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。”孩提時代的菲昂·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散布了大量的塑料垃圾。目前，全球每年產生數百萬噸的塑料垃圾，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日常使用的產品，要么由較大的塑料物體在環(huán)境中分解產生。

我們的衣服、化妝品和清潔產品中都含有微塑料。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?？梢?，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，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)在已經知道的是，塑料中的化學物質與包括癌癥、心臟病和胎兒發(fā)育不良等在內的一系列健康問題有關。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)境中存在數千年，即便停用塑料，我們也將在很長的一段時間內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。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，全球塑料產量到2030年將增加60%，到2050年則將增加2倍。據說，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，費雷拉正在設計一種能在水流經過時借助磁力提取方法捕獲其中微塑料的專用設備。此設備將會足夠小，可安裝于水管內，以便水流經它們時連續(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)經濟領域專家、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。”

2019年，費雷拉在谷歌科學挑戰(zhàn)賽（GSF）上向專家評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?！?/p>

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的規(guī)模，以便將其用于廢水處理設施，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，改進后的新技術快速、廉價、能耗低，可以相當輕松地集成到既有的設施中，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的設備，旨在為人們提供能安全飲用的水?！拔也幌朊刻於己人芰?。如果人們的家庭設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備，并希望在未來兩年內將其商業(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。