科学家发现海洋会将微塑料释放到大气中

科学家发现海洋会将微塑料释放到大气中奥尔登堡大学海洋环境化学与生物学研究所（ICBM）博士生、论文第一作者伊莎贝尔-戈斯曼（IsabelGoßmann）说："通过我们的研究，我们首次展示了海洋大气中不同类型塑料的质量负荷数据。研究小组是在2021年乘坐"海因克号"考察船进行考察期间采集这些样本的。"最北端的目的地是熊岛，这是斯瓦尔巴群岛最南端的岛屿，位于大陆和群岛最大岛屿斯匹次卑尔根岛的中间。研究小组使用两种不同的设备收集空气样本。这些装置主动抽入空气，安装在研究船船头12米高处。科学家们使用热解-气相色谱-质谱法对空气样本进行了分析。利用这种方法，他们能够通过热降解和选择性分析来识别和量化大气中不同类型的塑料。然后，他们进行了模型计算，重建了颗粒的来源和分布路径，每个颗粒的大小仅为千分之几毫米。分析结果显示，聚酯颗粒无处不在。所有样本中都检测到了聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒，这种颗粒可能是以纺织纤维的形式进入大气的。其他类型的塑料也存在，包括聚丙烯聚碳酸酯和聚苯乙烯。轮胎磨损颗粒，即行驶过程中特别是制动过程中轮胎磨损的微小碎片被确定为微塑料的另一个主要来源。研究人员测得每立方米空气中的微塑料浓度高达37.5毫微克（1毫微克=十亿分之一克）。"这些污染物无处不在。即使在偏远的极地地区，我们也能发现它们，"Goßmann强调说。"到目前为止，人们对海洋大气中包括轮胎磨损颗粒在内的微塑料污染水平知之甚少。"团队负责人Scholz-Böttcher说："关于这些污染物在空气中浓度的研究屈指可数。我们的模型计算表明，海洋大气中的微塑料直接来自陆地和海洋。研究小组认为，漂浮在海面附近的塑料微粒是通过海雾和暴风雨天气中产生的爆裂气泡等进入大气层的。"微塑料会通过河流进入海水，但也会通过大气层--例如，微粒会被雨水冲出大气层。另一个潜在来源是船舶交通：在早前的一项研究中，肖尔茨-博特彻领导的研究小组证明，在开阔的北海，船舶上使用的油漆和涂料是微塑料的主要来源。在目前的研究中，空气样本中也发现了聚氨酯和环氧树脂等化学品，这些化学品通常用于船舶油漆和涂料中。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377935.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377935.htm

