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降解污水中微塑料的新工艺

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时尚行业永远不想公开的秘密——大多数合成衣料都是塑料制成的,这导致一个问题:大量微塑料纤维正渗入自然水环境中。

国家微生物研究所的工作人员说:“微塑料释放到海洋环境中是与水污染有关的重大问题。现已证明,在水生环境中,这些微塑料吸附有毒物质,且可以被水生生物摄入。之后,它们在食物链中积累,最终进入人类体内。”

从塑料包装到汽车轮胎,微塑料有很多方式被散布到环境之中,但是直到最近,最大的贡献者之一——我们衣服中的超细纤维还被人们所忽略。

当洗涤由聚酯,尼龙和丙烯酸纤维之类的织物制成的衣服时,微小的塑料微纤维会从材料中剥落,进到生活废水里;如果不清除,还会流入河流。

现在开发出新的工艺——被称为电氧化——不仅可以捕获纤维,还可以对纤维进行积极的解构。

借助金刚石和钛,通过电解将塑料微纤维分解为天然分子,从而在污水处理过程中,在排出物进入环境之前去除掉塑料微纤维。

其中一位研究人员,电子技术科学家Patrick Drogui解释说:“使用电极,我们会产生羟基自由基(·OH)来攻击微塑料。这个过程对环境无害,因为它们被分解成对生态系统无毒的二氧化碳和水分子。”

当研究人员在掺有26 µm大小的聚苯乙烯微珠的人工污染的水样本中使用掺硼的金刚石和钛电极进行实验时,他们发现在6小时里,有89%的塑料被降解了。

目前仍有一些问题需要解决。比如钻石的成本——尽管该团队解释说构件可以重复使用很多年。

研究人员还需要在现实场景中重新实验结果,以确定存在其他污染物时该流程同样有效。到目前为止,他们仅对聚苯乙烯塑料完成了测试。

将来,他们希望将类似的装置集成到商业洗衣店中,甚至可能集成到洗衣机中。

Drogui说:“如果是在废水处理厂,因为污染物已被稀释,因此更难降解。相反,直接作用于源头,即作用于洗衣废水,微塑料的浓度更高,因此更容易发生电解降解。”

目前,全球80%的废水在返回环境之前都没有经过处理,因此在这一领域还有很多工作要做。

同样重要的是,这并不是从废水中去除塑料的唯一方法。许多废水处理厂的工艺已经可以捕获99%大于20微米大小的颗粒,但捕获后仍需要对它们进行处理,因为电氧化还是有实用价值的。

另外,海洋中大部分的微塑料都来自纺织面料,因此我们在这方面做得还不够。

显然,最简单的方法之一就是停止使用塑料材质的衣物面料。但这条路径难度更高。

该研究已发表在《环境污染》杂志上。

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