口罩可不是簡單的布，而是塑料制品

醫(yī)用外科口罩罩體由內(nèi)外兩層無紡布加中間一層熔噴布組成，其外層具有防飛沫作用，中間層起過濾作用，內(nèi)層主要是吸收佩戴者釋放出的液體和濕氣。

醫(yī)用口罩的常用結(jié)構(gòu)（圖片來源：參考文獻(xiàn)[1]）

無紡布和熔噴布都屬于非織造布，原料是聚丙烯專用樹脂，是由處于熔融狀態(tài)下的聚合物，經(jīng)特定工藝噴絲而成纖維，而后經(jīng)熱黏合或者自身黏合加固而成。

熔噴布是口罩的“心臟”，由高熔融指數(shù)的聚丙烯制成，纖維也更細(xì)。直徑為0.1~2微米的聚丙烯纖維制成的熔噴布孔隙率高、透氣性能好、過濾阻力低。熔噴布經(jīng)過駐極處理可使纖維帶電荷，當(dāng)包含病毒的飛沫靠近熔噴布時(shí)，會(huì)被靜電吸附在表面，從而達(dá)到防護(hù)的目的。

熔噴布纖維結(jié)構(gòu)（圖片來源：參考文獻(xiàn)[2]）

口罩隨意丟棄危害大

目前，人類社會(huì)高度依賴塑料，包括聚丙烯在內(nèi)的塑料制品充斥著生活的方方面面。據(jù)報(bào)道，每年有超過八百萬噸的塑料垃圾進(jìn)入海洋，陸地上可見的白色污染更是比比皆是。

在與新冠病毒抗?fàn)幤陂g，口罩、防護(hù)服、手套等醫(yī)療用品使用量陡增。按照每人每天使用一個(gè)口罩進(jìn)行估算，全球每月將產(chǎn)生1290億個(gè)廢棄口罩。如果口罩被隨意丟棄在自然環(huán)境中，可能需要幾百年才能被降解。不僅如此，它們還會(huì)對(duì)環(huán)境、動(dòng)物甚至人類自身帶來長期影響。因?yàn)橥庑魏退赶嗨疲Ｑ笾衅〉目谡謺?huì)被其它生物誤食。2020年9月，人們?cè)诎臀骱┥暇驮l(fā)現(xiàn)一具企鵝尸體，解剖后在其胃中發(fā)現(xiàn)了一只口罩。

胃中有一只口罩的企鵝（圖片來源：中國國際電視臺(tái)）

塑料污染的危害遠(yuǎn)不止這些，在光照、海浪沖擊、侵蝕、風(fēng)化等外界作用下，塑料制品會(huì)被分解成細(xì)小到人眼無法分辨的微塑料，而微塑料對(duì)海洋、淡水、陸地等生態(tài)環(huán)境的影響同樣不容小覷。

微塑料雖小，危害卻很大

曾經(jīng)我們認(rèn)為天空中沒有飄著白色塑料袋，水面上沒有隨波蕩漾的飲料瓶，是我們治理塑料污染成果的佐證。當(dāng)我們對(duì)塑料污染的認(rèn)識(shí)越來越深入，那些看不到危害逐漸浮現(xiàn)于眼前。

水體中的微塑料會(huì)被浮游動(dòng)物等攝入，隨后跟隨食物鏈進(jìn)入魚的身體中，導(dǎo)致它們發(fā)育遲緩，并且行為異常。而處于食物鏈頂端的人類，食用含有微塑料的動(dòng)物后，會(huì)使其在人體中進(jìn)一步富集。

魚吃了塑料垃圾，人吃了魚，形成生物積累（圖片來源：Theoceancleanup）

微塑料在環(huán)境中分布之廣泛可能遠(yuǎn)超我們的想象。2019年，美國斯克里普斯海洋研究所的學(xué)者對(duì)圣巴巴拉沿岸約580米深的海底沉積物巖心進(jìn)行分析，在其中發(fā)現(xiàn)了大量微塑料，包括纖維、碎片、顆粒等。

海底沉積物中的塑料污染物（圖片來源：參考文獻(xiàn)[5]）

來自加拿大海洋保育協(xié)會(huì)和英屬哥倫比亞大學(xué)的研究人員在北極也發(fā)現(xiàn)了聚酯類微塑料纖維，其中大量的纖維通過北大西洋進(jìn)入北極。

無論是紡織、洗衣廢水直接排放出的微塑料纖維，還是隨洋流漂流的被環(huán)境分解而成的微塑料，它們對(duì)北極的侵?jǐn)_已經(jīng)顯而易見。

微塑料向北冰洋富集（圖片來源：參考文獻(xiàn)[6]）

珠峰上的微塑料（圖片來源：參考文獻(xiàn)[7]）

微塑料“上天入地”的本領(lǐng)已經(jīng)令我們瞠目結(jié)舌，而最近一項(xiàng)關(guān)于農(nóng)作物對(duì)微塑料的吸收的研究則更讓人震驚。中科院煙臺(tái)海岸帶研究所的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，作為模型作物的小麥和生菜的根、莖、葉中均都含有從廢水中吸收的微塑料成分。

