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【專訪】關(guān)于微塑料:我們正在研究些什么 |前沿應(yīng)用
我們的生活中已經(jīng)離不開塑料,抬頭環(huán)顧四周,塑料吸管、方便袋、包裝瓶等等遍布生活的每個(gè)角落。在前不久的推送文章——《正在流進(jìn)人體的微塑料》,我們已經(jīng)見識(shí)到微塑料*的本領(lǐng),哪怕你躲在家,不吃海鮮,也難以躲過微塑料的魔爪,因?yàn)槲⑺芰弦呀?jīng)存在于水中、土壤中、甚至空氣中。
*的微塑料,對(duì)環(huán)境都有哪些危害?我們還能做些什么?不久前,HORIBA科學(xué)儀器事業(yè)部特別采訪了多倫多大學(xué)生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué)系的 Chelsea Rochma教授,以及馬里蘭大學(xué)環(huán)境化學(xué)系的Alterra Sachez博士。在這場(chǎng)采訪中,我們就什么是微塑料、微塑料的危害、以及研究方法等話題展開了探討。
Chelsea Rochma教授和Alterra Sachez博士
接下來,就讓我們跟隨Chelsea教授和Alterra博士的腳步,探討這場(chǎng)由微塑料引發(fā)的環(huán)境危機(jī)。
為什么是微塑料?
HORIBA:能為我們簡(jiǎn)單介紹一下什么是微塑料嗎?
Chelsea教授:從字面意思來講,微塑料就是很小的塑料顆粒??茖W(xué)上把微塑料定義為直徑小于5mm的塑料顆粒。為什么是5mm?這是為了強(qiáng)調(diào)我們研究的對(duì)象非常小,大部分顆粒很難用肉眼直接看到,需要借助顯微鏡來進(jìn)行研究。
HORIBA:為什么現(xiàn)在大家如此關(guān)注微塑料呢?
Alterra博士:相比于傳統(tǒng)的塑料垃圾,微塑料有更大的污染風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)樗鼈兎浅P。院苋菀妆徽`食,小魚小鳥都會(huì)攝入很多微塑料。
Chelsea教授:對(duì)的。從動(dòng)物學(xué)的角度看,微塑料會(huì)影響生物的多樣性進(jìn)而影響到食物安全問題。,微塑料會(huì)消耗我們的魚類資源;第二,微塑料會(huì)改變食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,因?yàn)閯?dòng)物攝入微塑料會(huì)導(dǎo)致他們攝入維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少;第三,微塑料上的化學(xué)物質(zhì)會(huì)進(jìn)入人體,這些都很值得研究。?我們目前做的工作就包括:分析微塑料如何進(jìn)入環(huán)境,進(jìn)入環(huán)境后會(huì)去哪里,對(duì)生物是否有毒性以及是否會(huì)影響生物的繁殖和減少種群數(shù)量。
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樣品分析過程
怎樣看待微塑料的危害?
HORIBA:世界衛(wèi)生組織發(fā)布報(bào)告說,飲用水中的微塑料“似乎”對(duì)人的健康沒有影響。對(duì)此您怎么看?
Chelsea教授:世衛(wèi)組織說沒有必要擔(dān)心飲用水中的微塑料,并不是說它無害,只是我們暫時(shí)沒有證據(jù)說明它有害。我的研究就是要了解微塑料是如何影響魚類和其他野生動(dòng)物的,大部分微塑料研究的科研人員目前也在這個(gè)方向探索 ,不過仍然需要有醫(yī)學(xué)背景的人加入以進(jìn)行更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究。
HORIBA:目前微塑料的危害達(dá)到哪種程度了?
Alterra博士:這個(gè)問題其實(shí)還沒有達(dá)成共識(shí),主要原因之一是沒有標(biāo)準(zhǔn)化的微塑料顆粒。因?yàn)?strong>對(duì)微塑料的危害評(píng)估不能只看微塑料本身,微塑料上吸附的污染物也是產(chǎn)生危害的一個(gè)重要因素,但不同表面積的微塑料顆粒表面究竟會(huì)吸附多少污染物,目前還不清楚,因此需要有大小形狀可控的標(biāo)準(zhǔn)塑料顆粒才能評(píng)估。
我的大部分工作就集中在制造標(biāo)準(zhǔn)化的微塑料顆粒上,在實(shí)驗(yàn)室里你可以看到各種各樣的微塑料,這些顆粒有不同的形狀、大小,大小不同也就是表面積不同,表面積越大,意味著它能吸附更多的污染物。
采集的樣品
微塑料也有“幫兇”?
HORIBA:您提到評(píng)估微塑料的危害,不能忽視污染物的吸附,這部分吸附物都是怎么到達(dá)微塑料表面的呢?
Chelsea教授:很多化學(xué)物質(zhì)會(huì)富集在塑料上,部分是生產(chǎn)塑料時(shí)加進(jìn)去的,還有一部分則是環(huán)境中吸附上去的。所以,當(dāng)我們從環(huán)境中采集一塊塑料,意味著它不僅僅是一個(gè)塑料,而是一個(gè)化學(xué)混合物。
Alterra博士:是的,正如Chelsea教授所言,微塑料還扮演著環(huán)境污染物運(yùn)輸載體的角色。塑料顆粒就像海綿,遇到污染物時(shí)就會(huì)吸附它們,塑料去了哪里,就會(huì)把吸附在上面的污染物帶到哪里。
- ?這些吸附的污染物,諸如醫(yī)藥和個(gè)護(hù)用品殘留之類,它們?cè)谒胁]有很高的濃度,但在微塑料中濃度就很高;而且這些污染物從污水廠進(jìn)入干凈水體的過程中,原本可能漂不了多遠(yuǎn)就沉淀下來,現(xiàn)在卻可以附著在微塑料上漂到更遠(yuǎn)的海洋。??
