秋葵之所以黏糊糊,胡蘆巴之所以有凝膠狀的質地,正是因為這些黏稠的物質,它們或許能夠極大地凈化我們的水源。科學家發現,這些天然植物提取物在捕獲微塑料(污染海洋、河流甚至飲用水的微小塑料顆粒)方面有著驚人的效果。
事實上,研究人員發現,秋葵和胡蘆巴提取物可以去除海水、淡水和地下水中高達90%的微塑料。這些結果最近發表在ACS Omega雜志上。
拉賈尼·斯里尼瓦桑和她的研究團隊一直在尋找安全的植物性方法來去除水中的污染物。在早期的實驗室實驗中,他們測試了秋葵、胡蘆巴和羅望子的提取物。他們發現,這些天然聚合物能夠吸附微塑料,使其聚集在一起并沉入水底,從而更容易地將塑料從水中分離出來。
斯里尼瓦桑在美國化學學會2022年春季年會(ACS Spring 2022)上介紹了植物提取物在淡水和海水中的成功演示。在下一階段的研究中,他們優化了秋葵和胡蘆巴提取物在不同水體中的提取工藝。
為了提取這種粘稠的植物聚合物,研究小組將切片的秋葵莢和混合的胡蘆巴籽分別浸泡在裝有水的容器中過夜。然后,研究人員從每種溶液中分離出溶解的提取物,并將其干燥成粉末。分析表明,粉末狀提取物含有多糖,這是一種天然聚合物。
在添加微塑料的純凈水中進行的初步測試表明:
將一克粉末加入一夸脫(一升)水中可以最有效地捕獲微塑料。
干秋葵和胡蘆巴提取物在一小時內分別去除了 67% 和 93% 的塑料。
等量的秋葵和胡蘆巴粉混合物在 30 分鐘內達到最大去除效率 (70%)。
天然聚合物的性能明顯優于用于廢水處理的合成、市售聚丙烯酰胺聚合物。
隨后,研究人員在真實的微塑料污染水中測試了這些植物提取物。他們從德克薩斯州各地的水體采集樣本,并帶回實驗室。植物提取物的去除效率因原始水源而異:秋葵在海水中效果最佳(80%),胡蘆巴在地下水中效果最佳(80-90%),而秋葵和胡蘆巴以1:1的比例混合在淡水中效果最佳(77%)。研究人員推測,天然聚合物的去除效率之所以不同,是因為每個水樣中微塑料的類型、大小和形狀都不同。
聚丙烯酰胺目前用于去除廢水處理過程中的污染物,但研究人員表示,秋葵和胡蘆巴提取物可以作為可生物降解且無毒的替代品。
斯里尼瓦桑說:“在水處理中使用這些植物提取物將去除微塑料和其他污染物,而不會向處理過的水中引入額外的有毒物質,從而降低對人群的長期健康風險?!?/p>
編譯自/scitechdaily
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