微塑料的年龄有多大？日本科学家揭开海洋微塑料年龄的新方法

微塑料的年龄有多大？日本科学家揭开海洋微塑料年龄的新方法从海洋中收集的微塑料样品。长度小于5毫米的塑料碎片被归类为微塑料。比例尺显示长度为2000微米或2毫米。资料来源：九州大学/旭化成公司应用他们的新方法，研究人员估计了从北太平洋的近岸和离岸地点收集的微塑料的年龄。他们的结果显示，近岸的微塑料的年龄从0到5年不等，而来自离岸地点的微塑料的年龄在1到3年之间。他们的研究结果最近发表在《海洋污染公报》杂志上。大久保博士通过显微镜观察研究微塑料样品。长度小于5毫米的塑料碎片被归类为微塑料。资料来源：九州大学/旭化成公司在从湖泊到海洋的海洋环境中，塑料是最丰富的污染物类型。当塑料垃圾暴露在环境中时，它们最终会被分解和碎裂。分解到长度小于5毫米的塑料垃圾被称为"微塑料"。"微塑料污染被认为是一个全球性问题。在以前的一项研究中，我们发现有大约24万亿粒微塑料漂浮在海洋表层，"领导这项研究的九州大学应用力学研究所的AtsuhikoIsobe教授解释说。"然而，我们对它对环境或生物的影响仍然知之甚少。我们的另一个大问题是，微塑料在海洋中漂移了多长时间。"IsobeAtsuhiko教授和收集从上层海洋收集的微塑料样本。资料来源：九州大学/矶部实验室为了弄清在海洋中发现的微塑料可以有多老，Isobe和他的团队首先调查了什么指标可以用来测量微塑料的年龄。"塑料中最常见的材料被称为聚乙烯。我们知道，当聚乙烯与环境相互作用时，它会氧化和降解，"旭化成公司的研究员、该研究的第一作者RieOkubo解释说。"这种降解水平可以通过材料分子量的变化和一种叫做羰基指数的东西来测量。简单地说，当聚乙烯降解时，其羰基指数增加，分子量减少。AtsuhikoIsobe教授和工作人员在上层海洋中收集微塑料样本。上层海洋的测量范围是距离水面一米的地方。Credit:KyushuUniversity/IsobeLab当然这还不够。由于微塑料被暴露在各种环境中，该团队还需要对温度和紫外线辐射如何影响塑料降解进行标准化。该团队首先对聚乙烯材料进行了一系列的暴露实验，并收集了关于紫外线和温度的各种组合如何影响材料的分子量和羰基指数的数据。研究小组发现，UVER--紫外线红血病辐射（一种对地面紫外线辐射的测量）和海水温度是造成塑料降解的两个最大因素。"我们收集到这些数据，然后开始把它应用于我们的微塑料样品。所有的样本都来自海洋上层，距离水面最多一米，"Okubo继续说道。"我们还从一系列地区收集微塑料。一些样品是在日本的近岸收集的，距离海岸线10到80公里不等。其他样品是在近海、北太平洋中部和菲律宾海收集的"。通过分析收集到的微塑料，该团队能够估计每个诱导性样本的年龄。他们发现，近岸微塑料的年龄从0到5岁不等，而离岸样本的年龄从1到3岁不等。"我们假设，近岸微塑料从0到5年不等的原因是它们经常被冲上岸，'存活'的时间比较长。另一方面，近海微塑料需要更长的时间才能到达海洋的这一部分，因此我们没有发现超过3年的微塑料，"Okubo解释说。"这些近海的微塑料也可能通过沉降到水域深处而被从上层海洋中清除。"研究人员希望这种新方法将使他们更好地了解微塑料是如何在环境中产生和传播的。这些数据也将有助于开发更精确的模拟，以追踪整个海洋的微塑料。Isobe总结说："我们对微塑料的研究和理解仍然非常新，由于这些数据，我们对微塑料的基本科学有了更多的了解。我们的下一步将是研究像海浪和海流这样的机械刺激是如何降解塑料的，这样我们就可以收集到更多的精确数据。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362139.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362139.htm

无声的入侵：海洋哺乳动物体内现在携带着微塑料

无声的入侵：海洋哺乳动物体内现在携带着微塑料环境污染》（EnvironmentalPollution）杂志上一篇论文的图表摘要，显示了在鲸鱼的解剖结构中可能发现塑料微粒的位置。塑料具有亲脂性，可能会在鲸鱼的脂肪和脂肪垫中找到。资料来源：小格雷格-梅里尔，杜克大学嵌入的微塑料可能对海洋哺乳动物造成的危害尚未确定，但其他研究已表明，塑料可能是激素模拟物和内分泌干扰物。杜克大学海洋实验室五年级研究生小格雷格-梅里尔说："这是它们在面临气候变化、污染、噪音等一切问题之外的额外负担。现在它们的质量中有一部分是塑料"。一头短鳍领航鲸和它的幼鲸在北卡罗来纳州曼特奥海岸浮出水面。它们是在其组织中发现微塑料的物种之一。资料来源：GregMerrillJr.,NMFS许可证#22156这项研究中的样本来自2000年至2021年期间在阿拉斯加、加利福尼亚和北卡罗来纳州的32只搁浅或自给性捕捞的动物。数据中包含12个物种，其中包括一只须海豹，它的组织中也含有塑料。塑料会被脂肪吸引，它们具有亲脂性--因此被认为很容易被鲸脂、齿鲸额头上的肉球以及下颌的脂肪垫吸引，这些脂肪垫可以将声音集中到鲸鱼的内耳。研究对这三种脂肪和肺部进行了取样，结果在所有四种组织中都发现了塑料。在组织中发现的塑料微粒平均直径从198微米到537微米不等--人的头发直径约为100微米。梅里尔指出，除了塑料造成的化学威胁外，塑料碎片还会撕裂和磨损组织。在白鲸肺组织的玻璃纤维过滤器上发现了蓝色的微塑料纤维。图片来源：小格雷格-梅里尔，杜克大学海洋实验室梅里尔说："既然我们知道塑料存在于这些组织中，那么我们就来研究它对新陈代谢可能产生的影响。在下一阶段的论文研究中，梅里尔将利用鲸鱼组织活检培育出的细胞系，对塑料微粒进行毒理学测试。"组织样本中最常见的是聚酯纤维（洗衣机的常见副产品），还有聚乙烯（饮料容器的一种成分）。蓝色塑料是所有四种组织中最常见的颜色。2022年发表在《自然-通讯》（NatureCommunications）上的一篇论文根据加利福尼亚太平洋沿岸已知的微塑料浓度估计，一头滤食蓝鲸在捕捉水体中的微小生物时，每天可能要吞下95磅塑料垃圾。梅里尔说，捕食鱼类和其他大型生物的鲸鱼和海豚也可能从它们所吃的动物体内获取累积的塑料。梅里尔说："我们还没有计算过，但大部分微塑料可能会通过肠道排出体外。但其中有一部分最终会进入动物的组织，对我来说，这凸显了海洋塑料的无处不在和这一问题的严重性。其中一些样本可以追溯到2001年。这至少已经发生了20年。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376643.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376643.htm

