希區(qū)客

每年都有大量塑料流入河流和海洋，危害環(huán)境，也可能危害人類健康。但是，全球治理塑料的手段仍十分有限，特別是治理微塑料的手段。微塑料可以說幾乎無處不在，因為我們已經(jīng)在地球上最深的海溝底部尋得它的蹤跡，也于北極海冰處看到了它的身影。

如今，研究人員正嘗試用磁鐵把它們從水中“拉”出來，并有望商業(yè)化。

吞食塑料：每周制成一張信用卡

“岸邊到處都是五顏六色的塑料碎片，我覺得這有點糟糕?！焙⑻釙r代的菲昂·費雷拉總愛到自己家鄉(xiāng)附近的海邊探游，而且每次都要逛很久。費雷拉的家鄉(xiāng)是位于愛爾蘭西南部的巴里德赫，那兒的小海灣遍布鵝卵石，卻也隨著費雷拉的年齡增長不斷累積塑料——如今，那里的海灘上和海水中已經(jīng)散布了大量的塑料垃圾。目前，全球每年產(chǎn)生數(shù)百萬噸的塑料垃圾，其中至少有1000萬噸最終流入海洋，相當于每分鐘沖進一輛垃圾車。

不過在那時，費雷拉還不知道那些肉眼可見的塑料塊并非最大威脅，直徑小于5毫米的微塑料才是。它們要么直接來自我們?nèi)粘Ｊ褂玫漠a(chǎn)品，要么由較大的塑料物體在環(huán)境中分解產(chǎn)生。

我們的衣服、化妝品和清潔產(chǎn)品中都含有微塑料。一次衣物清洗平均可釋放70萬根微塑料纖維。這些纖維長度不到1毫米，進入河流和海洋后，會被魚類甚至珊瑚吃掉。

由于尺寸很小，微塑料能通過過濾系統(tǒng)，很難被阻擋或濾除。

2018年的一項研究顯示，瓶裝水中也存在塑料污染?？茖W家檢查的259個瓶裝水樣本中，93%都含有微塑料。他們甚至在瓶裝水中檢測到比頭發(fā)還粗的塑料顆粒，每升有10顆以上。可見，我們在日常生活中不斷攝入微塑料。

2019年，英國紐卡斯爾大學的科學家研究發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)，人均每周攝入5克塑料——相當于一張信用卡。至于這些微塑料“食物”會對人體健康造成何種影響，眼下我們還所知甚少。我們現(xiàn)在已經(jīng)知道的是，塑料中的化學物質(zhì)與包括癌癥、心臟病和胎兒發(fā)育不良等在內(nèi)的一系列健康問題有關(guān)。部分研究也顯示，人類接觸微塑料會引起氧化應激、炎癥以及呼吸系統(tǒng)問題。

長大后的費雷拉對微塑料問題深感憂慮，此時他已經(jīng)是荷蘭格羅寧根大學化學系的學生。他表示：“在發(fā)現(xiàn)微塑料時，我真的很焦慮，它們將在我們的環(huán)境中存在數(shù)千年，即便停用塑料，我們也將在很長的一段時間內(nèi)煩惱于如何解決它們?！彼芰衔廴静恢皇黔h(huán)境問題，也是一個關(guān)乎全人類的健康問題。你喝進去的不僅僅是微塑料，還有其中添加的化學物質(zhì)。但是，微塑料問題尚未引起人們的高度重視。

另一方面，塑料也可能有助于病原體傳播，因為后者有時具備結(jié)合塑料的能力。

2016年的一項研究發(fā)現(xiàn)，霍亂弧菌竟附著于北海和波羅的海的微塑料上。專家預計，全球塑料產(chǎn)量到2030年將增加60%，到2050年則將增加2倍。據(jù)說，到那時，海洋中的塑料可能比魚類還多。

