《Journal of Hazardous Materials Advances》：Release of microplastics from used disposable masks and wet wipes in artificial seawater under sunlight
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本研究针对COVID-19大流行后个人防护装备（PPE）不当处置导致的海洋微塑料（MPs）污染问题，系统探究了外科口罩、N95口罩和湿巾在人工海水中经自然光照10天后的微塑料释放规律。结果表明：阳光暴露显著加速所有材料的降解，其中外科口罩释放量最高（2619.00±608.28颗粒/个），且以纤维状MPs为主；ATR-FTIR光谱证实聚丙烯（PP）为口罩主要成分，湿巾则含聚酯材料。该研究揭示了PPE废弃物在海洋环境中的潜在生态风险，为制定针对性管理策略提供科学依据。
当全球还沉浸在抗击COVID-19疫情的紧张氛围中时，一种看似微不足道却潜藏巨大环境威胁的物品——使用过的口罩和湿巾，正在悄无声息地涌入海洋环境。这些个人防护装备（PPE）通常由高分子聚合物制成，尤其是聚丙烯（PP）材料，因其良好的过滤性能而被广泛使用。然而，它们"顽固"的难以降解特性，加上不当的处置方式，使得口罩和湿巾成为海洋微塑料污染的新兴来源。据估计，仅2020年就有约15.6亿个口罩进入海洋，这一数字令人触目惊心。
更令人担忧的是，这些废弃物在海洋环境中的"命运"尚未被完全揭示。当它们漂浮在海面上，经受着阳光、海浪和盐分的共同作用，会发生怎样的变化？会释放出多少微塑料颗粒？这些颗粒又会如何影响海洋生态系统？这些问题成为环境科学家们亟待解答的重要课题。
在此背景下，泰国帕尧大学公共卫生学院的研究团队开展了一项创新性研究，成果发表在《Journal of Hazardous Materials Advances》上。研究人员模拟海洋环境，首次系统探究了使用过的外科口罩、N95口罩和湿巾在人工海水中的微塑料释放行为，特别关注了自然阳光照射对这一过程的影响。
关键技术方法
研究采用500 mL锥形瓶盛装400 mL人工海水（盐度37 ppt），分别放入三种材料样品，设置阳光暴露组（每日8:30-16:30）和黑暗对照组，连续实验10天。通过0.45 μm醋酸纤维素膜过滤收集微塑料，使用立体显微镜观察形态并计数；采用衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）鉴定聚合物组成，光谱范围7800-350 cm-1。
3.1 材料质量损失与微塑料释放特征
研究发现，外科口罩在阳光和黑暗条件下均表现出最大的质量损失，湿巾次之，N95口罩最小。在无阳光条件下，外科口罩在第10天释放676.00±146.00颗粒/个，而阳光暴露下急剧增加至2619.00±608.28颗粒/个，增幅约3.9倍。湿巾和N95口罩也呈现相似趋势，但增幅相对较小。形态学分析显示，释放的微塑料以纤维状为主，碎片状次之，这一规律在不同材料间保持一致。
3.2 阳光暴露与非暴露条件下MP释放差异
统计分析揭示阳光照射对微塑料释放的显著促进作用。外科口罩在照射第2天即出现显著差异（p=0.006），且差异持续至实验结束。N95口罩和湿巾虽在某些时间点（如第4天）差异不显著，但整体仍显示阳光组的释放量更高。值得注意的是，非暴露组的微塑料释放呈现初期快速增加后趋于平稳的模式，而阳光暴露组则表现为持续加速释放，表明光降解是驱动微塑料形成的持续动力。
3.3 微塑料聚合物鉴定
ATR-FTIR分析证实，口罩样品主要成分为聚丙烯，表现为2950-2850 cm-1处的C-H伸缩振动和1455 cm-1、1375 cm-1处的CH2/CH3弯曲振动特征峰。阳光暴露样品在1720 cm-1附近出现羰基（C=O）伸缩振动峰，表明聚合物链发生氧化断裂。湿巾样品则显示聚酯特征，在1720 cm-1处有明显的酯基吸收峰。随暴露时间延长，所有样品均出现羟基（O-H）吸收增强，表明材料发生光氧化降解。
研究结论与讨论
本研究表明，阳光照射通过光氧化作用显著加速口罩和湿巾中聚合物的降解，导致微塑料释放量急剧增加。外科口罩因结构相对疏松最易降解，而N95口罩因致密结构表现出较强抗性。微塑料释放形态以纤维为主，这种形态更易被海洋生物摄入并沿食物链传递。
该研究的现实意义在于揭示了个护用品不当处置的潜在生态风险：在热带和亚热带海域，强烈的阳光照射可能使单个外科口罩在10天内释放超过2600个微塑料颗粒。这些颗粒不仅本身带来物理危害，还可能吸附重金属、持久性有机污染物等有毒物质，加剧海洋污染。
研究者建议，亟需加强PPE废弃物的分类收集与专门处置，特别是在沿海地区和船舶上设置专用回收容器。同时，应开展公众教育，提高对口罩和湿巾环境影响的认知。未来研究需关注微塑料的长期转化行为及其在海洋食物网中的传递效应，为风险评估和管理决策提供更全面的科学依据。
