來源：生物谷 生活中有這樣一種東西，幾乎家家戶戶每天在使用它，但很少有人知道它是什么構(gòu)成的——沒錯，那就是「清潔海綿」。 “清潔海綿”，又稱三聚氰胺海綿，是一種由聚三聚氰胺-甲醛聚合物組成的典型聚合物海綿，具有開放式蜂窩結(jié)構(gòu)，并與支柱相互連接。最早，三聚氰胺海綿被用作阻燃劑和噪音消減劑，廣泛應(yīng)用在民用、建筑和航空工業(yè)中。 但三聚氰胺海綿的作用不限于此，由于其特殊的孔隙率與氮含量，研究者發(fā)現(xiàn)它在處理水和溢油上具有廣闊的應(yīng)用前景。于是，自2000年以來，清潔海綿成為了不可或缺的家用清潔工具，被人們親切地稱為“神奇的橡皮擦”。 不過，日常使用清潔海綿的過程中，會出現(xiàn)一個很常見的現(xiàn)象：清潔海綿很容易“爛掉”。 由于聚合分子的三嗪環(huán)之間沒有柔性長鏈，三氯氰胺產(chǎn)品的耐磨性并不好，除了肉眼可見的“破損”之外，三氯氰胺化合物還會在磨損過程中釋放出人眼看不到的微塑料。更令人心驚的是，已有檢測在廢水和土壤中發(fā)現(xiàn)了含三聚氰胺的微塑料的存在！ 于是，科學(xué)家們將目光投向了這個“存在感不高”的微塑料排放源。近日，來自南京大學(xué)和東南大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊探究了“魔術(shù)擦”在不同粗糙程度的金屬表面摩擦后的情況，結(jié)果顯示：磨損后的海綿每克會釋放出650萬個微塑料纖維（MPFs）；而放眼全球，因消耗清潔海綿而產(chǎn)生的總排放量將達(dá)到4.9萬億個！ 對于微塑料，讀者們并不陌生。隨著塑料制品消費(fèi)量的逐年增加，塑料污染成為了全球面臨的最緊迫的環(huán)境威脅之一。而這些塑料制品釋放出來的塑料碎片，又會在物理、化學(xué)和生物的進(jìn)一步降解后分解成為“更微小但更嚴(yán)重”的威脅，即微塑料。 其中，MPFs是環(huán)境微塑料的主要類別，約占80-90%。生活中的MPFs主要來自紡織品，而通過施加外力摩擦又會大大增多紡織品釋放出的微塑料，比如磨損的聚酯紡織品釋放出來的MPFs是普通的十倍及以上。 那么，由聚合物海綿制成的、極易產(chǎn)生磨損的“清潔海綿”究竟會產(chǎn)生多少量級的MPFs呢？ 研究者從市面上購買了三種白色三聚氰胺海綿，均是國內(nèi)常見的家用清潔品牌。光譜分析顯示，不同品牌的海綿具有相似但不完整的一致結(jié)構(gòu)。 在被粗糙金屬表面磨損之后，“魔術(shù)擦”的質(zhì)量大約減少了4.9-8.7%，可見海綿在磨損后釋放出大量的塑料顆粒。然而，即使沒有磨損，海綿的質(zhì)量依然減少了1.8-4.0%，這種程度的質(zhì)量減少主要?dú)w因于MPFs的釋放和甲醛溶解或揮發(fā)。 當(dāng)MPFs數(shù)量與質(zhì)量損失進(jìn)行歸一化后，清潔海綿的每克磨損大約會產(chǎn)生650萬微塑料纖維，這幾乎與24小時機(jī)械攪拌口罩釋放出的MPFs數(shù)量相當(dāng)。 此外，對比了三種海綿后發(fā)現(xiàn)，高密度海綿中含有更多的短支柱和更少的長支柱。也就是說，高密度海綿有著更高的耐磨性且不易開裂，會產(chǎn)生更少的MPFs。 有意思的是，研究者進(jìn)一步具像化了清潔海綿造成的“全球污染”。 基于亞馬遜和eBay數(shù)據(jù)，研究者估計全球至少售出了5.9億個清潔海綿，約合7.5噸。假設(shè)有10%的海綿被完全磨損，每克磨損的海綿會釋放出650萬MPFs，那么全球范圍內(nèi)將釋放出4.9萬億個微塑料纖維。 研究者強(qiáng)調(diào)，海綿磨損導(dǎo)致的微塑料污染可能遠(yuǎn)超想象。由于只統(tǒng)計了在線銷售情況，本研究中收集到的數(shù)據(jù)只不過是“冰山一角”。 事實(shí)上，生活中清潔海綿的使用場景真不少，比如：室內(nèi)平底鍋、浴缸和地板的清潔以及室外汽車輪胎、庭院和欄桿等多種物品的擦拭，所以全球排放量只多不少，并在不知不覺中造成了嚴(yán)重的微塑料污染！ 綜上所述，“清潔海綿”帶來的微塑料污染值得關(guān)注。每磨損1g的海綿將釋放出650萬個MPFs，而放眼全球，這一量級是相當(dāng)駭人的！ 事實(shí)上，這些微塑料以及納米塑料早已伴隨著飲食和環(huán)境侵入了人體內(nèi)，科學(xué)家已在人類的腸胃、肺部以及胎盤等多個器官中發(fā)現(xiàn)了微塑料。而去年，來自首都醫(yī)科大學(xué)的研究學(xué)者竟在與外部環(huán)境沒有接觸的器官“心臟及其周圍組織”中監(jiān)測到微塑料，說明微塑料帶來的污染已達(dá)到了人體最深的解剖結(jié)構(gòu)。 而這些入侵人體的微塑料，又會給人體健康帶來“出乎預(yù)料”的損害，而且這種影響往往是“溫水煮青蛙式”的——很容易被忽視，但對健康的危害是積年累月的！ 比如：維也納醫(yī)科大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，僅攝入后2小時，微塑料就會穿過血腦屏障抵達(dá)大腦，增加炎癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及退行性疾病的風(fēng)險；浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院的李蘭娟院士及其團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)，食物和空氣傳播的微塑料會損害肝臟功能、破壞血清抗氧化活性，導(dǎo)致肝臟病變甚至“肝中毒”...... 因此，減少塑料制品的使用勢在必行！本次研究人員也呼吁商家改良“魔術(shù)擦”的制造工藝；而作為消費(fèi)者，可以更多地選擇天然纖維制成的清潔產(chǎn)品，比如絲瓜瓤或竹子，減少三聚氰胺海綿的使用。千萬不要等到身體被徹底“塑化”后再追悔莫及！ 參考資料： [1]Su Y, Yang C, Wang S, Li H, Wu Y, Xing B, Ji R. Mechanochemical Formation of Poly(melamine-formaldehyde) Microplastic Fibers During Abrasion of Cleaning Sponges. Environ Sci Technol. 2024 Jun 18;58(24):10764-10775. doi: 10.1021/acs.est.4c00846. Epub 2024 Jun 6. PMID: 38843113.
激光掃描共聚焦顯微鏡（LSM）成像得到的結(jié)果更為直觀——清潔海綿的質(zhì)量每損失1g，將會產(chǎn)生240-1010萬的MPFs。