  参考文献:《蒙古城市河流环境中的塑料相关金属》,Batdulam Battulga、Mariko Atarashi-Andoh、Jun Koarashi、Bolormaa Oyuntsetseg和Masayuki Kawahigashi, 2023年6月6日,生态毒理学与环境安全。DOI: 10.1016 / j.ecoenv.2023.115100

  这项工作得到了东京都政府高级研究基金的支持,资助号R4-2

 
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