塑料汙染是如何一步一步擴散到食物和水源中的？

綠色塑料微粒反覆被困後又被釋放，在土壤中進行長距離的移動。

如今，塑料汙染無處不在。但人們對塑料微粒如何在環境中移動、積累還了解甚少。近日，美國普林斯頓大學的一項研究揭示了塑料微粒通過土壤和其他多孔介質進行長距離移動的機制。這將有助於防止汙染物在食物和水源中的擴散及積累。相關論文近日發表在《科學進展》雜誌上。

之前，人們認為，當塑料微粒在土壤和沉積物等多孔材料中被困住時，就會停留在原地，不再擴散。而新研究表明，塑料微粒在穿過這些多孔材料時雖然會被粘住，但當流體流過介質的速度足夠高時，微粒就會被推離，繼續大幅前進。

沉積或堵塞的形成、侵蝕和破裂都是周期性的：隨著時間和距離的推移，流體壓力會將已形成的堵塞粉碎，使顆粒能夠通過孔隙空間，直到堵塞再次形成。

研究領導者、普林斯頓大學材料科學與技術研究所的助理教授Sujit Datta說：「我們不僅發現了塑料微粒被困、堵塞、沉積然後被推離的奇妙過程，還發現這一過程中粒子擴散的距離遠超我們的想像。」

在這項研究中，科學家們測試了與環境中塑料微粒類型相對應的「粘性」和「非粘性」兩種顆粒。

令人驚訝的是，兩者的移動過程本身並無不同，即使是「粘性」顆粒也可以大面積擴散到數百個孔隙中。唯一的區別是堵塞形成的位置：「非粘性」粒子往往只會在狹窄的通道中被困住，而「粘性」粒子似乎能被困於任何固體介質的表面。

這項研究的最終目的是利用觀測到的微粒移動數據來改進預測模型（預測汙染範圍和位置）參數。該模型以不同類型的多孔介質、不同顆粒大小和化學成分為基礎，將幫助人們更準確地預測各種灌溉或降雨條件下的汙染。

此外，科學家們還研究了塑料微粒的沉積對介質滲透性的影響，包括灌溉用水流經土壤的難易程度。

Datta表示，這一原理有助於了解粘土、礦物、石英、病毒、微生物和其他顆粒如何在具有更複雜表面化學特性的介質中移動。此外，相關知識還可以指導研究人員部署工程納米顆粒進行環境修復，或是應用到藥物輸送和過濾機制中。

原創編譯：花花 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《科學進展》

期刊編號：2375-2548

原文連結：https://phys.org/news/2020-11-plastic-pollution-reveals.html

版權聲明：本文為原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。