微藻可以成为我们对抗塑料污染的下一个秘密“武器”

2022-06-12 11:26:06  信息编号：K220249  浏览次数：153

塑料污染已经成为一个令人担忧的全球问题。

2015年发表在《科学杂志》上的一项研究预测，到2025年，每年大约会有1 - 2.5亿吨塑料垃圾进入我们的海洋。

这一问题还促使联合国(UN)发布了一项全球决议，以结束塑料垃圾，来自173个国家的代表通过了该决议。

然而，即使采取所有严厉措施停止塑料生产，我们仍将有大约50亿吨塑料垃圾在垃圾填埋场和环境中。

研究表明，塑料可以分解成1纳米到5微米的微塑料颗粒，具有各种形状、密度以及机械和化学性能。

由于微塑料体积小，表面积大，可以吸收污染物，当被消耗并在生物体中积累时，会造成慢性毒性。

几十年来，科学家们一直在寻找解决塑料问题的方法。

结合减缓塑料生产的全球战略行动，我们可以防止未来的塑料灾难。

例如，微藻是最有希望的能够破坏微塑料的自然候选生物。

它是一种单细胞物种，单独存在或以链或群体存在。

根据物种的不同，它们的大小从几毫米到几百微米不等。

养殖微藻很简单，因为与其他水产养殖作物相比，它不需要肥沃的土地、大量的淡水和杀虫剂。

微藻也能快速生长。

开放式池塘养殖是大规模养殖微藻最古老、最简单的方法之一。

有些人还使用光生物反应器——在封闭系统中使用的生物反应器来增加微藻的培养。

微藻是如何工作的

微藻与塑料的相互作用可以显著改变塑料的生物降解、塑料密度的改变以及塑料的下沉行为。

此外，微藻可能会控制、聚集并粘在其表面的微塑料上，不管它们的大小如何。

塑料的生物降解分为四个阶段。

首先是微藻附着在塑料表面。

这就开始了生物降解过程，改变了表面性质。

第二个是生物退化。

微藻会分泌特定的酶，这是塑料生物降解的关键。

第三是生物碎片化过程。

在这一阶段，塑料材料失去了机械稳定性，变得脆弱。

最后一个阶段是同化过程，微生物细丝和水开始渗透塑料，这导致微生物分解和利用塑料。

有研究报告了基于藻类的塑料生物降解的成功案例，特别是在聚乙烯(通常用于服装或瓶子的纤维)、低密度聚乙烯或LDPE(用于塑料袋)和双酚A或双酚A(使塑料变硬的化学物质)方面。

其中一项研究计算出LDPE样品中的碳成分降低了58.9%。

需要采取更多行动

作为最大的群岛国家，印度尼西亚拥有超过640万平方公里的海域和广阔的淡水湖，具有巨大的微藻养殖潜力。

根据2015年的一项研究，微藻可能是解决印尼塑料问题的可行方案——印尼是世界第二大海洋塑料污染国。

更多的研究对于深化分析微藻和微塑料的相互作用及其影响至关重要，以支持这一倡议。

到目前为止，印尼对微藻的研究只集中在其作为绿色能源的潜力或成为塑料替代材料的能力。

为了防止塑料灾难，我们还需要改进塑料回收和再利用战略。

法规和政策应符合《2018-2015年国家海洋垃圾行动计划》，该计划强调印度尼西亚的废物管理、减少或替代塑料使用、重新设计塑料产品和包装、将塑料废物收集率提高一倍以及扩大废物处置设施。