我院严重玲教授团队对于一次性口罩（DFMs）在环境中的潜在角色及其对生态的危害研究方面再次取得新进展，相关成果以Uncovering the disposable face masks as vectors of metal ions (Pb(Ⅱ), Cd(Ⅱ), Sr(Ⅱ)) during the COVID-19 pandemic 为题，在线发表在Chemical Engineering Journal上。该研究进一步揭示了DFMs在环境中作为金属离子传递媒介的潜在作用机制，为深入研究DFMs对生态系统的复杂影响奠定基础，为揭示其生态风险、倡导制定有效降DFMs潜在威胁的公共策略与技术手段、形成和完善关于DFMs管理的法规框架提供一定的科学理论依据。
高分子材料制成的DFMs是防护新冠病毒的最佳物理手段，在疫情防控中展现出无可替代的作用，成为廉价而重要的个人防护用品。DFMs保护了我们，却严重污染了环境。DFMs用量的猛增给环境带来巨大的压力，它的潜在环境作用及其对生态的影响被严重低估。受制于有限的科学数据，目前科学管控和治理DFMs污染仍缺乏深刻的科学指标。DFMs的使用量激增和管理依据的客观性缺失对环境安全造成潜在威胁，亟需系统性、全周期、多方位的深入研究以评估其生态风险。
研究成果
针对以上亟待解决的科学问题，严重玲教授团队率先利用DFMs在环境中的老化过程，通过紫外老化实验结合间歇性吸附实验发现：
（1）DFMs可以吸附大量铅（Ⅱ）、镉（Ⅱ）和锶（Ⅱ）离子，DFMs与金属的吸附亲和力与金属的电负性有关；
（2）光致老化导致助于促进更多的金属离子吸附在老化的DFMs上，这主要是由于老化过程中的DFMs表面引入的羧基基团（-COOH），从而增强了DMF对金属的吸附能力，该机制也符合计算化学模拟结果；
（3）原始的DFMs主要通过静电作用与三种金属离子相互作用，而静电作用和表面复合作用共同调节三种金属离子在老化的DFMs上的吸附；
（4）包括盐度和pH值在吸附过程中发挥了关键作用，在较高的pH值和较低盐度下，原始和老化的DFMs都具有更大的金属吸附潜力。
DFMs的XPS全谱图（a）、C1s谱图（b）、O1s谱图（c）；DFMs在UV辐射下的老化机制（d）
PET（n=3）的几何优化构型（a）和PP（n=3）的最稳定结构（b）的表面静电势图基于B3LYP/def2-TZVP水平上；最稳定结构中的含-COOH基团的PP（n=3）与Pb2+ (c)、Cd2+ (d)、Sr2+ (e)等阳离子配合物之间的优化配合物
研究团队
我院洪华龙助理教授、严重玲教授为该文章的共同通讯作者，博士研究生林陆健为该文章的第一作者。该研究获得科技部重大研究计划国家重点研发计划重点专项项目（2018YFC1406600）和国家自然科学基金（31870483、31530008）资助与支持。
全文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722011159?via%3Dihub
