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拜羅伊特大學(xué)研究人員關(guān)于分散涂料成分及其對生物體的潛在影響的研究報告發(fā)表在《生態(tài)毒理學(xué)與環(huán)境安全》雜志上。該研究是基于拜羅伊特大學(xué)1357“微塑料”合作研究中心的跨學(xué)科密切合作。研究人員選擇了兩種廣泛使用的分散性涂料，這些涂料在家庭中經(jīng)常使用。

這兩種涂料的區(qū)別主要在于它們的滴落特性，因為它們一方面是為墻面油漆設(shè)計的，另一方面是為天花板油漆設(shè)計的。這兩種涂料的固體含量分別為49%和21%（按重量），而有機物含量分別為57%和7%（按重量）。微量或納米范圍內(nèi)的特征固體成分是二氧化硅、二氧化鈦和碳酸鈣的顆粒，以及各種塑料的顆粒，特別是聚丙烯酸酯。

“這些微小的顆粒中有許多進入環(huán)境，例如，通過油漆層的磨損或風(fēng)化作用。現(xiàn)在我們的研究表明，當(dāng)用于粉刷墻壁和天花板的刷子、滾筒、刮刀和水桶通過清洗掉油漆殘留物時，分散性油漆的顆粒可能最終進入廢水，從而也進入環(huán)境。對環(huán)境的影響需要進行徹底的調(diào)查，鑒于分散性涂料在世界范圍內(nèi)的普及和它們不同的材料組成，這就更加迫切了。”“微塑料”合作研究中心副發(fā)言人Andreas Greiner博士教授說：“這就是我們不局限于對涂料成分的化學(xué)分析，還調(diào)查了它們對生物體和細胞的影響的原因。”

(資料圖片)

為了進行調(diào)查，拜羅伊特大學(xué)的科學(xué)家們選擇了兩個在研究中已被證實的測試系統(tǒng)：大型水蚤和一系列小鼠細胞。科學(xué)家們根據(jù)OECD化學(xué)品測試指南對水蚤進行了測試。在這個測試中，考慮了生物體的流動性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水中含有高比例的溶解和未溶解的無機納米塑料和微塑料顆粒時，水蚤的流動性明顯降低。

在小鼠細胞中，觀察到細胞活動的減少，這通常是由納米范圍內(nèi)的顆粒引起的。小鼠細胞的新陳代謝被二氧化鈦和塑料的納米顆粒明顯擾亂，尤其是塑料。

“我們的研究表明，分散涂料的成分可以在生物體和細胞中引起不同程度的反應(yīng)。因此，不能排除這些成分對環(huán)境有害的可能性。”“微塑料”合作研究中心發(fā)言人Christian Laforsch教授博士解釋說：“這一領(lǐng)域迫切需要進一步的研究，特別是我們對塑料制成的納米顆粒與無機納米顆粒之間的相互作用是否會引發(fā)額外的損害仍然知之甚少。”

“同樣，分散涂料的成分如何與不同環(huán)境區(qū)間中的其他物質(zhì)相互作用，例如在空氣中、土壤中或河流中，這仍然是一個基本沒有解決的問題。然而，已經(jīng)很清楚的是，分散涂料不應(yīng)該被不小心地丟棄在環(huán)境中，”拜羅伊特大學(xué)工藝生物技術(shù)系主任Ruth Freitag博士教授說。

在研究分散涂料及其可能產(chǎn)生的影響的同時，Andreas Greiner教授博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員還專注于另一個項目。他們開發(fā)了一種新的工藝，通過過濾從廢水中去除分散墻面漆中潛在的有害顆粒。這涉及到使用一種由電紡工藝生產(chǎn)的功能化纖維制成的膜。該膜以不同的方式保留了微米和納米大小的顆粒。

一方面，膜的孔隙非常細，不允許微粒子通過。另一方面，膜纖維和納米顆粒之間的相互作用導(dǎo)致它們粘附在膜表面，即使它們可以進入孔隙。在這兩種情況下，過濾效果與孔隙的快速和大規(guī)模堵塞無關(guān)。因此，例如，水可以很容易地通過膜和徑流。

拜羅伊特大學(xué)的科學(xué)家們在發(fā)表于《大分子材料與工程》雜志的一篇論文中描述了該膜的成功應(yīng)用。他們還測試了研究中證明對生物體有潛在危害的兩種分散性涂料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該膜能夠保留典型的顏色成分--尤其是二氧化鈦和聚丙烯酸酯的納米顆粒，以及碳酸鈣的微顆粒。

“在日常生活中，所有這些顏色成分被一起排放到廢水中。在這里，它們混合在一起，在某些情況下甚至由于它們的相互作用而改變了它們的結(jié)構(gòu)和特性。因此，我們專門測試了我們的電紡膜對這種混合物的過濾性能。我們所取得的高過濾效果表明，當(dāng)涉及到從微觀和納米范圍內(nèi)的顆粒中凈化水時，這一過程具有很大的潛力，例如世界各地常用的涂料中所包含的顆粒。”Greiner說。

關(guān)鍵詞：拜羅伊特相互作用科學(xué)家們