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溶解微塑料污染的解決方案
【塑料機械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】 南澳大利亞阿德萊德大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，塑料在環(huán)境中分解的副產(chǎn)品可以作為微生物的能源加以利用。據(jù)南澳大利亞媒體Lead的一篇文章稱，盡管家庭廢水和水生系統(tǒng)中的微塑料污染是已知的對海洋生物和人類健康的威脅，但有效控制和凈化微塑料的先進技術在很大程度上仍不發(fā)達。根據(jù)發(fā)表在《物質》雜志上的一項研究，研究人員正通過使用帶有氮的微小螺旋形碳基磁鐵來解決這一問題，以幫助促進一種分解微塑料的化學物質的生成。
這項研究的資深作者、阿德萊德大學化學工程教授Shaobin Wang說，“微塑料在水中傳播時會吸附有機和金屬污染物，當它們在水中傳播時，這些有害物質會釋放到水生生物中，導致它們在食物鏈中一路累積。碳納米刺激物足夠堅固和穩(wěn)定，可以將這些微塑料分解成不會對海洋生態(tài)系統(tǒng)構成如此威脅的化合物。”
雖然通常肉眼看不見，但微塑料是無處不在的污染物。有些物質，例如在流行化妝品中發(fā)現(xiàn)的去角質珠，實在太小，無法在工業(yè)水處理過程中過濾掉。另一些則是間接產(chǎn)生的，因為暴露在陽光和沙子下的塑料瓶等較大的碎片會降解。
為了分解微塑料，研究人員必須制造一種叫做活性氧的短命化學物質，這種化學物會引發(fā)連鎖反應，將組成微塑料的各種長分子切割成微小的無害碎片，溶解在水中。
Wang說，這些中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品可以作為藻類等微生物的能源加以利用。他說：“如果塑料污染物可以被重新用作藻類生長的食物，這將是利用生物技術以既環(huán)保又經(jīng)濟的方式解決環(huán)境問題的一次勝利。”
活性氧通常使用諸如鐵或鈷等重金屬來生產(chǎn)，這些重金屬本身就是危險的污染物，因此不適合在環(huán)境中使用。研究人員發(fā)現(xiàn)碳納米管是一種更環(huán)保的解決方案。
形狀像彈簧的碳納米管催化劑在短短8小時內去除了相當一部分的微塑料，同時在分解微塑料所需的苛刻氧化條件下保持自身的穩(wěn)定性。
碳納米管的卷曲形狀增加了穩(wěn)定性并使反應表面積大化。通過將少量錳埋在納米管表面以下，以防止其滲入水中，微小的彈簧就具有了磁性。
該項目的聯(lián)合負責人、阿德萊德大學化學工程研究員Xiaoguang Duan博士說：“能利用磁性納米管特別令人興奮，因為這使得從廢水流中收集它們，以便在環(huán)境修復中重復使用變得更加容易。”
由于沒有兩種微塑料在化學上是相同的，研究人員的下一步工作將是確保納米探針對不同組成、形狀和來源的微塑料起作用。他們還打算繼續(xù)嚴格確認在微塑料分解過程中作為中間體或副產(chǎn)品出現(xiàn)的任何化合物的無毒性。
這項研究得到了澳大利亞研究委員會、中國國家自然科學基金和廣東省科學技術計劃的支持。
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