微塑料污染正迅速成為當(dāng)今世界面臨的最大挑戰(zhàn)之一。這些直徑最大為 5 毫米的微小塑料顆粒存在于土壤、淡水、海洋中，甚至存在于我們呼吸的空氣、我們飲用的水和我們吃的食物中 [1][2]。微塑料如此普遍，以至于在各種人體器官中都檢測(cè)到了它們，包括新生嬰兒的胎盤(pán)。接觸它們可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的健康影響，其中女性尤其容易受到影響。健康影響可能包括人類(lèi)遺傳學(xué)、大腦發(fā)育和呼吸頻率等問(wèn)題的變化 [2][3]。然而，植物或許能夠解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兛梢猿蔀閷?duì)抗微塑料污染的英雄。

不列顛哥倫比亞大學(xué)生物制品研究所的研究人員最近發(fā)現(xiàn)，在木屑層中添加單寧（賦予茶、咖啡和葡萄酒風(fēng)味的天然化合物）可以形成天然過(guò)濾器，能夠捕獲水中幾乎 100% 的微塑料顆粒 [4]。

盡管研究團(tuán)隊(duì)只在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，但他們相信，在合適的合作伙伴的幫助下，可以輕松、廉價(jià)地?cái)U(kuò)大設(shè)置，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的商業(yè)化[5]。

微塑料是消費(fèi)品和工業(yè)廢物分解產(chǎn)生的微小塑料碎片。 UBC 生物產(chǎn)品研究所科學(xué)主任兼加拿大森林生物產(chǎn)品研究主席 Orlando Rojas 博士強(qiáng)調(diào)了防止微塑料進(jìn)入水源所帶來(lái)的重大挑戰(zhàn)。 Orb Media 2017 年的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在五大洲不同國(guó)家收集的水樣中，超過(guò) 80% 含有微塑料纖維 [6]。只要塑料廢物繼續(xù)產(chǎn)生，就會(huì)有越來(lái)越多的微塑料最終進(jìn)入環(huán)境，污染我們飲用的水和我們吃的食物，包括魚(yú)。

奧蘭多·羅哈斯博士表示，大多數(shù)提出的微塑料污染解決方案要么成本高昂，要么難以擴(kuò)大規(guī)模。然而，他們的研究團(tuán)隊(duì)提出的解決方案可以縮小規(guī)模用于家庭使用，也可以擴(kuò)大規(guī)模用于市政處理系統(tǒng)。 “與塑料過(guò)濾器不同，我們的過(guò)濾器采用可再生和可生物降解的材料制成，不會(huì)造成進(jìn)一步的污染，”羅哈斯解釋道。該過(guò)濾器采用來(lái)自植物、樹(shù)皮、木材和樹(shù)葉的單寧酸以及木鋸末制成，木鋸末是一種可再生且廣泛使用的林業(yè)副產(chǎn)品。

捕獲多種塑料

研究小組在研究中檢查了常用聚丙烯茶袋中釋放的微塑料。他們將他們的方法命名為“bioCap”，它能夠捕獲水柱中 95.2% 至 99.9% 的塑料顆粒，其效率根據(jù)存在的塑料類(lèi)型而變化。研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)小鼠模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這一過(guò)程可以有效抑制微塑料在體內(nèi)器官的積累。

Rojas 博士表示，由于尺寸、形狀和電荷不同，捕獲溶液中發(fā)現(xiàn)的所有各種類(lèi)型的微塑料非常困難。 Rojas 博士還是 UBC 木材科學(xué)、化學(xué)和生物工程以及化學(xué)系的教授。存在的微塑料類(lèi)型包括衣服中的微纖維、清潔劑和肥皂中的微珠以及器具、容器和包裝中的泡沫和顆粒。然而，bioCap 解決方案能夠利用單寧酸周?chē)母鞣N分子相互作用去除幾乎所有這些不同類(lèi)型的微塑料。

UBC技術(shù)的開(kāi)發(fā)是Rojas博士和中國(guó)四川大學(xué)生物質(zhì)材料與納米界面中心教授郭俊嶺博士合作的結(jié)果。該項(xiàng)目還得到了 UBC 化學(xué)與生物工程系博士生 Marina Mehling 和生物制品研究所博士后研究員郭天宇博士的重大貢獻(xiàn)。
羅哈斯博士表達(dá)了他對(duì)生物制品研究所的多學(xué)科合作的熱情，這些合作使我們更接近于找到可持續(xù)的解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)微塑料帶來(lái)的挑戰(zhàn)，微塑料對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)健康構(gòu)成了日益嚴(yán)重的威脅。