Tyrimas rodo, kad kasdieniai plastikiniai gaminiai į vandenį išskiria trilijonus mikroskopinių dalelių

Tyrimas rodo, kad kasdieniai plastikiniai gaminiai į vandenį išskiria trilijonus mikroskopinių dalelių
NIST tyrimas rodo, kad kasdieniniai plastikiniai gaminiai į vandenį išskiria trilijonus mikroskopinių dalelių

NIST tyrėjai išanalizavo vienkartinius gėrimų puodelius, tokius kaip kavos puodeliai, kurie kaitinant vandenį iš puodelio vidinio pamušalo gali išskirti trilijonus nanodalelių arba mažyčių plastiko dalelių. Kreditas: N. Hanacek/NIST

Mus supa plastikas, nesvarbu, ar tai būtų prekybos centre naudojami bakalėjos maišeliai, ar namų apyvokos daiktai, pavyzdžiui, šampūnų ir ploviklių buteliai. Plastikai egzistuoja ne tik kaip dideli objektai, bet ir kaip mikroskopinės dalelės, išsiskiriančios iš šių didesnių gaminių. Šie mikroskopiniai plastikai gali patekti į aplinką ir patekti į mūsų organizmą.

Dabar Nacionalinio standartų ir technologijų instituto (NIST) mokslininkai išanalizavo keletą plačiai naudojamų vartojimo produktų, kad geriau suprastų šiuos mikroskopinius plastikus. Jie nustatė, kad kai plastikiniai gaminiai yra veikiami karšto vandens, jie į vandenį išskiria trilijonus nanodalelių litre.

NIST mokslininkai paskelbė savo išvadas moksliniame žurnale Aplinkos mokslas ir technologijos.

„Pagrindinis dalykas yra tai, kad visur yra plastiko dalelių. Jų yra daug. Trilijonai litre. Nežinome, ar jos turi neigiamą poveikį žmonių ar gyvūnų sveikatai. Mes tiesiog labai tikime, kad jos ten“, – sakė NIST chemikas Christopheris Zangmeisteris.

Yra daug įvairių plastikinių medžiagų rūšių, tačiau jos visos sudarytos iš polimerų, natūralių arba žmogaus sukurtų medžiagų, sudarytų iš didelių molekulių, sujungtų tarpusavyje. Mokslininkai aptiko mikroskopinių dalelių iš šių didesnių plastikų vandenynuose ir daugelyje kitų aplinkų. Tyrėjai juos skirsto į dvi grupes: mikro ir nanoplastikus.

Paprastai manoma, kad mikroplastikai yra mažesni nei 5 milimetrai ir gali būti matomi plika akimi, o nanoplastikai yra mažesni nei viena milijoninė metro dalis (vienas mikrometras) ir daugumos jų net neįmanoma pamatyti standartiniu mikroskopu. Naujausi tyrimai parodė, kad kai kurie plataus vartojimo produktai, kuriuose yra skysčių arba sąveikauja su jais, pavyzdžiui, polipropileniniai (PP) kūdikių buteliukai ir nailoniniai plastikiniai arbatos maišeliai, išskiria šias plastiko daleles į aplinkinį vandenį.

Savo tyrime NIST mokslininkai ištyrė dviejų tipų komercinius plastikinius gaminius: maistinius nailoninius maišelius, tokius kaip kepimo įklotai – skaidrūs plastikiniai lakštai, dedami į kepimo skardas, kad būtų sukurtas nelipnus paviršius, neleidžiantis prarasti drėgmės, ir vienkartinius karštus gėrimus. puodeliai, tokie kaip kavos puodeliai. Jų analizuoti gėrimų puodeliai buvo padengti mažo tankio polietilenu (LDPE), minkšta lanksčia plastikine plėvele, dažnai naudojama kaip įdėklas.

LDPE padengti gėrimų puodeliai 20 minučių buvo veikiami 100 laipsnių Celsijaus (212 laipsnių Farenheito) vandenyje.

Norėdami išanalizuoti nanodaleles, išsiskiriančias iš šių plastikinių gaminių, mokslininkai pirmiausia turėjo nustatyti, kaip jas aptikti. „Įsivaizduokite, kad bendrame kavos puodelyje yra puodelis vandens. Jame gali būti daug milijardų dalelių, ir mums reikės išsiaiškinti, kaip rasti šių nanoplastikų. Tai panašu į adatos radimą šieno kupetoje“, – sakė Zangmeister.

Taigi jis ir jo kolegos turėjo naudoti naują požiūrį. „Mes naudojome būdą, kaip paimti puodelyje esantį vandenį, išpurkšti jį į smulkią dulksną ir išdžiovinti rūką bei viską, kas liko tirpale“, – sakė Zangmeister. Šio proceso metu nanodalelės išskiriamos nuo likusio tirpalo.

NIST tyrimas rodo, kad kasdieniniai plastikiniai gaminiai į vandenį išskiria trilijonus mikroskopinių dalelių

Didelės skiriamosios gebos nanodalelių vaizdai, randami vienkartiniuose gėrimų puodeliuose, tokiuose kaip kavos puodeliai, mikrometro (vienos milijoninės metro dalies) skalėje. Autorius: C. Zangmeister / NIST, adaptavo N. Hanacek / NIST

Pati technika anksčiau buvo naudojama mažoms dalelėms atmosferoje aptikti. „Taigi, mes ne išradinėjame dviračio iš naujo, o pritaikome jį naujoje srityje“, – sakė Zangmeister.

