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中国团队用鱼骨虾壳 助世界减塑

2025-05-19 05:02:33大公报
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  图:武汉大学资源与环境科学学院副院长邓红兵教授指导团队开展实验攻关。\受访者提供

  日常生活中除了常见的塑料,直径小于5毫米细如尘埃的塑料颗粒也遍布各个角落。公开研究显示,普通人每周“吃掉”的微塑料相当于一张信用卡大小。有效清除微塑料并从源头寻找环保替代品,成为亟待攻克的环境难题。

  近日,武汉大学资源与环境科学学院邓红兵教授、赵泽副教授团队研究发现,利用废弃花粉和鱿鱼骨,经特殊工艺处理,能高效“捕捉”水中微塑料颗粒,同样地,小龙虾壳亦可通过简便处理方法转化为高效的微塑料吸附材料。相关研究成果早前相继发表在《Advanced Functional Materials》和《Science Advances》等国际权威期刊。研究团队还进一步利用花粉,开发出一种能被微生物完全降解的新型生物塑料。“从自然中来,最终又回归自然,真正实现绿色闭环循环,为减塑、无塑目标提供一种理想的解决方案。”赵泽表示。\大公报记者 张帅

  经特殊工艺处理 高效“捕捉”水中微塑料

  微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,微塑料广泛存在于大气、水体和土壤环境中,通过大自然循环,遍布地球各个角落。研究人员发现,不少家庭用来洗碗、擦灶台的清洁海绵每磨损1克,即释放650万个微塑料颗粒。世界自然基金会委托澳洲纽卡斯尔大学进行的研究更显示,在全球范围内,每人每周通过饮用水和食物摄入约5克微塑料,相当于一张银行卡的重量。

  两年用掉了600斤小龙虾做实验

  目前,微塑料与持久性有机污染物、内分泌干扰物和抗生素,已被合称为新污染物“四大家族”。有研究指出,微塑料能够“入侵”人体多个部位,增加罹患心脏病、癌症等疾病的风险,是生活中看不见的“杀手”。

  “由于微塑料和纳米塑料体积小、亲疏水性质复杂,传统吸附剂通常依赖高能耗工艺或化学改性,难以兼顾吸附效率与环境友好性。”赵泽表示,研究团队创新性地利用鱿鱼骨提取的亲水性β-甲壳素作为柔性骨架,嵌入天然疏水性花粉颗粒,制备出了具有微纳结构和高度孔隙率的海绵状材料。花粉表面自带微纳米级纹理图案,具有丰富的芳香族环结构、乙酰氨基及黄酮类等官能团,在与甲壳素协同作用下,可通过疏水相互作用、氢键作用、π-π堆积、静电作用及物理截留等多种机制,高效捕捉微纳米塑料颗粒。

  同样地,小龙虾壳亦可通过简便处理方法转化为高效的微塑料吸附材料。“一只小龙虾能吃的肉只占两成,大部分壳以往都浪费了。”邓红兵此前透露,为了获取研究所需的小龙虾壳,他和学生曾在两年内约用掉了600斤小龙虾来作实验。

  用花粉制成可降解塑料

  赵泽指出,微塑料污染的根源在于不可降解的石油基塑料。研究团队还进一步探索花粉颗粒的结构可塑性与组装潜力,将其与少量预处理后的棉花纤维混合,还开发出了一种具有优异力学性能和环境友好性的新型生物塑料。与石油基塑料相比,该生物塑料的性能与全生命周期环境优势显著,使用后可通过水处理循环再生,废弃后能被微生物完全降解,且不产生微塑料。

  “即便在最普通的土壤环境中,也能够在半年内被土壤中的微生物完全降解。”赵泽还表示,这种新型生物塑料在降解过程中主要转化为二氧化碳和水,不会释放如二噁英等有害气体,降解后的产物可以被植物吸收利用,“从自然中来,最终又回归自然,真正实现绿色闭环循环,为减塑、无塑目标提供一种理想的解决方案。”

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