川农学子专注研究去除微塑料新型材料

近日，四川农业大学“环愿·环水治塑”社会实践团队在针对治理微塑料污染的新型混凝剂实验中已取得初步进展。实验主要内容为将淀粉与CTAB （十六烷基三甲基溴化铵）接枝，过硫酸铵作为引发剂以此制备新型混凝材料，进而快速地去除水中微塑料。
据相关资料分析，微塑料作为一种新兴污染物已逐渐受到国内外学者的高度关注。微塑料通常是指尺寸小于5mm的塑料颗粒，其体积较小、毒性大，能随着食物链的传递进而影响生物体营养膳食、生长发育、繁殖生存。“环愿·环水治塑”社会实践团队主要针对PVC即聚氯乙烯塑料进行新型材料的效果测试，因聚氯乙烯在微塑料污染中的含量比例为第三位，故聚氯乙烯的吸附去除可以有效减少水体微塑料污染。
实践团队研究小组成员吉安琪向记者介绍了实验情况，成员们先配备100ppm的模拟污水，在实验过程中将污水稀释到25ppm以模拟自然界水体中的微塑料含量。为了确定实验需要的温度、PH值、时间等变量，小组成员先使用250ml的烧杯进行了预实验。后期根据实验情况换用1L容量的大烧杯进行精确实验以减小实验误差。实验主要过程是将淀粉置于无氧环境中用油浴锅加热进行糊化，糊化一小时后再分别加入引发剂和CTAB溶液并保持无氧环境继续反应一小时，期间不断搅拌溶液。之后用无水乙醇洗涤并于烘干箱中烘干，烘至质量保持稳定不变，然后将干燥完成的粗产品用滤纸包裹放入索氏提取器的抽提筒中，向脂肪烧瓶中加入乙二醇和冰醋酸的混合溶液作为提取液并加热脂肪烧瓶抽取四小时。接着，将抽取后的产物置于氢氧化钠溶液中浸泡十分钟，再用无水乙醇洗涤，烘干二十四小时，就可获得最终样品。研究人员再将混凝剂进行膨胀操作，分别将未膨胀和膨胀后的混凝剂投入到模拟污水中震荡吸附，用浊度计测量反应前的污水浊度，最后在分别间隔2、4、6、12、24小时测量溶液上清液浊度。据了解，目前该团队得到的最佳实验结果是震荡吸附24小时后，去除效率达到了88.34%。
据记者了解，实践团队研究小组不仅对新型混凝剂对微塑料的吸附效率进行了测验，还围绕材料本身性质展开了研究。小组成员李佳雪通过测量样品加入模拟液反应后的膨胀程度以及溶液的PH值，得到了样品达到最佳膨胀效果所需的条件，并用亚甲基蓝和酸性品红溶液测试了样品的吸附性能，得到的最佳实验结果为未膨胀的样品对于亚甲基蓝的吸附效率达到了94%，膨胀后的样品对于酸性品红的吸附效率达到了98%。
实验过程中，小组成员也经历了不少困难。李佳雪向记者透露，一开始的实验并不顺利，他们起初采用恒温水浴锅进行搅拌反应，静置溶液后取上清液测量吸附效果，但由于材料自身可能存在絮状干扰或一些因操作不当而存在的实验误差，吸附效果并不理想，最高测量值只达到了62%。“不过好在现在实验已经走向了正轨，相信我们后面会获得更好的实验数据。我们非常期望实验结果能成功应用于实践，有效帮助解决微塑料污染问题。”