Išdžiovinus rūką, joje esančios nanodalelės buvo surūšiuotos pagal jų dydį ir krūvį. Tada mokslininkai galėtų nurodyti konkretų dydį, pavyzdžiui, maždaug 100 nanometrų nanodaleles, ir perduoti jas į dalelių skaitiklį. Nanodalelės buvo veikiamos karštų butanolio, tam tikros rūšies alkoholio, garų, tada greitai atvėso. Alkoholiui kondensuojantis dalelės išsipūtė nuo nanometrų iki mikrometrų, todėl jas buvo daug lengviau aptikti. Šis procesas yra automatizuotas ir vykdomas kompiuterine programa, kuri skaičiuoja daleles.

Tyrėjai taip pat galėtų nustatyti nanodalelių cheminę sudėtį, padėdami jas ant paviršiaus ir stebėdami jas technikomis, vadinamomis skenuojančia elektronine mikroskopija, kuri, naudojant didelės energijos elektronų pluoštą ir Furjė transformacijos infraraudonųjų spindulių pluoštą, daro didelės skiriamosios gebos mėginio vaizdus. spektroskopija – metodas, fiksuojantis dujų, kietų ar skystų medžiagų infraraudonosios šviesos spektrą.

Visi šie kartu naudojami metodai suteikė išsamesnį nanodalelių dydžio ir sudėties vaizdą.

Atlikdami savo analizę ir stebėjimus, mokslininkai nustatė, kad vidutinis nanodalelių dydis buvo nuo 30 nanometrų iki 80 nanometrų, o kai kurios – virš 200 nanometrų. Be to, nanodalelių, išleistų į karštą vandenį iš maistinio nailono, koncentracija buvo septynis kartus didesnė, palyginti su vienkartiniais gėrimų puodeliais.

„Per pastarąjį dešimtmetį mokslininkai rado plastiko visur, kur mes žiūrėjome į aplinką. Žmonės žiūrėjo į sniegą Antarktidoje, ledyninių ežerų dugne ir rado mikroplastiko, didesnio nei apie 100 nanometrų, o tai reiškia, kad jie greičiausiai nebuvo pakankamai maži, kad patektų į ląstelę. ir sukelti fizinių problemų“, – sakė Zangmeisteris.

„Mūsų tyrimas yra kitoks, nes šios nanodalelės yra tikrai mažos ir labai svarbios, nes jos gali patekti į ląstelės vidų ir galbūt sutrikdyti jos funkciją“, – sakė Zangmeister, kuris taip pat pabrėžė, kad niekas nenustatė, kad taip būtų.

JAV Maisto ir vaistų administracija (FDA) reguliuoja plastikus, kurie liečia maistą, kurį valgome, arba vandenį, kurį geriame. Agentūra taiko standartus ir saugos priemones, kad nustatytų, kas yra saugu. FDA mokslininkai atlieka griežtus šių plastikų bandymus ir išmatuoja, kiek plastiko masės prarandama veikiant karštam vandeniui. Pavyzdžiui, FDA nustatė, kad maistinis nailonas (pvz., naudojamas arbatos maišeliuose) gali saugiai prarasti iki 1% savo masės esant aukštai temperatūrai. NIST tyrime, naudojant naują metodą, mokslininkai nustatė, kad buvo prarasta viena dešimtoji procento masės, o tai yra žymiai mažesnė už dabartines FDA ribas, kurios laikomos saugiomis.

Zangmeister pažymėjo, kad nėra dažniausiai naudojamo testo LDPE, kuris išleidžiamas į vandenį iš mėginių, pavyzdžiui, kavos puodelių, matuoti, tačiau yra nailono plastikų bandymų. Šio tyrimo išvados galėtų padėti sukurti tokius bandymus. Tuo tarpu Zangmeister ir jo komanda išanalizavo papildomus plataus vartojimo produktus ir medžiagas, tokias kaip audiniai, medvilnės poliesteris, plastikiniai maišeliai ir vanduo, laikomas plastikiniuose vamzdžiuose.

Šio tyrimo išvados, kartu su išvadomis iš kitų analizuojamų medžiagų rūšių, atvers naujas šios srities tyrimų galimybes. „Dauguma studijų šia tema skirta ugdyti kolegas mokslininkus. Šis dokumentas bus naudingas tiek mokslininkams, tiek visuomenei“, – sakė Zangmeister.


Plastikiniai arbatos maišeliai į arbatą išskiria mikroskopines daleles


Daugiau informacijos:
Christopheris D. Zangmeisteris ir kt., Įprasti vienkartiniai plastikiniai gaminiai, įprasto naudojimo metu į vandenį išskiria trilijonus iki 100 nm nanodalelių litre, Aplinkos mokslas ir technologijos (2022). DOI: 10.1021/acs.est.1c06768

Pateikė Nacionalinis standartų ir technologijos institutas

Ši istorija iš naujo paskelbta NIST dėka. Originalią istoriją skaitykite čia.

citata: Tyrimas rodo, kad kasdieniniai plastikiniai gaminiai į vandenį išskiria trilijonus mikroskopinių dalelių (2022 m., balandžio 20 d.), gauta 2022 m. balandžio 20 d. iš https://phys.org/news/2022-04-everyday-plastic-products-trillions-microscopic.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.