生活科普:450年不降解,亂丟棄口罩危害到底有多大?
來源:科普中國
發布時間:2022-01-07
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出品:科普中國

製作:Vivian (北京航空航天大學)

監製:中國科學院計算機網絡信息中心

疫情肆虐反複,戴口罩出門已經變成了一種保護他人和自己的生活習(xi) 慣,但“隱患”也隨之而來……隨意丟(diu) 棄的口罩或將引發一場“環保戰役”!

被丟(diu) 棄的口罩 (圖片來源:veer圖庫)


口罩可不是簡單的布,而是塑料製品

醫用外科口罩罩體(ti) 由內(nei) 外兩(liang) 層無紡布加中間一層熔噴布組成,其外層具有防飛沫作用,中間層起過濾作用,內(nei) 層主要是吸收佩戴者釋放出的液體(ti) 和濕氣。

醫用口罩的常用結構(圖片來源:參考文獻1)

無紡布和熔噴布都屬於(yu) 非織造布,原料是聚丙烯專(zhuan) 用樹脂,是由處於(yu) 熔融狀態下的聚合物,經特定工藝噴絲(si) 而成纖維,而後經熱黏合或者自身黏合加固而成。

熔噴布是口罩的“心髒”,由高熔融指數的聚丙烯製成,纖維也更細。直徑為(wei) 0.1-2微米的聚丙烯纖維製成的熔噴布孔隙率高、透氣性能好、過濾阻力低。熔噴布經過駐極處理可使纖維帶電荷,當包含病毒的飛沫靠近熔噴布時,會(hui) 被靜電吸附在表麵,從(cong) 而達到防護的目的。

熔噴布纖維結構(圖片來源:參考文獻2)


口罩隨意丟(diu) 棄危害大

目前,人類社會(hui) 高度依賴塑料,包括聚丙烯在內(nei) 的塑料製品充斥著生活的方方麵麵。據報道,每年有超過八百萬(wan) 噸的塑料垃圾進入海洋,陸地上可見的白色汙染更是比比皆是。

在與(yu) 新冠病毒抗爭(zheng) 的期間,口罩、防護服、手套等醫療用品使用量陡增。在疫情期間,按照每人每天使用一個(ge) 口罩進行估算,全球每月將產(chan) 生1290億(yi) 個(ge) 廢棄口罩。如果口罩被隨意丟(diu) 棄在自然環境中,可能需要幾百年才能被降解。不僅(jin) 如此,它們(men) 還會(hui) 對環境、動物甚至人類自身帶來長期影響。因為(wei) 外形和水母相似,海洋中漂浮的口罩會(hui) 被其它生物誤食。2020年9月,人們(men) 在巴西海灘上就曾發現一具企鵝屍體(ti) ,解剖後在其胃中發現了一隻口罩。

胃中有一隻口罩的企鵝(圖片來源:CGTN)

塑料汙染的危害遠不止這些,在光照、海浪衝(chong) 擊、侵蝕、風化等外界作用下,塑料製品會(hui) 被分解成細小到人眼無法分辨的微塑料,而微塑料對海洋、淡水、陸地等生態環境的影響同樣不容小覷。


微塑料雖小,危害卻很大

曾經我們(men) 認為(wei) 天空中沒有飄著白色塑料袋,水麵上沒有隨波蕩漾的飲料瓶,是我們(men) 治理塑料汙染成果的明證。當我們(men) 對塑料汙染的認識越來越深入,那些看不到危害逐漸浮現於(yu) 眼前。

水體(ti) 中的微塑料會(hui) 被浮遊動物等攝入,隨後會(hui) 隨食物鏈進入魚身體(ti) 中,導致它們(men) 發育遲緩,並且行為(wei) 異常。而處於(yu) 食物鏈頂端的人類,食用含有微塑料的動物後,會(hui) 使其在人體(ti) 中進一步富集。

魚吃了塑料垃圾,人吃了魚,形成生物積累(圖片來源:Theoceancleanup)