隨著越發(fā)了解微塑料對環(huán)境的影響，費雷拉開始尋找對抗它們的方法。而他在家鄉(xiāng)海灘上的一個偶然發(fā)現(xiàn)，激發(fā)了他的靈感。

高效除塑：油+氧化鐵+磁鐵

最初，費雷拉設(shè)計了一款光譜儀，可以通過紫外線測量溶液中的微塑料密度。他說：“我可以看到海水中有很多微塑料，而且它們不只是從大塊塑料分解而來的。我們需要找到一種方法來解決這個問題?！?/p>

一天，費雷拉走在海邊時突然來了靈感。他發(fā)現(xiàn)那些在海面漂浮的油殘留物上附著了大量塑料，這讓他意識到油似乎可以用來吸附塑料。于是，費雷拉將植物油與氧化鐵粉末混合，制成磁性液體（也稱鐵磁流體），接著又把各種日常用品（包括塑料瓶、油漆、汽車輪胎以及洗衣機內(nèi)的水）里的微塑料混合在一起。

當微塑料附著于鐵磁流體上后，費雷拉使用磁鐵去除了混合液，只留下水。多達5000次的測試顯示，這種方法能以87%的有效率從水中提取微塑料。目前，費雷拉正在設(shè)計一種能在水流經(jīng)過時借助磁力提取方法捕獲其中微塑料的專用設(shè)備。此設(shè)備將會足夠小，可安裝于水管內(nèi)，以便水流經(jīng)它們時連續(xù)提取塑料顆粒。此外，他還長期致力開發(fā)一種可安裝在船舶上的系統(tǒng)，以便從海洋中提取塑料。

擴大應用：處理廢水與家庭凈水

循環(huán)經(jīng)濟領(lǐng)域?qū)＜?、大氣泡屏障項目首席運營官安妮-瑪麗克·伊芙琳表示：“目前尚無完美的解決方案用于去除天然水道中的微塑料。我們創(chuàng)建的大氣泡屏障主要針對尺寸相對較大的塑料，它們最終會不可避免地流向大海，而我們在河道上分布的氣泡管道系統(tǒng)可高效捕獲大塊塑料以及小至1毫米的塑料微粒，防止其進入海洋。但對于更小的微塑料，費雷拉的創(chuàng)意似乎才是終極方案?！?/p>

2019年，費雷拉在谷歌科學挑戰(zhàn)賽（GSF）上向?qū)＜以u委小組展示了他的發(fā)明，并贏得比賽，獲得了5萬美元的教育獎學金。費雷拉參加GSF時的導師拉里薩·凱利如此評價他的成果：“他觀察并解決了一個具有全球意義的問題。他的發(fā)明基于非常簡單的組件，卻很有開創(chuàng)性，有望幫助我們解決全球微塑料問題。”

在獲得由美國演員小羅伯特·唐尼創(chuàng)立的足跡聯(lián)盟的資助后，費雷拉開始擴大該技術(shù)的規(guī)模，以便將其用于廢水處理設(shè)施，防止微塑料逃逸到海洋。

他目前正與一家美國公司合作，致力設(shè)計由不銹鋼、玻璃或再生塑料制成的捕塑神器。他表示，改進后的新技術(shù)快速、廉價、能耗低，可以相當輕松地集成到既有的設(shè)施中，且能處理正常流速的水。

同時，費雷拉還在開發(fā)一種可安裝于家庭管道內(nèi)的設(shè)備，旨在為人們提供能安全飲用的水。“我不想每天都喝塑料。如果人們的家庭設(shè)備也擁有了去除微塑料的能力，我們不僅獲得了健康保護，也將在某種程度上提升自己對微塑料問題的認知?！辟M雷拉當前正在世界各地不同的水體里測試這些設(shè)備，并希望在未來兩年內(nèi)將其商業(yè)化。費雷拉希望他的成果能改變世界對年輕人的看法，同時他也覺得世界或許需要更具想象力的創(chuàng)新技術(shù)。