技术前沿丨研究人员发现亮色塑料可能降解更快,产生更多微塑料 -内参

技术前沿丨研究人员发现亮色塑料可能降解更快,产生更多微塑料

来源:专家库 作者: 叶丹 2024-06-05 09:01

莱斯特大学领导的研究人员发现,红色、蓝色和绿色等鲜艳颜色的塑料比颜色较淡的塑料降解和形成微塑料的速度更快。
他们的研究结果表明,塑料产品配方中使用的着色剂会显著影响其降解和分解的速度,从而可能更快地将有害塑料引入环境。

进行了两项互补研究来比较降解情况

这项研究发表在《环境污染》杂志上,这是首次在实地研究中证实这种影响,对于零售商在设计塑料和包装时考虑这一点可能很重要。
英国莱斯特大学和南非开普敦大学的研究人员通过两项互补研究,表明相同成分的塑料降解速度不同,这取决于添加的着色剂。
一项研究使用了不同颜色的瓶盖,并将它们放在大学建筑的屋顶上,暴露在阳光和风雨中三年。第二项研究使用了在南非偏远海滩上发现的不同颜色的塑料物品。重要的是,只有当塑料的制造日期可以通过塑料物品上压印的日期戳知道时,才会对样品进行分析。
科学家们通过使用傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 观察样品与空气中的氧气反应的程度,测量了样品的化学降解程度。他们还测量了前后的结构完整性,使用断裂强度测试来测量它们的脆性和易碎性。
两项研究的结果显示,黑色、白色和银色塑料基本不受影响,而蓝色、绿色和红色塑料样品在同一时间段内变得非常脆弱和破碎。事实上,南非的旧样本都是纯色的,没有发现颜色鲜艳的塑料物品。但沙子本身充满了许多有色微塑料。

黑色、白色和银色着色剂保护塑料免受损坏

这表明黑色、白色和银色着色剂可以保护塑料免受紫外线 (UV) 辐射的伤害,而其他颜料则没有。紫外线损伤会改变塑料的聚合物结构,使其变脆并容易碎裂。
这项研究由 Sarah Key 博士领导,她在莱斯特大学化学学院攻读博士学位期间进行了这项研究,并获得了 CENTA(英格兰中部 NERC 培训联盟)的资助,现在是气候行动非政府组织 WRAP(废物与资源行动计划)的高级研究分析师。

Key博士说:“令人惊讶的是,在英国莱斯特的屋顶上风化的样品和在非洲大陆南端的风吹海滩上收集的样品显示出了相似的结果。实验表明,即使在相对凉爽和多云的环境中只呆三年,在微塑料的形成方面也能看到巨大的差异。红色和绿色等彩色塑料会很快降解并形成微塑料。当你看到黑色和白色等更简单的颜色时,它们实际上非常稳定并且保持完整。下次清理塑料垃圾时,请注意颜色,并考虑一下如果没有颜色,它们会多久分解。无论颜色如何,请务必检查包装以了解如何回收塑料包装的详细信息。”

建议在选择短寿命塑料的颜色时三思

微塑料表现出与原始块状材料不同的特性,人们对其对环境的影响了解甚少。我们知道它们会向环境中释放有毒的塑料添加剂,并且可能通过食物链和水源将有毒化学物质转移到人类身上。这项研究对材料设计具有重要意义,并建议制造商应更多地考虑短寿命塑料的颜色。

Key博士补充道:“制造商在设计塑料制品和包装时,应同时考虑材料的可回收性和被乱扔的可能性。对于在户外使用或大量暴露在阳光下的物品,例如塑料户外家具,请考虑避免使用红色、绿色和蓝色等颜色,以使其使用寿命尽可能长。如果塑料被设计为可分解,例如通过使用促氧化添加剂,请考虑颜色可能在其中发挥的作用。”
莱斯特大学地理地质与环境学院的合著者 Sarah Gabbott 教授说:“我经常想知道为什么海滩沙子中的微塑料经常看起来像彩虹的所有颜色。在我们进行研究之前,我一直以为我的眼睛被欺骗了,我看到的微塑料颜色更鲜艳,因为它们更容易被发现。事实证明,环境中可能真的有更多颜色鲜艳的微塑料,因为那些染成红色、绿色和蓝色的塑料物品更容易碎裂成数百万个微小但色彩鲜艳的微塑料颗粒。”



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