本Valsler

本周,我们推出了化学中的声音收集-与我们的合作伙伴在切口通信,我们收集了来自不同经历的人们的故事和对话。

在这个元素中的化学播客中,我们将听到其中一个声音——来自PerkinElmer的伊恩·罗伯逊,关注聚丙烯和塑料污染。

伊恩·罗伯逊

我想现在每个人都熟悉塑料污染的问题,以及环境中大量的微塑料。大卫·阿滕伯勒爵士在BBC的《蓝色星球》节目中提出了塑料污染和微塑料的主题,并发出警告,试图防止对环境,尤其是海洋物种造成的破坏。

在太平洋马里亚纳海沟底部,大约6.8英里深的海底发现了塑料物品。这是地球上最偏远的地方之一。

水中塑料袋

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加拿大维多利亚大学的一项研究估计,人类每年消耗数千个塑料微粒,估计有5万个。

维也纳医科大学的一项研究在他们研究的每个人类粪便样本中都发现了微塑料,为微塑料存在于人类食物链提供了最有力的证据。

所有这些研究都强调了这个问题以及对人类的潜在风险,尽管实际上很少有研究研究它对人类的影响。研究主要针对小型海洋物种,并显示了微塑料的负面影响。

地中海中近20%的微塑料污染是聚丙烯,约66%的微塑料污染是低密度聚合物,包括聚乙烯。

废弃塑料瓶和其他类型的塑料废物在Thilafushi废物处理场

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Thilafushi废物处理场

在过去50年里,塑料产量增长了20倍,预计到2040年将再增长50%。2018年全球聚丙烯产量为5590万吨。

聚丙烯早在20世纪50年代就出现了,1963年,由于使用钛基催化剂,聚丙烯的催化生产为齐格勒和纳塔赢得了诺贝尔奖。这最终导致了关于谁拥有知识产权的争议。目前的聚丙烯生产使用催化流化床上的气相反应。

聚丙烯需求增长的驱动因素之一是其在包装材料中的优先使用,主要由中国和印度市场的增长推动。聚丙烯具有一系列适合这一市场的理想特性:低密度可以制造轻质部件,高熔点和高耐化学性以保持稳定,并且可以根据不同的结晶度或添加添加剂制造出各种不同级别的刚性。也许对环境最重要的特性是它可以很容易地回收。

那么,聚丙烯微粒是如何进入我们的水道、海洋并最终进入人类食物链的呢?

有人在沙滩上拿着小块塑料

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微塑料是一种初级微塑料,用于工业用途,如化妆品。这些颗粒可以通过水槽被冲入污水系统,但它们太小了,无法在污水处理厂过滤掉。或者这些塑料是二级微塑料,是更大的塑料制品分解后的产物。在海洋中,这种分解是由太阳的热量和紫外线以及海浪的影响造成的。这些微塑料可以被海洋物种摄入,成为人类饮食的一部分。

微塑料也存在于饮用水中,包括被宣传为清洁健康的瓶装水。瓶装水的污染来源尚不清楚,但有一定比例的污染来自塑料瓶的制造,也有一定比例的污染来自瓶装水的制造环境。

就用于微塑料分析的分析技术而言,FTIR和FTIR显微镜是采用最广泛的。每种塑料都有自己的红外光谱,几乎是这种材料的分子指纹,可以检测和识别存在的塑料。聚丙烯具有相当独特的红外光谱。

PerkinElmer的Ian Robertson在沙滩上取样微塑料

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PerkinElmer的Ian Robertson在沙滩上取样微塑料

对于5毫米到几百微米范围内的微塑料,常规的FTIR可以用来测量光谱。在500微米以下,通常使用FTIR显微镜,直到几微米的颗粒大小的限制。

如果我们试着展望未来,看看聚丙烯会发生什么,很明显,包装行业正在采取行动,使他们的材料可生物降解或更环保。这可能是通过开发全新的可生物降解塑料或修改包装材料,如聚丙烯,使其更可生物降解。

很明显,行业预测聚丙烯产量将会增加。如果不彻底改变文化和结构,这只会导致微塑料污染率上升。即使我们明天就停止生产塑料,我们的海洋中仍有数百万吨塑料将在几十年后分解成微塑料。

关于微塑料的来源和影响的大量研究将继续进行,我相信会定期出现有新闻价值的故事。如果没有标准化的方法,得到的结果往往不一致。为了检验全球消除微塑料的努力是否成功,实验必须随着时间的推移保持一致。

不同的组织,比如欧盟委员会联合研究中心JPI海洋倡议正在努力标准化微塑料分析所涉及的实践,从样品收集到不同样品基质的样品处理。还有仪器方法和数据报告。

珀金埃尔默(PerkinElmer)等仪器公司正在与主要组织合作,协助实现这些目标,并试图消除世界上的微塑料问题。还将有不同的倡议来清理海洋和其他环境中的塑料和微塑料。

我不确定在20世纪50年代首次大规模生产聚丙烯的先驱科学家们是否会意识到它在之后的几十年里可能对环境造成的问题。但你必须问一个问题:他们会采取不同的做法吗?

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这是来自PerkinElmer的Ian Robertson,阅读更多关于他自己的微塑料之旅在我们的化学中的声音集合

下周,Enna Guadalupe和一个有争议的成瘾治疗。

瓜达卢佩Enna

在研究巴氯芬两年之后,2002年3月,Ameisen决定冒险一试,成为自己的小白鼠。他开始服用这种药物时,对其潜在的副作用或结果几乎一无所知。他后来在接受采访时说,在我自己的临床实验中死去,比死于酒精中毒更有尊严。

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下次和Enna一起吧。在此之前,通常的交流方式是开放的——电子邮件chemistryworld@rsc.org推特@chemistryworld.我是本·瓦尔斯勒,感谢收看。