研究人員發現，漂浮在河流、湖泊和海洋中的微塑料不斷釋放水中溶解的有機化學物質。隨著時間的推移，這種化學品洩漏仍在繼續。當塑料暴露在陽光下時，情況會變得更加嚴重。這項新發現提供了迄今為止最詳細的分子圖景，說明溶解的有機物是如何從微塑料中提取出來的。 DOM 也稱為 MP，在水生環境中自然形成和變化。
研究發表於 新污染物查看四種常見類型的塑料，並將釋放的化學物質與河流中天然存在的溶解有機物進行比較。通過將動力學模型與熒光光譜、高分辨率質譜和紅外分析相結合，該團隊已經證明每種類型的塑料都會釋放出自己獨特的化學混合物。這些化學特徵隨著陽光的逐漸變化而變化。分解塑料表面
“微塑料不僅以可見顆粒的形式污染水生環境，而且還形成了一個隨天氣變化的看不見的化學池，”東北師範大學的主要作者管九年說。 “我們的研究表明，陽光是這一過程的主要驅動力。塑料釋放的分子與河流和土壤中自然產生的分子不同。”
陽光會加速微塑料中化學物質的釋放。
為了更好地了解光如何影響塑料的分解，研究人員採用了聚乙烯。聚對苯二甲酸乙二醇酯聚乳酸和微塑料聚己二酸丁二醇酯共對苯二甲酸酯在黑暗和紫外線條件下放入水中長達96小時。暴露在陽光下會導致所有測試塑料釋放的溶解有機碳量迅速增加。標記為可生物降解的塑料（包括 PLA 和 PBAT）的排放量最高。反映了不太穩定的化學結構
動力學模型顯示釋放過程遵循零級行為。這意味著該速率受塑料表面的物理和化學限制控制。相反，它是由已溶解在水中的物質的量來控制的。研究人員發現，薄膜擴散是減緩釋放過程的主要因素。
塑料會釋放複雜的化合物。
詳細的化學分析表明，MPs DOM 由多種源自塑料添加劑的分子、單體、低聚物以及通過光氧化反應形成的片段組成。具有芳香族結構的塑料，例如 PET 和 PBAT，可產生特別複雜的化學組合。
與此同時，塑料繼續腐蝕。研究人員觀察到含氧官能團的增加。這種變化表明醇、羧酸鹽、醚和羰基的形成。還檢測到鄰苯二甲酸鹽等化學雜質，這與塑料材料內相對較弱的粘附力一致。
熒光測量揭示了另一個明顯的差異。 MPs DOM 更類似於微生物產生的有機物，而不是陸地植物和土壤產生的有機物。這種模式與河流中發現的自然溶解的有機物非常不同。隨著時間的推移，木質素和類單寧物質等蛋白質的平衡會根據塑料的類型和暴露在陽光下的程度而發生變化。
看不見的塑料污染帶來的環境風險日益增加
微塑料釋放的化學成分的變化可以通過多種方式影響水生生態系統。 DOM MP 主要由生物可接近的小分子組成，可以刺激或抑制微生物生長。破壞營養循環或與金屬和其他污染物發生反應 先前的研究表明 MPs DOM 可以產生活性氧。影響消毒副產物的形成。並改變污染物附著在水中顆粒上的方式。
“我們的研究結果強調了考慮水中微塑料的整個生命週期的重要性，包括它們釋放的看不見的水溶性化學物質，”合著者劉世廷說。 “隨著全球塑料產量持續增加，這些溶解的化合物可能對環境具有越來越重要的意義。”
預測塑料污染的未來化學
因為 MPs DOM 的化學性質很複雜並且不斷變化。因此，研究人員建議機器學習工具可以幫助預測這些物質在天然水中的行為。此類模型可以改進對生態系統健康相關風險的評估。污染輸送和碳循環
作者還指出，流入河流和海洋的微塑料在很大程度上仍然不受管制。隨著塑料在陽光下不斷分解，MP DOM 的排放量預計會增加。了解這些化學物質如何在不同階段演變非常重要。塑料分解對於評估長期環境影響非常重要。
