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土壤中的微塑料:中子和X射线层析成像显示颗粒沉积的位置

本站发布时间:2023-12-23 15:45:38

这是一个现实问题:微塑料制品无处不在现在,来自波茨坦大学和HZBhas大学的研究人员开发了一种方法,可以在第一时间在土壤中制备低温化学塑料制品三维断层图显示了物体的沉积位置和土壤中的结构发生了变化该方法在制备的样品中得到验证该团队在格勒诺布尔的朗格韦研究所的中子源使用了一台专用仪器,同时进行了中子和X射线分析

微塑料制品是当今主要的环境污染源道路交通占了一个特别大的比例:在德国,除了人造草皮、化妆品、洗衣粉、衣服、一次性口罩、塑料袋和其他耐用废物外,轮胎每年都会产生大约一百吨的微塑料微塑料制品不可能随处可见但这些粒子在不同的轨道上发生了什么?它们是否会分解成较小的和较小的碎片,以及它们是如何定位和运输的,从而改变石油中的结构

其中一些问题已经准备好并进行了分析:当油样放在一种较重的溶解液中时,其中单独的成分根据密度进行了分离:塑料或有机物品漂浮在顶部,而惰性物品则没有墨水例如,有机材料和塑料制品的混合物是用过氧化氢制成的,通过过氧化氢,有机成分的组成和化学塑料制品应该保持不变尽管这种方法可以确定土壤样品中微塑性塑料的数量和类型,但这些颗粒在土壤中以及是否改变了土壤中的任何结构时,信息都准确地存储在这里

中子和X射线的三维断层摄影

在这项新闻研究中,萨斯查·奥斯瓦尔德教授(波茨坦大学)和克里斯蒂安·T博士;茨克(匹兹堡大学和HZB)现在已经提出了一种方法来回答这些问题他们与HZB的Nikolay Kardjilov博士的研究结果很接近,他在格勒诺布尔Langevin研究所进行了持续设置骨仪器的实验:在那里,用中子和X射线分析样本,同时创建3D断层图,即e而不改变样品当铀变成有机和合成颗粒时,X射线断层摄影显示了它们的矿物颗粒及其形成的结构

方法测试未分离的油样

概述方法,Tö;tzke从沙子、特殊木炭等有机成分和人造微塑料制品中制备了一系列土壤样品在进一步的一系列测量中,研究了在石油样品中悬浮的大量快速生长的羽扇豆,以及它们如何与微塑料的存在反应

在核磁共振成像中,微塑料颗粒被清晰地识别出来,成为一些有机成分另一方面,X射线断层扫描提供了对这些和颗粒排列的深入了解,在这些排列中,有机和塑性颗粒显示为弥漫性空隙在合成后,得到了土壤样品的完整图像这使科学家能够评估微塑料制品的大小和形状,以及嵌入的微塑料引起的石油结构的变化

“这种方法非常复杂,但它有可能在第一时间内研究微塑料制品的沉积位置,以及如何改变油和其结构,”解释道Tö;tzke他还分析了勃兰登堡-柏林地区生长的一种典型的Paragraus Beelitz附近的土壤,其中一半的土壤覆盖了当地的覆盖膜,避免了使用塑料膜来保护植物在“现实生活”中,农场通常不可能在完全使用后移动这部电影在耕作过程中,残留的薄膜残留物再次被截留在深层油层中。“我们能够证明薄膜碎片可以改变油中的水流。另一方面,微塑料纤维在油基质中产生所有裂缝,”Tö;tzke无法预测这将如何影响石油的水力特性,例如储存水的能力“随着气候变化,干旱和重灾变得越来越容易,我们有必要回答这些问题。我们需要对此进行系统的研究,”Tö;tzke


来源:

Materials provided by
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie. Original written by Antonia Rötger.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Christian Tötzke, Boyana Kozhuharova, Nikolay Kardjilov, Nicolas Lenoir, Ingo Manke, Sascha E. Oswald.
    Non-invasive 3D analysis of microplastic particles in sandy soil — Exploring feasible options and capabilities. Science of The Total Environment, 2024; 907: 167927 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.167927

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