微型机器人游入海洋 捕捉微塑料和细菌

微型机器人游入海洋 捕捉微塑料和细菌 访问：Saily - 使用eSIM实现手机全球数据漫游 安全可靠 源自NordVPN 观看它们成群结队下水工作的视频：据《ACS Nano》杂志报道，研究人员制造出了微小的磁珠，它们能在受污染的水中成群飞舞，捕捉微塑料和细菌等污染物。微塑料的尺寸为 5 毫米或更小，这给塑料污染问题增添了另一个层面，因为动物可以吃这些微塑料，从而可能受到伤害，或将微粒带入食物链，最终进入人类体内。到目前为止，人们还不完全了解微塑料对人类健康的影响。然而，微塑料本身并不是唯一令人担忧的问题。这些碎片会吸引细菌，包括病原体，这些细菌也会被摄入。为了同时清除水中的微生物和塑料，马丁-普梅拉及其同事转而使用微型机器人系统，该系统由许多小部件组成，模仿自然界的鱼群（如鱼群）协同工作。为了清洁水源，研究人员设计了成群的微小球形机器人，它们可以收集细菌和小块塑料。资料来源：美国化学学会为了制造这种机器人，研究小组将带正电荷的聚合物股与磁性微粒连接起来，磁性微粒只有在暴露于磁场时才会移动。从磁珠表面辐射出来的聚合物链既能吸引塑料，也能吸引微生物。单个成品机器人的直径为 2.8 微米。当暴露在旋转磁场中时，机器人就会聚集在一起。研究人员发现，通过调整自组织成扁平集群的机器人数量，他们可以改变蜂群的运动和速度。为了清洁水源，研究人员设计了成群的微小球形机器人（浅黄色），它们可以收集细菌（绿色）和小块塑料（灰色）。来源：改编自 ACS Nano 2024，DOI: 10.1021/acsnano.4c02115在实验室实验中，研究小组通过在水箱中加入荧光聚苯乙烯珠（1 微米宽）和活跃游动的铜绿假单胞菌（可引起肺炎和其他感染），复制了环境中的微塑料和细菌。接下来，研究人员在水箱中加入微型机器人，并将其置于旋转磁场中 30 分钟，每 10 秒钟开关一次。机器人的浓度为每毫升 7.5 毫克，这是测试的四种浓度中最密集的一种，捕获了大约 80% 的细菌。同时，在相同的浓度下，游离塑料珠的数量也逐渐减少，因为它们被吸引到了微型机器人上。随后，研究人员用永久磁铁收集机器人，并使用超声波将附着在机器人上的细菌分离出来。然后，他们将去除的微生物暴露在紫外线辐射下，完成了消毒。当再次使用时，经过消毒的机器人仍能拾取塑料和微生物，尽管两者的数量都较少。研究人员指出，这种微型机器人系统为清除水中的塑料和细菌提供了一种很有前景的方法。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现海底成了塑料污染的“水库” 预估数量多达1100万吨

研究发现海底成了塑料污染的“水库” 预估数量多达1100万吨 CSIRO的高级研究科学家丹尼斯・哈德斯蒂博士说，这是第一次估计有多少塑料垃圾最终在海底堆积，然后被分解成更小的碎片，混合到海洋沉积物中。图/CSIRO哈德斯蒂博士说:“我们知道，每年有数百万吨塑料垃圾进入我们的海洋，但我们不知道的是，这些污染中有多少最终进入了海底。”“我们发现海底已经成为大多数塑料污染的休息地或水库，估计有300万至1100万吨塑料沉入海底。”“虽然之前对海底的微塑料有过估计，但这项研究关注的是更大的物品，从网和杯子到塑料袋，以及介于两者之间的一切。”领导这项研究的多伦多大学博士研究生Alice Zhu女士表示，“根据最近的估计，海底塑料污染的估计可能是海洋表面漂浮塑料量的100倍。海洋表面是塑料的临时安息地，所以如果我们能阻止塑料进入海洋，塑料的数量就会减少。”“然而，我们的研究发现，塑料将继续最终进入深海，成为海洋塑料污染的永久归宿或沉没地。”科学数据用于建立两个预测模型来估计海底塑料的数量和分布――一个基于远程操作车辆(rov)的数据，另一个基于底部拖网的数据。根据ROV数据，估计海底有300万至1100万吨塑料污染。ROV的结果还显示，塑料团块聚集在大陆周围――全球海底预测的塑料团块中约有一半(46%)位于200米深度以上。从200米到11000米的海洋深度包含了剩余的预测塑料质量(54%)。尽管内陆和沿海海域的面积比海洋小得多(分别占地球面积的11%和56%)，但据预测，这些地区的塑料质量与海底其他地方一样多。“这些发现有助于填补长期以来关于塑料在海洋环境中的行为的知识空白。了解塑料在深海中运输和积累背后的驱动力，将有助于为减少来源和环境修复工作提供信息，从而降低塑料污染可能对海洋生物造成的风险。” ... PC版： 手机版：

