消除废水中微塑料新方法!用秋葵就可以实现
消除废水中微塑料新方法!用秋葵就可以实现
微塑料污染是全球面临的重大环境问题之一。近日,美国塔尔顿州立大学研究团队发现,秋葵等常见植物提取物可以有效去除废水中的微塑料,为解决这一环境难题提供了新的思路。
从黏糊糊的秋葵和其他植物中提取的多糖提取物可以去除水中的微塑料。图片来源:decoplus/Shutterstock.com
目前,科学家们已经证明,这些食品级植物提取物的混合物可以消除废水中的微塑料。科学家们在美国化学学会(ACS)的春季会议上展示了他们的研究成果。
目前尚不清楚食用微塑料(5 毫米或更小的塑料微粒)对健康的影响,但研究表明,人们每年不经意间食用了数万个此类颗粒。
塔尔顿州立大学项目首席研究员Rajani Srinivasan博士表示,我们认为微塑料本身可能不会对健康造成太大危害,但是它们进入的任何物质或附着在这些塑料上的任何类型的有毒物质都可能进入我们的体内并引起问题。
在标准的废水处理方法中,微塑料通过两个步骤从水中去除。在第一步中,漂浮的微塑料只是从水面上撇去。然而,这一步骤仅消除了水中所有微塑料的一小部分。
其余的必须通过加入絮凝剂或粘性化学物质来消除,这些化学物质会吸引微塑料并形成大团块。然后团块落到水底,可以从中取出。
来自塔尔顿州立大学的 Srinivasan 强调,目前用于消除污染物的一些物质可能不安全,因此她和她的同事一直在研究无毒的替代品。例如,一种典型的絮凝剂聚丙烯酰胺在某些情况下会分解成有毒化学物质。
塔尔顿州立大学项目首席研究员Rajani Srinivasan博士表示,如果我们试图净化水但添加潜在的有毒物质以去除污染物,这无济于事。
早些时候,Srinivasan 研究了使用食品级植物提取物作为无害絮凝剂来消除废水中基于纺织品的污染物。她的团队明确关注提取物中的多糖,因为这些生物聚合物具有合适的生物和化学特性,可以吸收和捕获染料甚至细菌等污染物。
塔尔顿州立大学项目首席研究员Rajani Srinivasan博士正在研究去除微生物之类的东西,他想,'为什么不尝试微塑料呢?
因此,本科生和硕士生团队检查了仙人掌、胡芦巴、芦荟、罗望子、秋葵和洋车前子的多糖提取物——所有物品都是食品级材料——作为捕获微塑料的絮凝剂。他们检查了来自单个植物以及各种组合的化合物。
为了实现这一目标,他们将这些提取物加入到含有微塑料的不同水源中。然后,他们分析了絮凝剂团块在处理前和处理后的显微镜图像,并对微塑料进行总计,以确定已消除的颗粒数量。
通过他们的实验,科学家们发现,秋葵中的多糖与胡芦巴中的多糖相结合,可以理想地消除海水中的微塑料,而秋葵中的多糖与罗望子中的多糖相结合对淡水样品的作用最佳。
总体而言,植物性多糖在提取物和水源的混合条件下比传统的絮凝剂聚丙烯酰胺效果更好,甚至更好。
值得注意的是,基于植物的絮凝剂可以在当前的水处理过程中使用。
塔尔顿州立大学项目首席研究员Rajani Srinivasan博士表示,使用无毒材料的整个处理方法使用相同的基础设施,不必建造新的东西来将这些材料用于水处理目的。
展望未来,她和她的同事将继续调整植物絮凝剂的比例和混合物,以加强从海水、淡水、河口水和地下水等一系列水源中消除许多微塑料类型。他们还希望在实验室以外的实地研究中扩展他们的无毒微塑料消除过程。
最终,他们预计将这种基于植物的新工艺商业化,以便在工业规模上从水中去除微塑料——为所有人提供更清洁、更安全的水。