近年来，作为新的环境污染物，微塑料和纳米塑料不仅在日常生活中无处不在，在田野农村、高山深海，甚至人体各个组织中，都发现了它们的存在。然而，随着科研人员对微塑料和纳塑料的生成、释放与控制机制研究的不断深入，现实水环境中塑料基材持续释放微纳塑料颗粒的机制也得到越来越多科研人员的关注。经过长期持续研究，近日浙江农林大学李敦柱教授团队终于“破译”了水环境下微气泡侵蚀塑料进而影响微纳塑料释放的机制。

塑料表面微气泡生长及侵蚀释放微塑料全过程（课题组供图）

12月18日，李敦柱团队在《科学进展》在线发表题为“微气泡侵蚀塑料基材表面及其驱动微纳塑料释放机理研究”的研究性论文并入选期刊官网封面。该研究成果解析了典型水环境条件下塑料表面自发形成微气泡过程，并揭示其诱导界面侵蚀驱动微塑料与纳塑料释放机制，为准确评估饮用水及天然水体中微/纳塑料污染的形成过程与控制措施提供了理论支撑。

据介绍，微塑料及纳米塑料释放与控制是当前全球塑料污染研究的焦点。传统观点将微/纳塑料的产生归因于光照老化、机械磨损等高能释放途径。然而现实水环境中，塑料基材往往处于静置浸泡、低剪切流动等相对“低能耗”环境，却仍可能持续释放微/纳塑料颗粒，这提示存在被忽视的低能量生成通道。

针对这一科学问题，李敦柱团队系统考察了塑料-水界面微气泡的自发成核与演化过程。结果表明，在25°至95°C等常见温度范围内，塑料表面可自发成核形成微气泡；在气泡的生长-溶解/脱附循环中，微气泡不平衡表面张力会对塑料表面产生持续的局部作用，促使表面微观侵蚀与损伤逐步累积，最终将微塑料与纳塑料释放进入水体。该结果提示塑料瓶装填富含气泡的碳酸饮料时，极可能比装填矿泉水释放更多微塑料。

“我们希望通过持续深入研究，解析水环境中微气泡这一典型水因素驱动微/纳塑料释放机制，为塑料制品的材料改性与水系统运行控制提供明确方向。这一研究成果，有望推动微/纳塑料污染高效控制，为进一步推进生态文明建设、打造美丽中国贡献科技力量。”李敦柱说。

相关论文信息：

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