科学家发现塑料垃圾的扩散范围超出了已知海洋垃圾带

科学家发现塑料垃圾的扩散范围超出了已知海洋垃圾带 在最近的一项研究中，亥姆霍兹环境研究中心（UFZ）的一个研究小组与阿尔弗雷德-魏格纳研究所（AWI）合作，在太平洋的一个偏远海洋保护区发现了大量塑料垃圾和微塑料。这些塑料垃圾和微塑料的数量与世界上已知的最大垃圾区之一中发现的数量相似。研究人员强调，塑料的分布范围比预期的要广泛得多。整个海洋生态系统都受到了威胁。因此，他们呼吁全球尽快停止向海洋排放塑料。这项研究发表在《环境科学与技术》上。来自 neuston 网的样本，其中含有大量不同的塑料颗粒（2019 年北太平洋考察）。资料来源：UFZ问题的范围和研究结果"海洋中的塑料是一个严重的问题。每年都有数百万吨的塑料通过河流、风力、航运和捕鱼进入海洋，并在海洋中存留。目前还很难评估其对海洋生态系统造成的后果，"MICRO-FATE 项目协调人、德国联邦科学院环境化学家安妮卡-雅克（Annika Jahnke）教授说。塑料在海洋中的分布情况如何？哪些区域尤其受到影响？有没有无塑料区？塑料在靠近源头或远离源头的大洋中具有什么样的特性？雅克和她的研究团队对这些问题进行了研究。德国 RV SONNE 号侧面拖曳的 Neuston 网，在穿越北太平洋时收集海面漂浮的塑料样本。图片来源：Philipp Klöckner / UFZ2019 年，在德国"Sonne"号科考船上进行的为期五周的考察中，研究人员采集了北太平洋温哥华（加拿大）和新加坡之间的地表水样本。研究小组根据夏威夷大学的一个预测模型（Surface CUrrents from a Diagnostic model (SCUD)）选择了沿航道的采样站。该模型可以计算出特定海域可能存在的塑料含量。Jahnke 说："我们选择了预测塑料负荷较高和较低的站点进行调查。有些站点位于已经进行过深入研究的区域，如所谓的太平洋大垃圾场。我们还想调查大洋中几乎没有被探索过的区域。例如，我们在夏威夷西北部的一个海洋保护区帕帕哈瑙木卡海洋国家纪念碑采集了样本。"研究小组采用了两种不同的方法来确定地表水中的塑料含量。第一种是垃圾调查，由两名科学家组成的小组在"松恩"号的甲板上对船只航行过程中肉眼可见的塑料制品进行计数，并记录其形状和大小。第二项调查是在海面拖曳纽斯顿网，在九个站点采集样本。用 neuston 网收集到的部分塑料微粒，显示出很大程度的风化以及大小、形状和颜色的多样性。图片来源：Annika Jahnke / UFZ"网眼大小为 0.3 毫米。这使我们不仅能收集较大的物品，还能收集较小的塑料微粒，以确定直径小于 5 毫米的微塑料的数量，"该研究的主要作者、UFZ 研究员 Robby Rynek 说。"每个样本中的塑料颗粒都按大小进行了分类和计数。然后，我们使用一种特殊形式的红外光谱对颗粒进行化学分析，并根据其外观估计其风化状态"。塑料暴露在阳光、风、海浪和海水中的时间越长，风化和分解的程度就越大。其他研究表明，较大的未降解塑料物品和颗粒主要出现在塑料入海的地方。颗粒被运得越远，其风化程度就越高，体积就越小。"这正是我们调查的结果。不出所料，我们在被称为太平洋大垃圾场的地区采集的样本中发现了最多的塑料，"Rynek 说。"然而，这些塑料制品并没有以任何方式形成塑料地毯，密集地覆盖整个表面。在考虑塑料清除技术时，这一点非常重要，因为这种技术必须覆盖广阔的区域，才能收集大量塑料。大多数塑料都是小碎片，它们会逃过渔网，或者只能通过大量的动物'副渔获物'来收集，"合著者之一、来自 AWI 的 Melanie Bergmann 博士说。因此，减少塑料的排放至关重要。用 neuston 网采集的样本特写，显示塑料微粒与相当多的动物"副渔获物"。图片来源：Annika Jahnke / UFZ"我们的研究结果最令人惊讶，同时也最令人担忧的是，我们在夏威夷西北部偏远的海洋保护区发现了同样大量的特别小的微塑料。这是我们始料未及的。根据预测模型的计算，这一区域的塑料数量应该少得多，"Rynek 说。"微塑料在海洋中的分布范围很可能比之前假设的要远得多。实际上，我们在所有采样站都发现了塑料。没有一个样本是没有塑料的。因此，我们不能认为塑料主要是在已知的积聚区造成问题这个问题要大得多，实际上会影响整个海洋生态系统。"今年，联合国会员国打算通过一项具有法律约束力的全球性《塑料条约》，以阻止海洋中的塑料污染。伯格曼说："作为独立的科学家，我们作为科学家联盟的一员，为有效的塑料条约向联合国会员国代表提供建议。"除了通过避免生产不必要的塑料产品和推广再利用系统来大幅减少塑料产量外，许多研究人员还认为，需要简化和改进塑料产品的化学成分。这是确保安全再利用和提高回收率的唯一途径。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：