研究人员发现水中微塑料上会形成活性化合物——Ars Technica

科学家发现，在微塑料颗粒与水的界面上可能形成羟基自由基——高度活泼的活性氧物种。哥伦比亚大学化学家魏敏团队的实验显示了这一点，Ars Technica报道。同时，作者强调，微塑料是否能够直接导致人类疾病的问题仍在研究中。

颗粒表面的自由基

在一项实验中，科学家将聚苯乙烯粉末与含有黄色染料甲基橙的水混合。10天后，溶液几乎褪色，损失了约90%的染料；这种染料会在活性氧物种作用下分解。在乙醇和其他溶剂中，染料保持不变，这表明水在这一过程中发挥了作用。

电子自旋共振证实，水和聚苯乙烯的混合物中存在羟基自由基。另一种方法——荧光传感器——显示，信号恰好积累在塑料颗粒表面。

研究人员测试了六种常见塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、PET和丙烯酸塑料。它们都会产生自由基，但疏水性的聚乙烯和聚丙烯表现出最高活性。化学基团会吸引水的PET和丙烯酸塑料活性最低。

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对蛋白质和细胞的影响

该团队认为，在排斥水的塑料表面附近，数层水分子的结构会发生变化。建模显示，在这种条件下，氢氧根离子形成自由基所需的能量更少。塑料表面在水中积累的负电荷也可能进一步促进这一过程。

为检验结果是否可以由样本污染解释，科学家采用了多种独立的自由基检测方法。他们还加入了一种表面活性剂，它会覆盖塑料并扰乱其表面附近的水层。随着这种物质用量增加，颗粒的电荷和自由基数量都会减少。同时，魏敏承认，无法完全排除杂质的影响。

在后续测试中，溶菌酶在塑料表面形成聚集体，而加入会吸收自由基的咖啡因，在很大程度上阻止了这一过程。与聚苯乙烯颗粒接触的小鼠红细胞破裂成碎片；不同类型塑料造成的损伤程度与形成的自由基数量相关，并且这种影响在血清中仍然存在。

这项研究主要使用新鲜的实验室粉末，而非长期处于环境中的颗粒。较老且氧化程度更高的颗粒产生的信号略弱。科学家也没有评估微塑料尺寸的影响，尽管他们认为表面积更大的纳米颗粒可能具有更强的效应。该团队表示，下一项任务是评估这一机制对动物和人类生物学问题的贡献。