研究發現日用塑料產品會向水中釋放出數萬億的微觀粒子

現在，美國國家標準與技術研究所（NIST）的研究人員已經分析了一些廣泛使用的消費產品，以更好地了解這些微觀塑料。他們發現，當這些塑料產品暴露在熱水中時，它們會向水中釋放出每升數萬億個納米顆粒。

NIST的研究人員在科學雜志《環境科學與技術》上發表了他們的發現。

"主要啟示是，無論我們看哪里都有塑料微粒。它們的數量都很多。每升有數萬億個。我們不知道這些是否對人或動物有不好的健康影響，我們只是對它們的存在非常肯定，"NIST化學家Christopher Zangmeister說。

有許多不同類型的塑料材料，但它們都是由聚合物組成的，是由大分子連接在一起的天然或人為物質。科學家們在海洋和許多其他環境中發現了這些大型塑料的微小顆粒。研究人員將它們分為兩類：微塑料和納米塑料。

微塑料一般被認為長度小于5毫米，可以用肉眼看到，而納米塑料則小于百萬分之一米（一微米），大多數甚至不能用標準顯微鏡看到。最近的研究表明，一些盛放液體或與之互動的消費品，如聚丙烯（PP）嬰兒瓶和尼龍塑料茶包會將這些塑料顆粒釋放到周圍的水中。

NIST的研究人員觀察了兩種類型的商業塑料產品：食品級尼龍袋，如烘焙襯墊--放在烤盤中的透明塑料片，以創造一個不粘的表面，防止水分流失--以及一次性熱飲料杯，如咖啡杯。他們分析的飲料杯上涂有低密度聚乙烯（LDPE），這是一種軟性的柔性塑料薄膜，通常用作內襯，研究中，襯有LDPE的飲料杯被暴露在100攝氏度（華氏212度）的水中20分鐘。

為了分析從這些塑料產品中釋放的納米顆粒，研究人員首先需要確定如何檢測它們。"想象一下，在一個普通的外賣咖啡杯里有一杯水。它可能有許多億個顆粒，我們將需要弄清楚如何找到這些納米塑料，這就像在干草堆里找一根針。

因此，他和他的同事不得不使用一種新的方法：把杯子里的水，噴成細密的水霧，然后把水霧和溶液內剩下的所有東西烘干，通過這一過程，納米顆粒與溶液的其他部分被隔離開來，這項技術本身之前已經被用來檢測大氣中的微小顆粒。

霧氣被干燥后，其中的納米顆粒被按其大小和電荷進行分類。然后，研究人員可以指定一個特定的尺寸，例如100納米左右的納米粒子，并將它們放入一個粒子計數器。這些納米顆粒被暴露在丁醇（一種酒精）的熱蒸汽中，然后迅速冷卻。隨著酒精的凝結，顆粒從納米大小膨脹到微米，使它們更容易被檢測到。這個過程是自動化的，由一個計算機程序運行，對顆粒進行計數。

研究人員還可以通過將納米顆粒放在一個表面上，用被稱為掃描電子顯微鏡的技術觀察它們，該技術使用一束高能電子對樣品進行高分辨率的成像，以及傅里葉變換紅外光譜，該技術可以捕捉到氣體、固體或液體的紅外光譜。

所有這些技術一起使用，可以更全面地了解納米顆粒的大小和組成。

在他們的分析和觀察中，研究人員發現，塑料納米粒子的平均尺寸在30納米和80納米之間，很少有超過200納米的。此外，與一次性使用的飲料杯相比，食品級尼龍釋放到熱水中的納米顆粒的濃度高出7倍。

在過去的十年里，科學家們在我們觀察環境的任何地方都發現了塑料。人們在南極洲的雪地、冰川湖的底部，發現了大于約100納米的微塑料，這意味著它們很可能是納米級別的。