流行的"可堆肥"塑料在海洋中其实并不会分解

流行的"可堆肥"塑料在海洋中其实并不会分解这项研究强调了聚乳酸等纺织材料与纤维素纺织材料之间的区别，前者可以在有管理的工业环境中进行堆肥处理，而后者则能够在自然环境中进行生物降解。以石油为基础的塑料废物在海洋中的积累和持久性是海洋生物面临的主要生态问题之一。进入海洋的废弃水瓶等宏观塑料制品可能会以原来的形态存在几十年；即使它们分解成微小的碎片（称为微塑料），也不会被生物降解，而是成为无法消化的污染物，渗透到海洋中。主要作者Sarah-JeanneRoyer博士手持微塑料样本。图片来源：IyvonneKhoo,CC-BY4.0近年来，人们开发了一些替代品来取代油基塑料，目的是减少在制造塑料制品过程中使用的化石燃料，并在丢弃塑料制品时通过堆肥处理提供更环保的废物产品。最受欢迎的替代品之一是聚乳酸（PLA），这是一种乳酸聚合物，由糖和淀粉发酵而来。聚乳酸在大型堆肥中的高温下会分解成乳酸，但在低温条件下，聚乳酸并不能可靠或快速地分解成乳酸。为了研究聚乳酸在自然海洋环境中的去向，作者将聚乳酸样品、油基材料样品、纤维素基材料样品以及纤维素基材料和油基材料混合样品一起浸没在加利福尼亚州拉霍亚沿岸水域的笼子里。每周对样本进行一次检查，看是否有解体的迹象，并在几小时后将样本放回海洋。并非那么可生物降解-图解摘要。Royer等人，2023年，PLOSONE，CC-BY4.0实验室化学分析证实，基于纤维素的材料降解很快，不到一个月就降解了，纤维素在很大程度上是通过产生二氧化碳的生物过程分解的，而不是简单的机械磨损。相比之下，油基塑料、混合物和聚乳酸在14个月的实验中都没有出现降解迹象。"我们的结果表明，可堆肥性并不意味着环境降解，"Royer说。"将可堆肥塑料称为生物降解塑料是一种误导，因为这可能会让人认为这种材料会在环境中降解。聚乳酸基塑料必须在适当控制的设施中进行堆肥处理，才能发挥其作为油基塑料堆肥替代品的潜力。"作者还补充说："这项工作是为数不多的先驱研究之一，涉及不同材料类型（天然材料、全合成材料和生物基材料）在自然环境条件下和受控封闭系统中的生物降解性之间的可比性。这项研究表明，有必要进行标准化测试，以了解被宣传为可堆肥或可生物降解的材料（如聚乳酸）在自然环境中是否真的会生物降解。在这种情况下，担心超细纤维塑料污染的消费者应该了解情况，掌握相关知识，并注意自己购买的材料"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372333.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372333.htm

