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。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。

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圍的各種分子相互作用去除幾乎所有這些不同類型的微塑料。

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)和人類健康構(gòu)成了日益嚴(yán)重的威脅。