吃剩的小龙虾壳经过处理就能吸附微塑料。
同样是吃小龙虾,对我们普通人来说,是享受美味,但对武汉大学资源与环境科学学院邓红兵教授团队而言,是为了获得小龙虾壳来做科研。
最近,他们又从虾壳身上挖出一个“隐藏功能”——高效拦截微塑料,其研究成果登上国际权威期刊,引发广泛关注。
和小龙虾“杠”上了
身处湖北这个“龙虾大省”的邓红兵教授,早就盯上了食客们吃完一盘盘鲜美的小龙虾后,留下的堆积如小山的虾壳。因为这位教授的主攻研究方向包括废弃生物质资源化学、污染物检测与控制等,常被视为垃圾的小龙虾壳就是废弃生物质资源之一。
邓红兵教授团队针对虾壳的转化与应用开展了一系列研究,他们常常为了科研而狂吃一顿小龙虾,第二天洗干净的虾壳就进了他们的实验室,改头换面、华丽变身、身价飙升……
他们将虾壳进行烘干、磨粉操作,得到富含优质蛋白质、钙质、甲壳素等营养成分的虾壳粉,成为畜禽和水产养殖的重要原料。他们还把甲壳素提取出来,利用其良好的杀菌抗菌性能、保湿效果等,开发了一系列的保健品、洗护用品、化妆品和医疗用品。
为了实现大规模的变废为宝,邓红兵教授曾指导自己的学生团队打造虾壳回收模式。团队聘请环卫工人对厨余虾壳进行分拣回收,既实现了虾壳的回收利用,又成功帮扶社会弱势群体增收。这个项目还获得了全国大学生创业大赛金奖。
虾壳能“治”微塑料
在研究中,邓红兵教授团队也发现甲壳素对微塑料的吸附能力很强。
微塑料一般被认为是直径小于5毫米的塑料碎片,包括塑料纤维、薄膜、颗粒等。它们有的是我们肉眼可见的,有的是纳米尺寸的,需要借助仪器才能检测到。它们不仅广泛存在于海洋、河流和湖泊,还悄悄渗透到了土壤、空气和我们的食物中,对生态环境和人类健康构成隐秘而深远的威胁。
今年3月发表在《新英格兰医学杂志》上有关微塑料与心脏病、中风等疾病关系的文章,首次通过流行病学调查的方法证明了微塑料与人体健康的直接关系。
但在常规的污水处理中,亚微米级(0.1微米到1微米之间)、纳米级的微塑料极难被现有治污设备有效拦截。邓红兵教授团队自然没放过甲壳素的这项本领。
实现了“以废治废”
邓红兵教授团队将废弃的小龙虾壳进行简单酸碱处理,去除掉龙虾壳里的大部分钙质和蛋白质,得到多孔小龙虾壳,此时的小龙虾壳已经从原来的红褐色,变成了米白色。再将这种小龙虾壳用网兜装起来投入水体中,就可以吸附水中的微塑料啦。
而且它还不是一次性的。团队还研究出方法,对使用后的小龙虾壳中的微塑料进行“冲洗”,实现了小龙虾壳可持续应用。
多孔小龙虾壳的吸附能力如何?团队在各种水体进行了测试,发现第一次使用时,多孔小龙虾壳对微塑料有高达99.8%的去除效率,经过5次“冲洗”,循环使用后还可以保持95%以上的去除率。
此外,他们把从小龙虾壳、乌贼骨、鱿鱼骨中提取的甲壳素,加上棉花等纤维素,构建出了新型全生物质纤维海绵,能高效吸收微塑料,还能被完全生物降解,不会对环境造成二次污染。
当然啦,在邓红兵教授团队的努力下,完成“华丽转身”的生物质可不只有虾壳。比如,他们还以蚕茧为原料,研制出了“可吸收丝素修复膜”,有效解决了我国种植牙耗材依赖进口、高端医用纤维材料需求紧迫的问题。
微点评:这一科研成果的取得,是科技创新与环境保护紧密结合的典范。邓红兵教授团队的努力和智慧,不仅让我们看到了科研人员在解决实际环境问题上的担当和能力,也向我们展示了废弃物循环利用的无限可能。
(资料来源:央视新闻、中国青年报、极目新闻、材料科学前沿)
作者: 编辑:邵正华