塑料中的化学混合物初步研究描述了塑料消费品的降解和浸出过程

河流和海洋中的塑料垃圾不断向水中释放化学物质。到目前为止，尚不清楚这些数量有多大，以及哪些物质的释放量特别大。在大型P-LEACH项目中，来自亥姆霍兹联合会四个研究机构的专家现在已经分析了许多不同物质的成分和浓度。主要关注的是太阳的紫外线辐射如何增加化学物质的释放的问题。

数十万吨塑料垃圾漂浮在河流和海洋中。海浪的冲击、太阳的紫外线辐射和咸海水使塑料逐渐分解成越来越小的碎片，最终以微小的微塑料颗粒形式漂浮在海洋中。

在众多研究中，研究人员调查了海洋动物摄入这些颗粒的程度以及它们是否会因此生病。迄今为止，对各种塑料产品的成分(包括重金属等添加剂、阻燃剂、增塑剂、染料和许多其他成分，这些成分赋予塑料多种多样的特性)如何影响海洋生物的研究还远远不够。

为此，两年前，30多位科学家联合开展了亥姆霍兹联合会的一项重大项目，详细研究塑料向水中释放添加剂的速度和程度，以及这些物质可能对海洋生物造成多大程度的危害。

盖斯特哈赫特亥姆霍兹中心、基尔GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心、阿尔弗雷德·韦格纳研究所、不来梅港亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)和莱比锡亥姆霍兹环境研究中心(UFZ)的专家的首批项目成果现已发表在《危险材料杂志》上。P-LEACH联盟的首篇研究论文重点关注塑料成分的化学分析，以及太阳的紫外线辐射如何促使塑料释放化学物质的问题。

关注常见塑料类型

为了进行实验，科学家们首先购买了八种典型的批量生产物品，这些物品由常用的塑料制成，并将它们切成几毫米大小的碎片，包括聚乙烯(PE)温室薄膜、聚氯乙烯(PVC)管和PET塞。然后，他们将这些碎片放在水浴中，用一种特殊的紫外线灯照射它们几个月，这种紫外线灯模拟了中欧的阳光。为了进行比较，他们将一些塑料存放在未经辐照的水容器中。

实验结束后，使用过滤器去除塑料颗粒，然后对水进行彻底分析，看是否可能释放出微小的塑料颗粒和塑料添加剂——尤其是金属化合物和某些有机物质。特别令人感兴趣的是那些被怀疑对人类健康和环境有害但未被禁止或管制的化学物质。

结果令人震惊：经紫外线照射的样品中金属离子的浓度比未照射的样品中高得多。有机物质的情况则更加不同：一些物质在经紫外线照射的样品中的浓度也明显更高。然而，对于其他有机分子，浓度却出奇地低。

“然而，这并不是万无一失的，”环境化学家FrankMenger博士说，他是这项研究论文的第一作者，也是Hereon的有机化学专家。“我们预计这些物质也会从塑料中释放到水中，但它们会在紫外线下转化为较小的有机化合物，因此原来的化合物不再能直接检测到。”

搜索已知和未知的化学物质

在分析有机物质时，研究人员详细检查了两件事。首先，对水样进行了71种已知物质的分析，这些物质众所周知用于许多塑料产品，包括一年前被列入《斯德哥尔摩公约》名单的紫外线防护分子UV-328，这是一份特别危险的化学品清单，其使用受到限制，在某些情况下甚至被完全禁止。

科学家们还在水样中寻找未知物质和降解产物。为此，他们使用了特殊的质谱仪，它可以识别某些分子结构或分子碎片，从而得出有关原始物质的结论。这也使得识别市场上仍相对较新且相对未知的化学品成为可能，例如新型增塑剂。考虑到全球塑料生产中使用了约16,000种不同的添加剂，尽管有现代质谱技术，但分析仍然非常困难。

Menger博士对研究范围和整个项目感到兴奋。他解释说：“我们汇集了四个研究机构的分析技术和相关专业知识。”这是唯一能够如此全面地分析水样的方法。

LarsHildebrandt博士是Hereon的科学家之一，他在研究中对微塑料颗粒和重金属进行了复杂的分析，他补充道：“到目前为止，我几乎不知道有任何类似的研究对金属化合物、已知和未知的有机化合物以及塑料产品中的小塑料颗粒的释放进行过如此广泛的研究，特别考虑到了紫外线引起的风化作用。”

然而，应该记住的是，紫外线辐射只是影响环境中塑料的一个因素。还有盐含量或微生物降解。塑料的年龄、大小、形状和孔隙率也会影响添加剂进入水中的程度。在这方面，未来需要进一步研究，考虑这些参数并研究它们的各种影响。

“P-LEACH项目为我们提供了一个独特的机会，让我们能够全面研究风化塑料物体释放的有机和无机化学物质以及微塑料颗粒及其可能产生的影响，同时考虑到环境化学、生态毒理学和人体毒理学等各个学科，”负责协调该项目的UFZ教授AnnikaJahnke博士说道。

P-LEACH团队的更多科学论文将在未来几个月内发表。这些论文将包括有关受塑料物质污染的水如何影响细菌、藻类、蜗牛和活细胞(包括人体细胞)的新陈代谢的研究结果。