再生塑料中多环芳烃(PAH)的毒性评估：LDPE、HDPE、PET和PP的对比研究及其环境健康意义

为解决再生塑料中潜在致癌物多环芳烃(PAH)污染问题，研究人员系统评估了LDPE、HDPE、PET和PP等常见再生塑料的PAH含量。通过优化提取方法，发现PET样品PAH含量最低(<120 ng/g)，而黑色LDPE样品高达2200 ng/g，毒性当量达68 ng TEQ/g。该研究揭示了工业清洗工艺对持久性有机污染物的去除局限，为再生塑料安全标准制定提供了关键数据。

　　

塑料已成为现代社会不可或缺的材料，2022年欧洲塑料产量达5880万吨，其中LDPE、HDPE、PET和PP占比显著。尽管欧盟大力推行循环经济，但再生塑料中潜在的有毒污染物——特别是具有致癌风险的多环芳烃(PAH)的监测却长期被忽视。这些由不完全燃烧产生的持久性有机污染物，可能通过食品包装等途径危害人体健康。更令人担忧的是，当前工业清洗工艺对PAH的去除效率有限，而深色塑料制品因含碳黑等添加剂可能加剧污染风险。

为系统评估这一环境健康隐患，来自未知机构的研究团队在《Resources, Conservation 》发表了一项开创性研究。研究人员收集了来自13个国家回收企业的25个样品，涵盖LDPE、HDPE、PET、PP及其混合物，采用改良的溶剂提取法结合气相色谱-质谱(GC-MS)分析技术。通过建立毒性当量(TEQ)评估模型，并运用主成分分析(PCA)等统计方法，揭示了不同类型再生塑料的污染特征。

在样本收集与处理方面，研究团队克服了行业保密性带来的采样困难，最终获得包括后消费和后工业来源的多样化样本。所有样品均经过研磨处理以增加接触表面积，确保提取效率。PAH分析采用丙酮/二氯甲烷(1:1)混合溶剂24小时震荡提取，经C18固相萃取柱净化后，通过高分辨气相色谱-质谱(HRGC-MS)定量检测16种优先控制PAH。质量控制显示所有氘代内标回收率均符合EPA标准(50-145%)。碳黑含量则通过ISO 6964:2019标准的热重分析法测定。

研究结果部分，PAH含量与总毒性分析显示：PET样品表现出最优异的安全性，其PAH总浓度(7-120 ng/g)仅为聚烯烃类塑料的1/12；而LDPE 4样品（黑色）的PAH总浓度高达2210±20 ng/g，其中芘含量达1070±40 ng/g。值得注意的是，REACH法规管控的6种PAH虽仅占总浓度的3-7%，但因具有高毒性当量因子(TEF)，其毒性贡献高达73-95%。碳黑含量与芘浓度相关性研究发现，LDPE样品中碳黑含量与芘浓度呈强正相关(r=0.985)，但该趋势在PP样品中不显著。X射线荧光分析证实，某些PP样品中检测到的"高碳黑含量"实际源于碳酸钙填料的干扰。

主成分分析(PCA)揭示了塑料类型与污染物特征的强关联性：第一主成分(PC1)89%的变异来自芘含量，主要反映LDPE 4样品的异常值；第二主成分(PC2)95%的变异与苊含量相关，凸显PP塑料对该污染物的特异性富集。分析还发现，后工业来源样品的PAH污染水平(40-310 ng/g)普遍低于后消费来源(70-2210 ng/g)，说明材料生命周期对污染累积的重要影响。

研究结论指出，当前水洗工艺对PAH的去除效果有限，特别是对聚烯烃类材料。虽然所有样品均符合REACH对6种PAH的限值要求，但部分样品中非管控PAH（如芘、苊）的高浓度仍值得警惕。该研究首次系统比较了主要再生塑料类型的PAH污染特征，为开发针对性净化技术提供了科学依据。特别是发现PP塑料对苊的特异性吸附机制，以及碳黑添加剂可能作为PAH载体的问题，对完善再生塑料安全标准具有重要指导意义。研究人员强调，需要建立更全面的污染物监控体系，并开发超越传统水洗的新型净化工艺，以保障再生塑料在食品接触等敏感领域的应用安全。