微塑料在環境中分布之廣泛可能遠超我們(men) 的想象。2019年,美國斯克裏普斯海洋研究所的學者對聖巴巴拉沿岸約580米深的海底沉積物岩心進行分析,在其中發現了大量微塑料,包括纖維、碎片、顆粒等。

海底沉積物中的塑料汙染物(圖片來源:參考文獻5)

來自加拿大海洋保育協會(hui) 和英屬哥倫(lun) 比亞(ya) 大學的研究人員在北極也發現了聚酯類微塑料纖維,其中大量的纖維通過北大西洋進入北極。

無論是紡織、洗衣廢水直接排放出的微塑料纖維,還是隨洋流周遊過程中被環境分解而成的微塑料,它們(men) 對北極的侵擾已經顯而易見。

微塑料向北冰洋的富集(圖片來源:參考文獻6)

珠峰上的微塑料(圖片來源:參考文獻7)

微塑料“上天入地”的本領已經令我們(men) 瞠目,而最近一項關(guan) 於(yu) 農(nong) 作物對微塑料的吸收的研究則更讓人結舌。中科院煙台海岸帶研究所的研究團隊發現,作為(wei) 模型作物的小麥和生菜的根、莖、葉中均都含有從(cong) 廢水中吸收的微塑料成分。

植物表皮孔隙相對較大,微塑料不容易進入,但是在植物新生側(ce) 根的邊緣,有一些不起眼的狹縫,是微塑料進入植物的入口。隨後在蒸騰作用的驅動下,微塑料顆粒從(cong) 根被運送到芽中。

有研究表明,全球有約50%的人體(ti) 內(nei) 含有微塑料,呼吸、飲水、進食,都可能將微塑料攝入人體(ti) 。雖然微塑料對人體(ti) 健康的影響尚不明確,但是微塑料的汙染問題已經迫在眉睫。


不怕不怕,辦法總比困難多

隻要有困難,就會(hui) 有解決(jue) 方法。人們(men) 曾找到用塑料代替象牙的方法,以保護大象免於(yu) 被捕殺。如今,當塑料汙染日漸危急時,我們(men) 也在不斷尋找解決(jue) 的辦法。

麵對日漸危急的塑料汙染,科技為(wei) 環境的保護提供了新的可能。針對口罩熔噴布的問題,研究人員設計合成了可生物降解的改性聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯熔噴料,新材料在保證過濾效果的同時,還能減少廢棄口罩對環境的汙染。

除此之外,研究學者還在自然界中尋到了塑料的天敵。例如,可以消化聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的細菌(Ideonella sakaiensis),有助於(yu) 降解聚氨酯(PU)的塔賓曲黴菌(Aspergillus tubingensis),咀嚼和進食聚乙烯(PE)薄膜的蠟蟲(印度穀螟幼蟲)等。

可以吞食聚乙烯薄膜的蠟蟲(圖片來源:參考文獻9)

最近,西班牙巴塞羅那大學的研究人員在《科學報告》上發表的一項研究提出,可以利用海草場清除海洋中的塑料垃圾。作為(wei) 溫帶物種,海草(P. oceanica)在秋天落葉,其葉鞘等殘骸堆積在附近的海灘上。葉鞘中包含的木質纖維纏繞成球,被稱為(wei) 海草纖維球,它們(men) 能捕獲塑料汙染物,並將其帶到岸邊。每公斤海草纖維球中發現的塑料製品多達1470個(ge) ,據此估計,地中海海草場的纖維球每年能捕獲8.67億(yi) 個(ge) 塑料汙染物。

雖然被海草球帶到岸邊的塑料汙染物後續還需要大量處理投入,但它們(men) 已經幫忙解決(jue) 了很多問題。

海草球收集的塑料纖維(圖片來源:參考文獻10)

微塑料汙染現狀雖然嚴(yan) 峻,但是無論是人類還是自然,都在用積極的態度進行抗爭(zheng) 。我們(men) 能做到的微小改變也有很多,從(cong) 少用一個(ge) 塑料袋到正確丟(diu) 棄口罩,從(cong) 正確認識微塑料到積極不恐慌的心態。

雖然我們(men) 很難做到完全不用塑料製品,但我們(men) 可以更環保地處理它們(men) 。



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