法國國家食品環(huán)境與勞動衛(wèi)生署(ANSES)實驗室首次針對法國市售飲料的微塑料污染展開系統(tǒng)研究。通過對水、可樂、茶飲、檸檬水、啤酒及葡萄酒六類飲料的檢測,發(fā)現(xiàn)微塑料污染普遍存在,其中玻璃瓶裝飲料污染水平顯著高于其他包裝。數(shù)據(jù)顯示,水、可樂、茶飲、檸檬水、啤酒和葡萄酒的平均微塑料濃度分別為2.9±0.7 MPs/L、31.4±16.0 MPs/L、28.5±13.1 MPs/L、45.2±21.4 MPs/L、82.9±13.9 MPs/L及8.2±3.3 MPs/L。
污染特征與包裝關(guān)聯(lián)性
顯微傅里葉變換紅外光譜(μFT-IR)分析表明(圖1),96.9%的微塑料呈碎片狀,聚酯類聚合物(含PET及醇酸樹脂)在玻璃容器飲料中占比最高,尤其在茶飲(26.3 MPs/L)、檸檬水(28.5 MPs/L)、可樂(33.2 MPs/L)和啤酒(95.9 MPs/L)中顯著富集。聚烯烴類雖廣泛存在于各類包裝,但在玻璃瓶裝飲料中濃度可達(dá)24.7 MPs/L。
圖1. 不同飲料中按聚合物類別劃分的平均微塑料污染水平變化(單位:MPs/L)
注:n表示分析樣本數(shù);NI代表未鑒定物質(zhì);Cubi代表立方袋包裝。
對比不同包裝的污染水平(圖2)發(fā)現(xiàn),玻璃瓶裝飲料污染最為嚴(yán)重:可樂(103.4±44.1 MPs/L)、茶飲(86.3±35.3 MPs/L)、檸檬水(111.6±41.1 MPs/L)及小型玻璃瓶啤酒(133.7±15.9 MPs/L)的污染值均遠(yuǎn)超塑料瓶或易拉罐。葡萄酒因使用軟木塞替代金屬瓶蓋成為例外,其磚盒包裝污染最高(30.0±16.9 MPs/L),玻璃瓶裝僅5.3±2.0 MPs/L。塑料瓶與易拉罐的污染無顯著差異,例如可樂在兩類包裝中分別為2.1±0.7 MPs/L和3.4±2.1 MPs/L。
圖2. 各類飲料的微塑料污染水平(單位:MPs/L)
A、B:水;C、D:可樂;E、F:茶;G、H:檸檬水;I、J:啤酒;K、L:葡萄酒。
· 綠色柱狀圖表示不同包裝類型的污染對比(A、C、E、G、I、K)
· 褐色柱狀圖表示不同品牌的污染對比(B、D、F、H、J、L)
注:n表示分析樣本數(shù);星號標(biāo)注顯著性差異(* p值<0.05;** p值<0.01;*** p值<0.001)。
瓶蓋涂層剝落被確認(rèn)為核心污染途徑
通過實驗驗證(圖3),玻璃瓶蓋外層的聚酯基涂料在運輸儲存中因摩擦脫落,其顏色與飲料中微塑料顆粒完全匹配。研究者將清潔玻璃瓶注入過濾水并加蓋新瓶蓋后,檢出287.3±81.4 MPs/L黃色顆粒;提前對瓶蓋吹掃可使污染降至105.8±32.1 MPs/L,而增加水-乙醇-水沖洗步驟后進(jìn)一步降至86.7±42.3 MPs/L(圖4)。沖洗液中每個瓶蓋平均殘留47.8±12.6個黃色顆粒,綜合表明涂層剝落是主要污染機制。
圖3. 新瓶蓋外表面裂痕觀察(A列)與內(nèi)表面黃色顆粒觀察(B列&C列)
注:柱狀圖展示瓶蓋不同部位的微觀特征。
圖4. 不同瓶蓋處理方式下的黃色涂料顆粒污染水平(單位:MPs/L)
實驗組:未清潔瓶蓋封裝、吹掃瓶蓋封裝、吹掃+沖洗瓶蓋封裝
注:每組進(jìn)行10次重復(fù)測試;星號標(biāo)注顯著性差異(** p值<0.01;*** p值<0.001)。
其他影響因素與局限
研究還發(fā)現(xiàn),無甜味劑可樂污染水平(48.5±30.6 MPs/L)顯著高于含甜味劑產(chǎn)品(14.3±6.2 MPs/L)。礦泉水微塑料濃度(3.7±1.0 MPs/L)高于泉水(1.6±0.6 MPs/L),氣泡水(3.4±1.0 MPs/L)略高于靜水(2.4±0.9 MPs/L)但差異不顯著。論文指出當(dāng)前微塑料檢測缺乏全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),且未評估健康風(fēng)險。實驗僅針對單一批次樣本(每品牌6個重復(fù)),未來需擴(kuò)大樣本量提升代表性。歐盟2024年新規(guī)雖要求檢測飲用水微塑料,但尚未覆蓋其他飲料。
該研究為包裝材料改進(jìn)提供了關(guān)鍵依據(jù),首次揭示法國市售飲料微塑料污染的全景。
來源:高分子科學(xué)前沿
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