拜羅伊特大學(xué)研究人員關(guān)于分散涂料成分及其對(duì)生物體的潛在影響的研究報(bào)告發(fā)表在《生態(tài)毒理學(xué)與環(huán)境安全》雜志上。該研究是基于拜羅伊特大學(xué)1357“微塑料”合作研究中心的跨學(xué)科密切合作。 研究人員選擇了兩種廣泛使用的分散性涂料，這些涂料在家庭中經(jīng)常使用。

這兩種涂料的區(qū)別主要在于它們的滴落特性，因?yàn)樗鼈円环矫媸菫閴γ嬗推嵩O(shè)計(jì)的，另一方面是為天花板油漆設(shè)計(jì)的。這兩種涂料的固體含量分別為49%和21%（按重量），而有機(jī)物含量分別為57%和7%（按重量）。微量或納米范圍內(nèi)的特征固體成分是二氧化硅、二氧化鈦和碳酸鈣的顆粒，以及各種塑料的顆粒，特別是聚丙烯酸酯。

“這些微小的顆粒中有許多進(jìn)入環(huán)境，例如，通過(guò)油漆層的磨損或風(fēng)化作用。現(xiàn)在我們的研究表明，當(dāng)用于粉刷墻壁和天花板的刷子、滾筒、刮刀和水桶通過(guò)清洗掉油漆殘留物時(shí)，分散性油漆的顆?？赡茏罱K進(jìn)入廢水，從而也進(jìn)入環(huán)境。對(duì)環(huán)境的影響需要進(jìn)行徹底的調(diào)查，鑒于分散性涂料在世界范圍內(nèi)的普及和它們不同的材料組成，這就更加迫切了?！薄拔⑺芰稀焙献餮芯恐行母卑l(fā)言人Andreas Greiner博士教授說(shuō)：“這就是我們不局限于對(duì)涂料成分的化學(xué)分析，還調(diào)查了它們對(duì)生物體和細(xì)胞的影響的原因。”

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為了進(jìn)行調(diào)查，拜羅伊特大學(xué)的科學(xué)家們選擇了兩個(gè)在研究中已被證實(shí)的測(cè)試系統(tǒng)：大型水蚤和一系列小鼠細(xì)胞?？茖W(xué)家們根據(jù)OECD化學(xué)品測(cè)試指南對(duì)水蚤進(jìn)行了測(cè)試。在這個(gè)測(cè)試中，考慮了生物體的流動(dòng)性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水中含有高比例的溶解和未溶解的無(wú)機(jī)納米塑料和微塑料顆粒時(shí)，水蚤的流動(dòng)性明顯降低。

在小鼠細(xì)胞中，觀察到細(xì)胞活動(dòng)的減少，這通常是由納米范圍內(nèi)的顆粒引起的。小鼠細(xì)胞的新陳代謝被二氧化鈦和塑料的納米顆粒明顯擾亂，尤其是塑料。

“我們的研究表明，分散涂料的成分可以在生物體和細(xì)胞中引起不同程度的反應(yīng)。因此，不能排除這些成分對(duì)環(huán)境有害的可能性?！薄拔⑺芰稀焙献餮芯恐行陌l(fā)言人Christian Laforsch教授博士解釋說(shuō)：“這一領(lǐng)域迫切需要進(jìn)一步的研究，特別是我們對(duì)塑料制成的納米顆粒與無(wú)機(jī)納米顆粒之間的相互作用是否會(huì)引發(fā)額外的損害仍然知之甚少?！?/p>

“同樣，分散涂料的成分如何與不同環(huán)境區(qū)間中的其他物質(zhì)相互作用，例如在空氣中、土壤中或河流中，這仍然是一個(gè)基本沒有解決的問(wèn)題。然而，已經(jīng)很清楚的是，分散涂料不應(yīng)該被不小心地丟棄在環(huán)境中，”拜羅伊特大學(xué)工藝生物技術(shù)系主任Ruth Freitag博士教授說(shuō)。

在研究分散涂料及其可能產(chǎn)生的影響的同時(shí)，Andreas Greiner教授博士領(lǐng)導(dǎo)的研究人員還專注于另一個(gè)項(xiàng)目。他們開發(fā)了一種新的工藝，通過(guò)過(guò)濾從廢水中去除分散墻面漆中潛在的有害顆粒。這涉及到使用一種由電紡工藝生產(chǎn)的功能化纖維制成的膜。該膜以不同的方式保留了微米和納米大小的顆粒。

一方面，膜的孔隙非常細(xì)，不允許微粒子通過(guò)。另一方面，膜纖維和納米顆粒之間的相互作用導(dǎo)致它們粘附在膜表面，即使它們可以進(jìn)入孔隙。在這兩種情況下，過(guò)濾效果與孔隙的快速和大規(guī)模堵塞無(wú)關(guān)。因此，例如，水可以很容易地通過(guò)膜和徑流。

拜羅伊特大學(xué)的科學(xué)家們?cè)诎l(fā)表于《大分子材料與工程》雜志的一篇論文中描述了該膜的成功應(yīng)用。他們還測(cè)試了研究中證明對(duì)生物體有潛在危害的兩種分散性涂料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該膜能夠保留典型的顏色成分--尤其是二氧化鈦和聚丙烯酸酯的納米顆粒，以及碳酸鈣的微顆粒。

“在日常生活中，所有這些顏色成分被一起排放到廢水中。在這里，它們混合在一起，在某些情況下甚至由于它們的相互作用而改變了它們的結(jié)構(gòu)和特性。因此，我們專門測(cè)試了我們的電紡膜對(duì)這種混合物的過(guò)濾性能。我們所取得的高過(guò)濾效果表明，當(dāng)涉及到從微觀和納米范圍內(nèi)的顆粒中凈化水時(shí)，這一過(guò)程具有很大的潛力，例如世界各地常用的涂料中所包含的顆粒?！盙reiner說(shuō)。