新型生物塑料吸管在海洋中的降解速度比纸还快

新型生物塑料吸管在海洋中的降解速度比纸还快世界卫生组织国际研究所（WHOI）的一项研究表明，一些可生物降解吸管在海洋环境中可在16周内降解50%，是传统塑料的可持续替代品，有助于减少海洋污染。吸管是海岸线上最常见的塑料垃圾之一。随着塑料产品的生产、消费和处理不断增加，科学家和制造商们正在开发替代材料，这些材料既能发挥同样的功效，又不会加剧持续的环境塑料污染。但并非所有塑料都是一样的--不同的制造商有不同的基础聚合物配方（如聚乳酸（PLA）和聚丙烯（PP））和化学添加剂。这意味着不同的塑料配方在环境中的表现不同，在海洋中的分解速度也不同。伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的科学家们一直在努力量化各种塑料制品的环境寿命，以回答一个悬而未决的问题：吸管在海洋中的寿命有多长？吸管是最常见的海洋垃圾来源之一。研究人员说，我们对塑料在海洋中的持续时间缺乏确切的了解，但科学支持放弃使用这种材料。图片来源：BryanJames/©伍兹霍尔海洋研究所吸管降解的测试和结果在发表于《美国化学学会可持续化学与工程》（ACSSustainableChemistry&Engineering）的一篇新论文中，世界卫生组织（WHOI）的科学家科林-沃德（CollinWard）、布莱恩-詹姆斯（BryanJames）、克里斯-雷迪（ChrisReddy）和孙彦辰（YanchenSun）将不同类型的塑料和纸质饮管进行了对比，看看哪种塑料在近海降解最快。他们与生物塑料制造公司伊士曼（Eastman）的科学家合作，后者为这项研究提供了资金、共同作者和材料。沃德说："我们对塑料在海洋中的寿命缺乏确切的了解，因此我们一直在设计测量这些材料降解速度的方法。事实证明，在这种情况下，有一些生物塑料吸管实际上降解得相当快，这是个好消息。"世卫组织环境系统实验室对不同类型材料制成的吸管进行了为期16周的降解观察。吸管放置的水箱中不断有来自玛莎葡萄园湾的海水流入。图片来源：RachelMann/©伍兹霍尔海洋研究所生物可降解吸管的发展前景他们采用的方法是将八种不同类型的吸管悬浮在马萨诸塞州玛莎葡萄园湾持续流动的海水中。这种方法还控制了温度、光照和其他环境变量，以模拟自然海洋环境。在16周的时间里，对所有吸管的降解迹象进行了监测，并对吸管上生长的微生物群落进行了特征描述。詹姆斯说："我的兴趣一直是了解塑料的命运、持久性和毒性，以及我们如何利用这些信息设计出对人类和地球更有益的下一代材料。我们拥有独特的能力，可以在环境系统实验室的水箱中将海洋环境带到陆地上。它为我们提供了一个非常受控的天然海水环境。"他们测试了由CDA、聚羟基烷酸酯（PHA）、纸、聚乳酸和聚丙烯制成的吸管。在吸管浸没在水箱中的几周内，CDA、PHA和纸吸管降解了多达50%，预计在近海的环境寿命为10-20个月。聚乳酸和聚丙烯吸管则没有明显的降解迹象。吸管材料对环境的影响随后，科学家们比较了两种由CDA制成的吸管--一种是固体，另一种是泡沫，均由伊士曼公司提供。用泡沫CDA制成的吸管是一个原型，目的是观察增加表面积是否会加速分解。他们发现，泡沫吸管的降解速度比固体吸管快184%，因此预计的环境寿命比纸质吸管短。詹姆斯说："这种泡沫吸管的独特之处在于，它的预期使用寿命比纸质吸管短，但却保留了塑料吸管或生物塑料吸管的特性，"作者说，与纸质吸管相比，泡沫吸管有望成为传统塑料吸管的替代品，因为纸质吸管在海洋中会迅速降解，但却会因潮湿而影响用户体验。工业与环境视角"这项研究为吸管制造商在选择吸管材料时提供了明智、透明的数据，因而具有极大的价值。"伊士曼企业创新副总裁杰夫-卡贝克（JeffCarbeck）说："更重要的是，它让我们确信，基于CDA的吸管不会加剧持续的塑料污染，同时也表明吸管制造商致力于提供可持续产品，降低对海洋生物的风险。"塑料带来的持久挑战科学支持摒弃传统塑料材料。塑料污染会对人类和生态系统造成危害，塑料工业也是气候变化的主要因素之一，其整个生命周期内的温室气体排放量约占总排放量的4%至5%。在过去的50年里，塑料垃圾在全球海洋和海洋食物链中变得无处不在，因此，我们必须找到可持续利用、有助于从线性经济向循环经济转变、并能在意外泄漏到环境中时分解的新材料。"虽然有些人力主摒弃塑料，但现实情况是塑料将继续存在。我们正在努力接受这样一个事实，即这些材料将被消费者使用，然后我们可以与公司合作，尽量减少这些材料泄漏到环境中造成的影响，"Ward说。合作促进可持续解决方案"我们认识到测试、验证和了解基于CDA的产品的海洋降解的重要性，但缺乏必要的资源，"Carbeck说。"我们知道世卫组织海洋研究所拥有专业知识和设施，因此我们参与了应对这一挑战的合作努力。这种伙伴关系展示了产学合作在推进共同目标和产生积极影响方面的力量。"研究小组还发现，降解吸管上的微生物群落对每种吸管材料来说都是独一无二的。然而，尽管化学结构大相径庭，两种非降解吸管上的微生物群落却相同。这进一步证明，本地微生物正在降解可生物降解的吸管，而不可生物降解的吸管可能会在海洋中持续存在。沃德说："我们对塑料污染对海洋健康的影响的认识还很不确定，这主要是因为我们不知道这些材料的长期命运。他和研究团队的其他成员计划继续测量塑料材料的降解性，希望能为塑料行业的下一步发展提供指导。与材料制造商合作有很多优势，包括可以使用分析设施，了解和接触他们的材料，而这些是在自己的孤岛上工作所无法获得的。"我们试图优化他们的产品，使其在环境中降解，最终造福地球。"主要收获并非所有塑料制品都是一样的，有些塑料制品在海洋中的寿命比其他塑料制品长。世卫组织工业研究所的科学家们多年来一直致力于量化各种塑料制品的环境寿命，以确定哪些塑料制品在海洋中的寿命最短，哪些最长。为了确定哪些塑料制品会在海洋中持续存在，研究小组在重现自然海洋环境的大型水箱中对不同产品进行了测试。他们首先关注的是饮用水吸管，因为吸管是海滩清理中发现的最常见的塑料垃圾形式之一。作者发现，由二醋酸纤维素（CDA）、聚羟基烷酸酯（PHA）和纸制成的吸管在16周内降解了多达50%。它们都有独特的微生物群落，有助于分解材料。伊士曼公司用发泡CDA制作的原型吸管比固体吸管降解得更快，这意味着改变吸管的表面积可以加快降解过程。科学支持摒弃持久性塑料，因此，确保新材料在泄漏到环境中时能够分解，并且不会进一步污染海洋就变得更加重要。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435812.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435812.htm

