作者:颜备战等 来源:《美国国家科学院院刊》 发布时间:2024/1/9 10:51:43
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瓶装水中含有数十万先前未检测到的纳米塑料颗粒

 

微(纳米)塑料已成为日益凸显的全球性环境问题。纳米塑料尺寸远小于微塑料,由于缺少有效的分析技术,人们对纳米塑料的了解非常有限。

来自美国哥伦比亚大学和罗格斯大学的研究人员开发了一种强大的光学成像技术,首次对纳米塑料进行了计数和识别,发现每升瓶装水中大约含有240000个微(纳米)塑料颗粒,这一数字是前期基于较大尺寸颗粒估算值的10~100倍。1月9日,相关研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

 

无论是极地冰川、土壤、饮用水还是食物中,微塑料(直径介于1微米到5毫米)无处不在。与天然有机物不同,大多数塑料不能分解成相对无害的物质,而是分解成更小的微塑料微粒。

纳米塑料源自微塑料的进一步分解,直径小于1微米。因其尺寸极其微小,可以穿过大肠和肺部,直接进入血液循环系统,再进入心脏和大脑等人体器官。纳米塑料甚至可以贯穿胎盘进入到胎儿体内。

“这是一个未被完全探索的新领域。以往研究大多在推测潜在物质的基础上展开,而我们的研究则为深入探索这个全新的纳米塑料世界打开了一扇窗。”论文通讯作者之一、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站(LDEO)的环境化学家颜备战在接受《中国科学报》采访时说。

“此前,人们开发出了观察纳米粒子的方法,但传统的方法无法提供鉴别这些颗粒化学组成的信息。”论文第一作者、哥伦比亚大学化学系博士生钱乃馨告诉《中国科学报》,“以往的研究是把水中收集到的所有物质作为一个整体来分析,无法在计数单个颗粒的基础上识别哪些是塑料或是其它物质。”

这项研究使用了先进的受激拉曼散射显微技术,该技术由论文另一位通讯作者、哥伦比亚大学生物物理学家闵玮共同研发。研究人员针对七种常见纳米塑料创建了基于数据驱动的算法来解析结果,并发现纳米塑料的质量占比远低于微塑料。但闵玮教授认为,“重要的不是质量,而是数量。因为颗粒越小,虽然质量占比更少,但更易进入人体。”

通过新显微技术对聚苯乙烯塑料的微小颗粒进行成像,颗粒直径约为200纳米。钱乃馨供图

通过该技术检测瓶装水,研究人员发现每升水中可能含有11万到37万不等的可识别塑料颗粒,其中90%是纳米塑料,直径可低至100纳米。他们还确定了这些纳米塑料是七种特定塑料中的哪一种,这些特性在生物医学研究中可能很有价值。这项研究有望在纳米水平上弥合塑料污染方面的知识差距。(来源:中国科学报 张晴丹)

相关论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.2300582121

 
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