问题——微塑料污染已成为全球性环境挑战。直径小于5毫米的微塑料广泛存于海洋、河流和土壤中,并通过水循环和生物摄食进入食物链。近年来,多项研究在人体组织中检测到微塑料,引发公众对生态安全和健康风险的担忧。目前,水体微塑料治理仍面临“难发现、难分离、难处置”的难题,尤其在低浓度、复杂水质条件下,传统方法往往效率低、成本高,甚至可能产生二次污染。 原因——微塑料治理困难与其颗粒小、形态多样、密度差异大有关,也与其表面性质复杂、易与其他污染物结合有关。常用的过滤、絮凝、膜分离等技术对设备和能耗要求较高;部分化学方法虽能提高分离效率,但材料选择、投加控制和后续处置仍需谨慎评估。如何在降低成本的同时提升去除率,并实现可持续处置,成为水环境治理技术创新的关键方向。 影响——,上海海洋大学食品学院熊振海副教授和薛斌副教授团队将目光投向餐饮和水产加工中常见的小龙虾壳废弃物。我国小龙虾产业规模不断扩大,虾壳等副产物数量庞大,若处理不当会带来环境负担。团队提出“以废治废”的思路:利用虾壳的天然结构和可改性特性,制备可用于微塑料吸附的材料,实现固废资源化和水体污染治理的双重效益。该思路符合循环经济理念,为“减污降碳、资源回收”提供了可行的技术方案。 对策——团队研究发现,小龙虾壳经过简单的酸碱处理后,可形成多尺度孔隙结构:微米级和纳米级孔隙能拦截较大尺寸的微塑料颗粒;处理后的虾壳表面带正电,而水体中许多微塑料颗粒带负电,从而产生静电吸附效应;虾壳表面的氨基、羟基等官能团还能与微塑料形成氢键,增强吸附效果。为直观展示吸附过程,团队设计了实验:将处理后的虾壳投入含荧光微球的水样中,观察到荧光逐渐减弱,表明微塑料被有效捕集。对应的成果已发表于《大学化学》,并有本科生参与研究,反映了科研与人才培养的结合。 前景——业内人士认为,利用生物质废弃物开发环境功能材料前景广阔,但从实验室到工程应用仍需更验证。未来可从三上深化研究:一是评估真实水样中不同盐度、有机物含量和颗粒形态对去除效率的影响;二是优化材料再生与处置方案,避免吸附饱和后产生新的环境问题;三是探索与现有污水处理工艺的协同应用,如用于河湖治理或养殖尾水处理,并评估成本和环境影响。此外,将科研成果转化为科普内容,有助于提升公众对微塑料污染、垃圾分类和减塑行动的认识,形成“技术治理+源头减量”的综合路径。
当餐桌上的小龙虾壳与海洋中的微塑料通过科学产生联系,这项研究不仅展现了跨界创新的智慧,更反映了生态文明建设的深层逻辑——环境治理需要从被动应对转向主动设计,将废弃物转化为资源。在建设“无废城市”的进程中,中国科研工作者正用实际行动诠释“绿水青山就是金山银山”的发展理念。