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一次刷牙可产生上千个微塑料!

发布日期:2024-06-04
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2023年,《Environmental Pollution杂志上发表了Raman imaging to identify microplastics released from toothbrushes: algorithms and particle analysis”,该研究发现牙刷会释放微塑料释放量估计为每天数千个拉曼成像可以识别和可视化微塑料和辅助成分


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微塑料是小塑料碎片,由于其对环境和人类健康的潜在影响而越来越受到关注。微塑料的来源尚不完全清楚,可能来自日常生活,例如牙刷。当使用牙刷清洁牙齿时,小的塑料碎屑和碎片可能会直接释放到口腔中或间接释放到环境中。本研究旨在检查牙刷中微塑料的释放,使用拉曼成像通过高光谱分析识别和可视化信噪比增加的塑料碎片。此外,还讨论了在低放大倍率(捕获概览)和高放大倍率(测试细节)之间取得平衡的成像分析。虽然牙刷中微塑料的释放量估计为每天数千个,并具有预期的变化,但这项研究的结果证实了日常生活中微塑料的释放量。成像分析方法和算法可以帮助从复杂背景中识别微塑料的化学元素,这有利于对微塑料的进一步研究,以进行风险评估和修复。


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▲ 摘要图


检测环境样品中的微塑料可能具有挑战性,因为它们通常很难与其他颗粒区分开来。光学和电子显微镜,包括扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),可以观察微塑料,但既不能识别聚合物类型,也不能将聚合物与其他颗粒(如矿物粉尘和生物群)区分开来。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱等光谱技术可以识别微塑料的化学成分,在过去的几十年里,这两种技术在检测微塑料方面都受到了越来越多的关注。

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▲ 新牙刷 (a-d)、旧电动牙刷 (e-h) 和掉落的碎片 (i-l) 的 SEM 图像。


可以发现,在刷牙过程中,牙刷中的纤维会弯曲和扭曲,具体取决于使用技巧、力度和风格。与牙齿的弯曲、扭曲和摩擦会逐渐重塑纤维,分离成束的亚纤维,并产生可能释放、剥落和掉落的碎屑。


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▲ 拉曼光谱(a)和趋势图拉曼图像(b-h)。


PA纤维可以被碎片化以释放微塑料甚至纳米塑料,以及TiO2纳米颗粒使用牙刷后,所有测试都可以确认纤维表面产生碎屑。这些碎片是微塑料甚至纳米塑料的潜在来源,可以直接释放到嘴里

微塑料的释放量的估计是在 ImageJ 的帮助下进行的。如果颗粒均匀分布在表面上,据估计,一次刷牙过程可以释放约6600 个 PA 微塑料。

微塑料的测定值会被低估,因为颗粒在玻璃表面的分布可能并不均匀,而且并不完全有 30% 的颗粒是 PA,我们只对几个典型区域进行了测试。由于静电相互作用,碎屑可能会粘附在牙刷纤维表面,而不是掉落下来。同时,在刷牙过程中,水和牙膏的存在也会导致估计量的变化。牙刷的品牌和使用年限不同也会导致差异。




2024年,《Environmental Pollution》杂志上发表了Microplastics in oral healthcare products (OHPs) and their environmental health risks and mitigation measures”,该研究旨在探讨不同商业口腔保健产品(如牙刷、牙膏、牙粉、漱口水、牙线和口腔清新剂喷雾)中微塑料的释放开展了每日微塑料排放量(DME)、年度微塑料暴露量(AME)和聚合物危害指数(PHI)等风险评估研究。


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该研究评估了在全印度分布的不同商业口腔保健产品中微塑料的出现情况,如牙刷、牙膏、牙粉、漱口水、牙线和口腔清新剂喷雾。用显微镜和ATR-FTIR对提取的微塑料进行了定量和表征。所有产品都存在微塑料污染,其中牙刷颗粒最多(30-120个颗粒/刷子),口腔清新喷雾剂(0.2-3.5个颗粒/毫升)最少。

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▲ 摘要图

(60%)、纤维(39%),珠子(0.8%)和薄膜(0.01%)是各种形状的微塑料,其中碎片(60%)占主导地位。观察到各种颜色,如粉色、绿色、蓝色、黄色、黑色和无色,其中无色(40%)粒子占主导地位,其次是黑色(28%)、蓝色(16%)、粉红色(12%)、绿色(3%)和黄色(2%)。微塑料分为三种尺寸:<0.1 mm(63%)、0.1-0.3 mm(35%)和>0.3 mm(2%)。
确定了四种主要类型的聚合物,聚乙烯(52%)、聚酰胺(30%)、聚对苯二甲酸乙二酯(15%)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(3%)。

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▲ 口腔保健产品中微塑料的百分比(按尺寸计算):牙膏(TP)、牙粉(TD)、牙刷(TB)、漱口水(MW)、口腔清新喷雾(MF)和牙线(DF)。

开展了微塑料日排放量(DME)、年度微塑料暴露量(AME)和聚合物危险指数(PHI)等风险评估研究。对印度的DME预测是最高的是漱口水(740亿颗粒/天),其次是牙膏(334亿粒/天)、牙粉(220亿粒/天)和口腔清新剂喷雾(3.6亿粒/天)。
个人的AME预测在牙刷中最高(48910个颗粒/年),其次是漱口水(22338个颗粒/年)、牙膏(10074个颗粒/年)、牙粉(6680个颗粒/年)和口腔清新剂喷雾剂中最少(111个颗粒/年)。PHI表明,已鉴定的聚合物属于低风险到高风险类别。

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▲ 综合废水管理系统的信息图概念,以减少微塑料进入环境。

如上图所示,旨在限制MPs进入生态系统的综合废水管理系统由四个关键阶段组成。

第一阶段,科拉球被用于家庭,以有效地从源头减少MPs最初的环境涌入。第二阶段涉及采用三级处理方法处理污水处理厂的污水,以进一步减少MPs对环境的污染。在第三阶段中,采用生物炭层和芦苇床的组合来最大限度地减少MPs进入环境。最后,第四阶段在河流系统中部署了垃圾围栏,以将塑料垃圾困在河流中,显著减少了MPs流入环境的流量。定期清除和妥善处理被困的MPs有助于减少对环境的影响。

总结

ZongJie

总之,口腔保健品释放的微塑料被证实是日常生活中微塑料的另一个来源,其中牙刷是我们每日需要使用的。如果涉及微塑料污染和可能的不良影响,建议每三到四个月更换一次牙刷,或者如果牙刷中的纤维或刷毛磨损或磨损,则更早更换牙刷,并谨慎使用牙刷,轻柔地使用,使用前后务必用清水清洗。日常生活中微塑料的来源可能被低估了,需要更多的研究。
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