植物表皮孔隙相對(duì)較大，微塑料不容易進(jìn)入，但是在植物新生側(cè)根的邊緣，有一些不起眼的狹縫，是微塑料進(jìn)入植物的入口。隨后在蒸騰作用的驅(qū)動(dòng)下，微塑料顆粒從根被運(yùn)送到芽中。

有研究表明，全球有約50%的人體內(nèi)含有微塑料，呼吸、飲水、進(jìn)食，都可能將微塑料攝入人體。雖然微塑料對(duì)人體健康的影響尚不明確，但是微塑料的污染問題已經(jīng)迫在眉睫。

不怕不怕，辦法總比困難多

只要有困難，就會(huì)有解決方法。人們?cè)业接盟芰洗嫦笱赖姆椒?，以保護(hù)大象免于被捕殺。如今，當(dāng)塑料污染日漸危急時(shí)，我們也在不斷尋找解決的辦法。

面對(duì)日漸危急的塑料污染，科技為環(huán)境的保護(hù)提供了新的可能。針對(duì)口罩熔噴布的問題，研究人員設(shè)計(jì)合成了可生物降解的改性聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二醇酯熔噴料，新材料在保證過濾效果的同時(shí)，還能減少廢棄口罩對(duì)環(huán)境的污染。

除此之外，研究學(xué)者還在自然界中尋找到了塑料的天敵。例如，可以消化聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）的細(xì)菌（Ideonella sakaiensis），有助于降解聚氨酯（PU）的塔賓曲霉菌（Aspergillus tubingensis），咀嚼和進(jìn)食聚乙烯（PE）薄膜的蠟蟲（印度谷螟幼蟲）等。

可以吞食聚乙烯薄膜的蠟蟲（圖片來源：參考文獻(xiàn)[9]）

最近，西班牙巴塞羅那大學(xué)的研究人員在《科學(xué)報(bào)告》上發(fā)表的一項(xiàng)研究提出，可以利用海草場清除海洋中的塑料垃圾。作為溫帶物種，海草（P. oceanica）在秋天落葉，其葉鞘等殘骸堆積在附近的海灘上。葉鞘中包含的木質(zhì)纖維纏繞成球，被稱為海草纖維球，它們能捕獲塑料污染物，并將其帶到岸邊。每公斤海草纖維球中發(fā)現(xiàn)的塑料制品多達(dá)1470個(gè)，據(jù)此估計(jì)，地中海海草場的纖維球每年能捕獲8.67億個(gè)塑料污染物。

雖然被海草球帶到岸邊的塑料污染物后續(xù)還需要大量處理投入，但它們已經(jīng)幫忙解決了很多問題。

海草球收集的塑料纖維（圖片來源：參考文獻(xiàn)[10]）

微塑料污染現(xiàn)狀雖然嚴(yán)峻，但是無論是人類還是自然，都在用積極的態(tài)度進(jìn)行抗?fàn)?。我們能做到的微小改變也有很多，從少用一個(gè)塑料袋到正確丟棄口罩，從正確認(rèn)識(shí)微塑料到積極不恐慌的心態(tài)。

雖然我們很難做到完全不用塑料制品，但我們可以更環(huán)保地處理它們。

作者單位：北京航空航天大學(xué)

參考文獻(xiàn)：

[1]醫(yī)用口罩過濾材料的研究進(jìn)展。

[2]聚丙烯材料在醫(yī)用口罩中的應(yīng)用。

[3]Lost at Sea: Where Is All the Plastic? https://science.sciencemag.org/content/304/5672/838 4. https://theoceancleanup.com/great-pacific-garbage-patch/ 5. Multidecadal increase in plastic particles in coastal ocean sediments. https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaax0587. 6. Pervasive distribution of polyester fibres in the Arctic Ocean is driven by Atlantic inputs. https://doi.org/10.1038/s41467-020-20347-1. 7. Reaching New Heights in Plastic Pollution—Preliminary Findings of Microplastics on Mount Everest. https://doi.org/10.1016/j.oneear.2020.10.020 8. Effective uptake of submicrometre plastics by crop plants via a crack-entry mode. https://doi.org/10.1038/s41893-020-0567-9. 9. Evidence of polyethylene biodegradation by bacterial strains from the guts of plastic-eating waxworms. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es504038a 10. Seagrasses provide a novel ecosystem service by trapping marine plastics. https://doi.org/10.1038/s41598-020-79370-3.

[4]https://theoceancleanup.com/great-pacific-garbage-patch/

[5]Multidecadal increase in plastic particles in coastal ocean sediments. https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaax0587.

[6]Pervasive distribution of polyester fibres in the Arctic Ocean is driven by Atlantic inputs. https://doi.org/10.1038/s41467-020-20347-1.

[7]Reaching New Heights in Plastic Pollution—Preliminary Findings of Microplastics on Mount Everest. https://doi.org/10.1016/j.oneear.2020.10.020

[8]Effective uptake of submicrometre plastics by crop plants via a crack-entry mode. https://doi.org/10.1038/s41893-020-0567-9.

[9]Evidence of polyethylene biodegradation by bacterial strains from the guts of plastic-eating waxworms. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es504038a

[10]Seagrasses provide a novel ecosystem service by trapping marine plastics.

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責(zé)任編輯：賀治瑞