[미국] 루이지애나 주립 대 연구팀, 미세 플라스틱 환경 풍화 및 오염 물질 흡수에 대한 연구 발표

미세 플라스틱 특성을 변화시키는데 햇빛 역할 설명

미세 플라스틱은 증가하는 환경 문제이다. 새로운 연구는 햇빛이 미세 플라스틱의 특성을 어떻게 변화시키는지 보여준다. [사진제공 = 파이브가이어스(5Gyres), 오리건 주립 대학교(Oregon State University)]

 

미세 플라스틱은 전 세계적으로 놀라운 수준에 도달하면서 새로운 형태의 플라스틱 오염을 야기시켰다. 일반 플라스틱은 화학적으로 불활성인 것으로 널리 간주되지만, 환경 풍화작용(weathering)으로 인한 표면 특성의 변화는 종종 간과되어 환경에서의 수명 주기 분석(life-cycle analysis)을 방해한다.

『ACS 환경 Au(ACS Environmental Au)』에 발표된 새로운 논문에서 루이지애나 주립 대학교(Louisiana State University, LSU)의 연구팀은 미세 플라스틱에 대한 풍화 효과와 이것이 어떻게 오염물질의 흡수를 증가시킬 수 있는지에 대한 연구를 자세히 설명한다. 이 연구는 미국 국립 과학 재단(U.S. National Science Foundation, NSF)의 지원을 받아 진행됐다.

연구팀은 시뮬레이션된 풍화 실험을 통해 미세 플라스틱의 물리 화학적 특성을 변화시키는 햇빛의 역할을 설명했다.

논문의 교신저자이자 루이지애나 주립 대학교의 화학 공학자인 부브네시 바르티(Bhuvnesh Bharti)는 "10일 간의 풍화 후 처음에는 수면 위에 떠 있던 미세 플라스틱이 대량의 물에 현탁(懸濁)돼 있는 것을 발견했다"며, "우리는 이러한 변화가 이후에 적외선 분광법(infrared spectroscopy)과 접촉각 측정(contact angle measurements)을 통해 확인한 미세 플라스틱의 광산화(photooxidation)에 의한 것이라고 가정했다"고 설명했다.

연구팀은 또한 풍화로 인한 미세 플라스틱의 화학적 변화가 표면의 오염물질 흡수를 증가시킬 수 있음을 발견했다. 이 연구의 다음 단계는 독성 화학물질의 잠재적 방출을 평가하는 것이다.

앤 마리 슈몰트너(Anne-Marie Schmoltner) 미 국립 과학 재단 화학과의 프로그램 책임자는 "미세 플라스틱은 잘 알려진 환경 문제이지만 이 작은 입자의 특성이 어떻게 변화하고 그것이 생명체에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대해 충분히 알지 못한다"라며, "미세 플라스틱의 풍화를 이해하는 것이 중요한 첫 번째 단계이다"라고 말했다.

[원문보기] 

Researchers address environmental weathering of microplastics, pollutant uptake

Team delineated the role of sunlight in modifying the properties of microplastics

 

Microplastics have become a new form of plastic pollution, reaching an alarming level worldwide. Commodity plastics are widely considered to be chemically inert, but alterations in their surface properties owing to environmental weathering are often overlooked, impeding their life-cycle analysis in the environment. 

In a new paper published in ACS Environmental Au, researchers at Louisiana State University detail their study of the effects of weathering on microplastics and how it might increase pollutant uptake. The work was supported by the U.S. National Science Foundation.

Through its simulated weathering experiments, the group delineated the role of sunlight in modifying the physiochemical properties of microplastics. 

"After 10 days of weathering, we found that microplastics, which were initially floating on the surface of the water, were suspended in the bulk water," said Bhuvnesh Bharti, a chemical engineer at LSU and the corresponding author on the paper. "We hypothesized that the changes were due to photooxidation of microplastics, which we later confirmed by infrared spectroscopy and contact angle measurements."

The scientists also found that chemical changes in microplastics caused by weathering could drive an increase in the uptake of pollutants on their surface. The team’s next step is to evaluate the potential release of toxic chemicals.

"Although microplastics are a well-known environmental issue, we do not know enough about how the properties of these tiny particles change and what effects they may have on living beings," said Anne-Marie Schmoltner, a program director in NSF's Division of Chemistry. "Understanding the weathering of microplastics is a crucial first step."

[출처 = U.S. National Science Foundation(https://beta.nsf.gov/news/researchers-address-environmental-weathering) / 2022년 11월 2일]

[연구논문수록 = ACS Publicaions(https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenvironau.2c00036)]