康科迪亚大学的郑旺和安春江正在研究环境风化如何使废弃的一次性口罩变质并污染我们的水道。

自2020年3月全球封锁开始以来,脸部的巨大增减拯救了无数人的生命,这是限制新型冠状病毒传播的重要组成部分。但是全球每月消费1290亿只口罩,处置已成为影响人类、动物和生态健康的重大问题。

根据康科迪亚研究人员最近的一项研究,一个暴露在自然条件下的面具可以向水环境释放150多万个微塑料,因此这个问题变得更加严重。

在一篇新的论文中,博士生郑旺和助理教授春江安研究了一次性口罩在海岸线环境中如何分解以及由此带来的环境影响。他们研究了三种不同掩模层的化学成分变化和强度退化,这三种掩模层是由紫外线照射和砂粒磨损引起的。

他们写道,海岸线不仅是丢弃面具的主要受体;他们独特的环境也导致面具进一步分解成塑料颗粒。

这项研究发表在《有害物质杂志》上。它由里贾纳大学的秀娟晨、渔业和海洋加拿大的Kenneth Lee(王的共同监督员)、纪念大学白宇张和康科迪亚博士生齐峰共同撰写。

还有36小时就要崩溃了

研究人员在一组面具上模拟了海岸线的环境条件,并创建了一个对照组进行比较。将实验面罩置于无盖培养皿中,暴露于紫外线下1至48小时。对照样品用铝箔包裹,并在相同条件下暴露。

然后,他们将口罩分为外层、中层、内层和辐照时间,并将其置于烧瓶中,以测试和控制是否存在沙子。然后,使用扫描电子显微镜和原子力显微镜对板条进行分析。研究人员还使用LISST-200X粒度分析仪检查了水样中的粒度分布。

图为:郑旺。图片来源:康科迪亚大学。

经过18小时的风化后,口罩的外层和内层的纤维表面都出现了明显的损伤。然而,中间层的纤维损伤比外部层和内层的损伤小六倍,表面变得粗糙,发生了破裂。在紫外线照射36小时后,所有三层的纤维都断裂了。这就产生了微小的纤维碎片。除此之外,颗粒开始附着在纤维上。它们的表面显示出明显的风化迹象,包括裂缝、薄片、凹槽和凹坑。损伤最严重的中间层,其中所有的纤维已经破碎成小碎片。

这些发现与观察到的风化18小时后释放到水中的微粒数量增加一致。36小时后,研究人员观察到断裂的面罩纤维很容易进入水中,甚至肉眼也能看到,并且样本水中存在数百万个小颗粒。

风化后掩膜纤维的SEM图像。图片来源:郑旺。

可能的局部解决方案

结果告诉王和安,需要采取紧急行动,安全处理全世界每月使用的数十亿个口罩。

“我们需要提高我们的环保意识,减少在环境中丢弃的口罩,”王说。“我们的政府和行业还需要改进现有的废物管理做法,制造对环境影响较小的口罩。”

在现实层面上,安建议只需在大学校园等地方增加更多专用的面具箱供公众使用。这将有助于收集使用过的口罩,并防止废弃口罩进入自然环境。

这篇论文有一份在这里.

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