有毒的“搭車者”:微塑料如何帶著重金屬穿越我們的河流
由東京都立大學的研究人員領導的一個團隊研究了環境中的微塑料如何積累重金屬。隨著微塑料的擴散,它們的有毒物質也在擴散。他們以聚苯乙烯泡沫為重點,沿著一條流經蒙古烏蘭巴託的河流收集顆粒,他們發現顆粒上積累了大量的重金屬,反映了當地的土地使用和工業,以及幫助污染物聚集的孔洞和生物膜等表面特徵。
塑料碎片擴散到自然環境中是一場生態災難。隨著塑料垃圾進入陸地和海洋環境,其中大部分是由於管理不善,顆粒被風化和分解,逐漸變得太小而不容易被收集和分離。由於重量輕、密度低、彈性大,它們的傳播速度極快。雖然它們在很大程度上是惰性的,但科學家們現在發現,它們也可以成為任何可能被它們吸收的東西的有效載體,包括致命的污染物。現在正在進行大量的研究,研究它們可能幫助運輸什麼樣的毒素,以及它們是如何做到的。
(ac)和(km)分別顯示了從環境中收集的聚苯乙烯泡沫顆粒和製造的聚苯乙烯泡沫顆粒,使用掃描電子顯微鏡(SEM)以不同的放大倍數成像。(de)和(no)顯示了相同的兩類顆粒的組成,從能量色散X射線光譜學中發現。資料來源:東京都立大學
由東京都立大學地理系的附屬研究員Batdulam Battulga博士和東京都立大學的Masayuki Kawahigashi教授領導的團隊一直在研究在流經蒙古烏蘭巴託的Tuul河沿岸不同地點收集的聚苯乙烯泡沫顆粒的特性。由於首都的持續發展,由建築材料產生的塑料垃圾已經在環境中無處不在,特別是用於絕緣的聚苯乙烯泡沫。
研究人員對這些微小的碎片進行了一系列的診斷,以確定它們是如何變化的,以及它們現在含有什麼。他們發現了一系列原始材料中不存在的金屬污染物,特別是大量的銅和鉻。他們發現了與城市中特定的土地使用或工業有關的金屬的強烈信號,例如玻璃和陶瓷製造中使用的化學品以及來自廢水處理廠的富含污染物的沉積物。
他們還詳細研究了顆粒本身的物理特性。顆粒的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像顯示,暴露在環境中大大改變了顆粒的表面特性,產生了裂縫、孔和坑。許多圖像還顯示了礦物晶體顆粒,表明粗糙的表面如何成為從環境中吸收的無機污染物的家。他們還發現了生物膜的痕跡,即粘附在表面的細菌層。眾所周知,這種薄膜在其表面形成電荷和化學基團,可以有效吸收金屬污染物。結合金屬在中等大小(5-20毫米)的顆粒中比在微小大小(<5毫米)的顆粒中更強的積累,研究小組得出結論,這些表面特徵在塑料碎片的重金屬收集中起著關鍵作用。
通過深入了解金屬被吸附在塑料碎片上的機制,該團隊希望能夠掌握塑料污染物在我們環境中的影響範圍,以及它們可能帶來的隱藏危險。