一次性湿巾作为潜在污染源的多分析方法研究：纤维与添加剂成分解析及其环境风险

本研究针对COVID-19大流行后激增的湿巾使用引发的环境风险，通过EGA-MS、Py-GC-MS、SEM和ATR-FTIR多技术联用，系统分析了12种市售湿巾的纤维组成（PET/PP/纤维素）和有机添加剂（苯甲酸/甘油/2-苯氧基乙醇等），首次证实"可冲散"湿巾仅含纤维素纤维而传统湿巾含塑料成分，为评估微纤维释放和添加剂环境影响建立了标准化分析框架。

　　

在COVID-19大流行期间，一次性湿巾作为便捷的卫生用品消费量激增，随之而来的是日益严重的环境问题。这些标榜"可冲散"或"可生物降解"的产品，在进入污水系统后是否真如宣传般无害？英国普利茅斯大学的研究团队在《Journal of Analytical and Applied Pyrolysis》发表的研究，首次采用多技术联用策略揭开了市售湿巾的化学成分之谜。

研究团队从英国市场选取12种湿巾样本，包括经认证可冲散型(FC)、自标可冲散型(F)、可生物降解型(B)和传统型(C)。通过热重分析-质谱联用(EGA-MS)确定最佳热解温度，双阶热裂解-气相色谱-质谱(DSPy-GC-MS)实现纤维与添加剂同步检测，扫描电镜(SEM)区分天然与再生纤维素形态，衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)进行表面化学表征。

【3.1 形态学分析】SEM显示FC/F类湿巾含40-50μm天然植物纤维与12-13μm再生纤维素，B类含14μm多叶再生纤维，C1含16μm多叶纤维与11μm单叶纤维。C2/C3含植物纤维与疑似合成纤维，这种形态差异为后续成分分析提供结构依据。

【3.2 光谱分析】ATR-FTIR证实FC/F/B类仅含纤维素特征峰（1161 cm^-1
糖苷键振动），C1在1713 cm^-1
出现聚酯特征峰，C2/C3同时检出纤维素（3339 cm^-1
羟基）和聚丙烯(2950 cm^-1
甲基)信号，与包装标注"含30%塑料"一致。

【3.3 热分析】EGA-MS热谱图显示所有样品在340°C释放纤维素裂解产物（m/z 60/98），C1在430°C出现对苯二甲酸(m/z 149)证实含PET，C2在400-500°C释放2,4-二甲基-1-庚烯(m/z 111/126)标志PP存在。该方法首次实现湿巾中塑料成分的快速筛查。

【3.4 分子剖析】Py-GC-MS检测到苯甲酸（11/12样品）、甘油（FC2/F1/B3/C1）、2-苯氧基乙醇（FC系列）等主要添加剂。特别在B3样品中发现甘油三酯（CyCyCy等）系列产物，证实椰油甘油酯添加。C1通过在线硅烷化Py-GC-MS检出微量纤维素，解决传统方法漏检难题。

这项研究建立的"形态-光谱-热分析"三联检测协议，为评估湿巾环境行为提供关键技术支撑。结果表明：①所有标榜可冲散/可降解产品确实仅含纤维素纤维，但再生纤维素的高弯曲刚度可能影响其分散性；②传统湿巾含PP/PET等持久性污染物；③添加剂如甘油酯可能通过改变纤维亲水性影响降解速率。这些发现为英国政府拟议的"含塑料湿巾禁令"提供了科学依据，也为开发真正环境友好的湿巾产品指明了方向——未来研究应聚焦纤维素纤维的改性工艺和绿色添加剂体系，从源头减少微纤维污染风险。