微型机器人游入海洋 捕捉微塑料和细菌

微型机器人游入海洋捕捉微塑料和细菌访问：Saily-使用eSIM实现手机全球数据漫游安全可靠源自NordVPN观看它们成群结队下水工作的视频：据《ACSNano》杂志报道，研究人员制造出了微小的磁珠，它们能在受污染的水中成群飞舞，捕捉微塑料和细菌等污染物。微塑料的尺寸为5毫米或更小，这给塑料污染问题增添了另一个层面，因为动物可以吃这些微塑料，从而可能受到伤害，或将微粒带入食物链，最终进入人类体内。到目前为止，人们还不完全了解微塑料对人类健康的影响。然而，微塑料本身并不是唯一令人担忧的问题。这些碎片会吸引细菌，包括病原体，这些细菌也会被摄入。为了同时清除水中的微生物和塑料，马丁-普梅拉及其同事转而使用微型机器人系统，该系统由许多小部件组成，模仿自然界的鱼群（如鱼群）协同工作。为了清洁水源，研究人员设计了成群的微小球形机器人，它们可以收集细菌和小块塑料。资料来源：美国化学学会为了制造这种机器人，研究小组将带正电荷的聚合物股与磁性微粒连接起来，磁性微粒只有在暴露于磁场时才会移动。从磁珠表面辐射出来的聚合物链既能吸引塑料，也能吸引微生物。单个成品机器人的直径为2.8微米。当暴露在旋转磁场中时，机器人就会聚集在一起。研究人员发现，通过调整自组织成扁平集群的机器人数量，他们可以改变蜂群的运动和速度。为了清洁水源，研究人员设计了成群的微小球形机器人（浅黄色），它们可以收集细菌（绿色）和小块塑料（灰色）。来源：改编自ACSNano2024，DOI:10.1021/acsnano.4c02115在实验室实验中，研究小组通过在水箱中加入荧光聚苯乙烯珠（1微米宽）和活跃游动的铜绿假单胞菌（可引起肺炎和其他感染），复制了环境中的微塑料和细菌。接下来，研究人员在水箱中加入微型机器人，并将其置于旋转磁场中30分钟，每10秒钟开关一次。机器人的浓度为每毫升7.5毫克，这是测试的四种浓度中最密集的一种，捕获了大约80%的细菌。同时，在相同的浓度下，游离塑料珠的数量也逐渐减少，因为它们被吸引到了微型机器人上。随后，研究人员用永久磁铁收集机器人，并使用超声波将附着在机器人上的细菌分离出来。然后，他们将去除的微生物暴露在紫外线辐射下，完成了消毒。当再次使用时，经过消毒的机器人仍能拾取塑料和微生物，尽管两者的数量都较少。研究人员指出，这种微型机器人系统为清除水中的塑料和细菌提供了一种很有前景的方法。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430139.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430139.htm