合作旨在减少“微塑料”污染
如果你在水边或水边，你就会看到它——塑料垃圾散落在世界各地的海洋、湖泊和溪流中。但可见的塑料——苏打水瓶、打火机、人字拖、梳子、绳子——可能是最不重要的问题。科学家们开始意识到，你看不见的，被称为“微塑料”的微小聚乙烯或聚丙烯碎片，可能对海洋生态系统构成更大的威胁。
现在，威廉与玛丽学院弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员获得了一笔赠款，将帮助他们开发和测试一种可生物降解的替代品，以替代微塑料的两种主要来源之一。微塑料是在牙膏、防晒霜、洗发水、肥皂、唇膏和保湿霜等许多家用产品中发现的“微珠”。微塑料也是由较大的塑料垃圾分解形成的。
这笔6万美元的资助来自弗吉尼亚创新伙伴关系，被授予了VIMS的研究人员Kirk Havens博士和助理教授Donna Bilkovic。他们将在这个项目上与dr。W&M技术转移办公室主任Jason McDevitt，汉普顿路卫生区的Charles Bott，以及马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究所的David Holbrook。该项目的优点在最近于华盛顿特区举行的TechConnect- national Innovation Summit上获得了TechConnect创新奖
“微塑料已经成为世界海洋和河口的一个大问题，”海文斯说。“我们已经知道，较大的塑料物品会通过干扰消化或扼杀来伤害海龟、海鸟和鱼类等生物；关于微塑料的一个担忧是，它们分布得更广，而且小到足以被更多样化的生物吃掉。一旦被摄入，这些化合物和它们吸收的任何东西都会在食物链中被放大。”
VIMS教授罗布·黑尔是海洋有毒化学物质方面的专家，他最近在接受《海湾日报》记者卡尔·布兰肯希普的采访时说：“根据塑料的大小和成分，塑料分解成颗粒时，可能会将先前结合的化学物质释放到水中。与此同时，有限的研究表明，小塑料碎片的成分变化可能使它们更容易吸收水中的其他化学物质。”测试表明，一些小的塑料颗粒很容易吸收持久性有机污染物，如多氯联苯（PCBs）和现已被禁止的杀虫剂DDT。
黑尔补充说：“当有东西来吃（一块微塑料）时，它们基本上摄入了一粒化学物质。”迄今为止，科学家们已经发现了海洋蠕虫、片脚类等小型甲壳类食草动物以及贻贝和藤壶等滤食性动物摄入微塑料的证据。
为了解决微塑料问题，哈文斯、比尔科维奇和同事科里·昂斯塔特、大卫·斯坦霍普正致力于从一种天然存在的“生物聚酯”家族中开发微珠，这种“生物聚酯”是由几种土壤细菌产生的。先前的测试表明，这些化合物——被称为phase——是完全可生物降解的，通常在海水中发现的微生物可以将它们分解成水、二氧化碳和其他简单分子。
同样重要的是，pha似乎具有用于化妆品所需的特性，包括为皮肤清洁剂和牙膏提供略微粗糙的感觉的能力，以及通过“光学模糊”减少皱纹的出现。2010年，美国化妆品和洗漱用品的销售额超过360亿美元，其中护肤品占总销售额的25%。
pha的另一个重要特性是它们比目前微珠中的塑料稍微致密一些。“pha会在水中下沉，”哈文斯说。“这使得它们更有可能在化粪池和污水处理厂进行生物降解。目前微珠中的塑料是浮力的，增加了它们通过化粪池和污水系统漂浮到河口和其他海洋生态系统的机会。”
这并不是VIMS团队第一次使用PHA，之前他们曾用它来开发一种可生物降解的面板，现在已经商业化，可以解决被遗弃的蟹笼和龙虾陷阱持续捕捞的问题。该团队之前的研究显示，切萨皮克湾的水工每年因风暴和船只螺旋桨而损失约20%的蟹笼。为这些金属网“鬼锅”配备一个可生物降解的逃生口，让任何可能进入这种锅的海洋生物随后自由游动。
对于目前的项目，VIMS团队已经开始在佳博体育中批量生产微珠，测试各种配方和工艺，以生产不同颜色和大小的微珠-从1到100微米（典型的人类头发大约100微米）。
该团队的下一步是与汉普顿路卫生区的查尔斯·博特和他的“顺序批式反应器”（本质上是一个佳博体育大小的污水处理厂）合作，测试他们的微球在这种环境下的生物降解程度。美国国家标准与技术研究所的大卫·霍尔布鲁克博士将提供专业知识和专用仪器，以确定pha从废水流中消失的速度。
哈文斯说：“我们的想法是，我们的微珠可以在化粪池、污水处理厂和较小的支流中快速生物降解；在他们到达海湾之前这是一种减少微塑料污染的积极方法。”
