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天津大学环境学院刘宪华教授团队和新加坡国立大学Tan Swee Ching教授团队合作在《Nature Communications》发表论文
天津大学环境学院 / 时间:2024-08-02 10:20:20

天津大学新闻网8月1日讯:淡水资源短缺和微塑料污染是两个令人担忧且相互交织的全球挑战。为解决上述问题,近期环境学院刘宪华教授团队与新加坡国立大学Tan Swee Ching教授团队联合提出了一种一石二鸟的设计,即采用微塑料吸附剂构建太阳能界面蒸发平台 (ISEP)。该设计旨在生产清洁水的同时修复水体微塑料污染。与传统蒸发结构不同,精心设计的ISEP产生的冷凝水中不含微塑料。此外,光热驱动的界面分离过程显著提高了微塑料吸附性能,在1 sun的光照条件下微塑料吸附率增加了 5.5 倍。因此,ISEP不仅可缓解现有的水资源短缺问题,还具有修复自然水环境中微塑料污染的巨大潜力。

除冷凝水外,某些海水工业产品,如海盐或氢氧化钠也可能含有微塑料。为解决该问题,该工作提出了两种创新方法:(1)将 ISEP 与传统海水工业相结合。具体而言,ISEP 可以作为预处理工艺,预先从浓缩海水中去除微塑料。在这种情况下,海盐和氢氧化钠将不含有微塑料。(2)ISEP 可以作为一种独立的技术,实现海水淡化并同时生产海盐。然而,还需要进一步研究来评估这两种方法的经济性和可行性。最后,从自然水环境中去除微塑料可能可以显著减少生物圈中微塑料的含量。作为地球物质循环的一部分,水环境和土壤中存在的微塑料可以通过蒸腾作用进入大气,而大气中的微塑料最终通过降雨过程返回到水环境和土壤中。因此,不断减少水环境中的微塑料,具有显著降低生物圈中微塑料含量的巨大潜力。

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3D-ISEP的应用展望

环境学院的多个研究团队近年在环境微塑料等新污染物的检测、环境效应、风险评价以及污染防控等领域取得一系列进展,相继承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金和天津市重点研发计划等研究课题,研究成果发表在Nature Communications、Environmental Science &Technology、Water Research、Journal of Hazardous Materials、环境化学等国内外知名期刊上。(本刊有删节)详见天津大学官网