- 因此,研究微塑料對(duì)環(huán)境污染物的吸附有助于了解環(huán)境污染物的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移,這對(duì)評(píng)估微塑料的危害十分重要。
樣品分析
微塑料檢測(cè)包括哪些工作?
HORIBA:能簡(jiǎn)單介紹一下您在制造標(biāo)準(zhǔn)化顆粒方面的工作嗎?
Alterra博士:我之前提到,微塑料吸附污染物的能力由顆粒表面積大小決定,并直接影響微塑料顆粒的危害程度。因此,要研究不同表面積的塑料對(duì)于污染物的吸附能力,就要制造不同尺寸的標(biāo)樣。
在過去的幾年里,我一直在研究制造標(biāo)準(zhǔn)顆粒的方法,也制造了一批不同尺寸的顆粒,從45微米到600微米都有,600微米肉眼可見,大小就像指甲油中的閃光粉,45微米的顆粒是一種肉眼不可見的超細(xì)的粉末。
我不做毒性測(cè)試,只做化學(xué)分析,包括計(jì)算塑料顆粒上吸附了多少污染物等等,這樣將來專門從事毒性測(cè)試的人員在研究時(shí),就可以有標(biāo)準(zhǔn)化的顆粒來進(jìn)行大面積實(shí)驗(yàn)。
制備的標(biāo)準(zhǔn)樣品
HORIBA:能介紹下在您的實(shí)驗(yàn)室是如何進(jìn)行微塑料毒性研究的嗎?
Chelsea教授:上面Alterra博士提到她只做化學(xué)分析,而我主要做的是毒性分析。在我的實(shí)驗(yàn)室中,我們會(huì)對(duì)微塑料做不同的毒性實(shí)驗(yàn),來觀察微塑料是如何影響魚類或其他無脊椎動(dòng)物的,包括不同的塑料數(shù)量、大小和類型對(duì)生物的影響。
我有20個(gè)本科生在做毒性分析工作,他們主要利用拉曼來分析樣品,拉曼會(huì)告訴我們每個(gè)顆粒是不是塑料以及是什么類型的塑料。目前似乎有顆粒越小危害越大的趨勢(shì),有研究表明,其微小的顆粒是可以進(jìn)入人體各個(gè)部位的,不過還需努力找到更加確切的答案。
另外我們還在嘗試做一個(gè)更大范圍的實(shí)驗(yàn),就是在實(shí)驗(yàn)湖泊系統(tǒng)中去做研究。在這樣一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)中有浮游植物、浮游動(dòng)物和魚類群落。我們把微塑料放入這個(gè)系統(tǒng)中,從而了解微塑料如何在這個(gè)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移,如何影響不同的群落,進(jìn)而如何影響生態(tài)系統(tǒng)。
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樣品分析過程
拉曼在微塑料研究中有何作用?
HORIBA:您剛剛提到用拉曼測(cè)試樣品,能介紹一下拉曼在你們研究中的具體作用嗎?
Chelsea教授:我們研究的塑料顆粒非常小,你無法用眼睛甚至顯微鏡分辨出這些顆粒是塑料還是其他物質(zhì),所以需要通過化學(xué)分析來確定它們的成分。拉曼可以實(shí)現(xiàn)這一目的,并且除了鑒別顆粒成分,拉曼還可以做定量分析以獲取生物體中的微塑料含量。
此外,我們還計(jì)劃建立一個(gè)塑料聚合物數(shù)據(jù)庫(kù),將實(shí)驗(yàn)中獲取的光譜上傳到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中,就可以更便捷地去匹配樣品顆粒成分。
樣品分析過程
攜手抗塑,我們能還能做什么?
HORIBA:除了二位提到的微塑料毒性研究,以及標(biāo)準(zhǔn)顆粒物研究,對(duì)微塑料的研究我們還能做些什么?
Chelsea教授:科學(xué)研究的規(guī)律一般是這樣的:首先你得弄清楚它在哪?,F(xiàn)在已經(jīng)有大量工作證明微塑料存在于飲用水、海鮮、甚至灰塵等環(huán)境中。目前的問題就是,環(huán)境中具體存在多少微塑料很難量化,好在已經(jīng)有人在進(jìn)行這方面的研究。
Alterra博士:對(duì)于微塑料的研究我們應(yīng)該團(tuán)結(jié)起來(這也是我們現(xiàn)在積在做的),這樣在未來10年,應(yīng)該會(huì)有更好的方法來應(yīng)對(duì)微塑料。
編者注:
從大氣環(huán)境到地冰雪,微塑料的身影已無處不在,毫無疑問,這又是一場(chǎng)需要*攜手面對(duì)的挑戰(zhàn)。但我們堅(jiān)信,隨著對(duì)微塑料的追蹤研究愈加深入,人們可以期待一個(gè)沒有塑料污染的明天,而這需要的不僅僅是科學(xué)家們的執(zhí)著努力,也需要我們普通人的支持與關(guān)注。
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