塑料金属浸出的机制与生物膜的作用
编号:2837 访问权限:私有 更新:2023-04-12 16:58:17 浏览:209次 口头报告

报告开始:2023年05月08日 11:20(Asia/Shanghai)

报告时间:10min

所在会场:[6A] 6A、海洋地球科学 [6A-4] 6A-4 海洋地球科学

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摘要
塑料作为现代工业无比成功的化学产品在日常生活的方方面面发挥多种用途,但因其不当管理造成环境污染的问题愈发引起广泛关注。据统计,自1950s以来全球塑料产量达到~7800 Mt,其中~60%被废弃后暴露于环境。废弃塑料通过河流、表面径流以及风力等途径每年向海洋输入达4.8~12.7 Mt,这一数字到2040年可能增加2.6倍。研究发现,进入海洋中的塑料在风化作用下可逐渐分解为微塑料甚至纳米塑料,但对其降解过程中塑料添加剂的浸出行为研究较少,尤其是对金属添加剂的浸出动力学过程与影响因素知之甚少。当前研究观点认为,塑料是重金属等污染物的载体。Turner等研究学者则认为,塑料当中的重金属含量远高于从环境中吸附的重金属量,理应表现为重金属的源。本研究广泛检测了50种日常塑料与微塑料原料的金属含量,包括PE、PP、PS、PET、PVC、PA、PU、ABS、PPSU等常见聚合物以及生物可降解材料PLA、PHA、PVA、PBS、PBSA、PHBV、PCL、PBAT等。这些塑料样本中检出的金属包括Al、Zn、Cu、Sn、Sb、Ba、Pb、Cr,检出含量较低的金属(低于3 μg/g)包括Co、Mn、Ni、Ag、Cd。大多数塑料样品检出Al和Zn,中位数含量分别为30.8 μg/g和2.9 μg/g,最高含量分别为382.7 ± 14.1 μg/g(快递袋)和1153.5 ± 26.0 μg/g(一次性叉子)。室内模拟实验结果表明,高温显著促进塑料金属释放,盐度、UV对金属释放速率的影响与塑料类型有关。相关性分析结果表明,金属释放速率取决于塑料的结晶度与塑料的金属含量,与物理表面特征(表面粗糙度、比表面积、亲水性)无关。暴露在海洋中的塑料短时间内释放金属(5%~10%),但在生物膜逐渐形成稳定群落后金属释放行为放缓至停止。本研究结果表明物理、化学风化作用加速塑料降解释放金属,但生物作用则阻止金属浸出,这意味着塑料垃圾在进入海洋时是金属的源,待生物膜形成后则可能变成金属的汇。随着废弃塑料越来越多地汇入海洋,塑料当中高含量金属的浸出行为可能成为海洋生物地球化学循环中不可忽视的热点源,其贡献大小值得全面评估。
关键词
海洋塑料,风化作用,生物膜,微塑料,重金属,浸出
报告人
彭国干
博士后 深圳大学

稿件作者
彭国干 深圳大学
潘科 深圳大学高等研究院
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重要日期
  • 会议日期

    05月05日

    2023

    05月08日

    2023

  • 03月31日 2023

    初稿截稿日期

  • 05月25日 2023

    注册截止日期

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