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【治理】颗粒污染:你的海洋中有什么?

发布日期:2018-10-30 14:41 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

我们经常暴露于环境中的微粒:我们呼吸的空气,我们吃的食物和我们喝的水。 本文讨论后者。 颗粒可归类为天然来源(污垢, 淤泥 , 灰尘 ,微生物等)或来自人为来源(人造)。

我们经常暴露于环境中的微粒:我们呼吸的空气,我们吃的食物和我们喝的水。本文讨论后者。颗粒可归类为天然来源(污垢,淤泥灰尘,微生物等)或来自人为来源(人造)。本文讨论人类活动产生的粒子。这种污染的一个重要原因是轮胎颗粒。截至2017年,这些颗粒的数量估计为27万吨/年。(1)然而,人为污染的主要原因是塑料。

据估计,自1950年左右开始大规模生产和使用以来,迄今已生产了超过7,000万吨(8,300百万公吨)的原始塑料。(2)这些包括所有塑料,但是主要树脂是低密度和高密度聚乙烯。截至2015年,不到9%的塑料被回收,12%被焚烧,剩下的79%被扔掉或每年被填埋。(2)这些塑料几乎都不可生物降解
图1显示了塑料树脂,纤维和添加剂(以公吨计)的全球生产,使用和归宿。(2)图2按时间顺序排列,并基于假设今天的使用和处置实践。实线显示到2015年的历史数据; 虚线是到2050年的预测。(2)在全球范围内,每年生产超过3亿吨塑料并最终丢弃。(2)想一想:全世界每分钟生产100万个塑料瓶预计到2021年将增加20%。(3)国家公园管理局估计美国人每天使用(并丢弃)5亿支塑料吸管!

目的地
无论它们来自何处(家庭,商店,制造厂等),塑料都会冲到水槽和厕所,填埋,焚烧或不小心丢弃。那些成为污水污泥垃圾填埋场的土壤最终会进入土壤或水体(湖泊,河流,海洋)。据估计,每年有1000万至2000万吨塑料到达海洋,其余塑料最终进入土壤。(1,4,5)请注意,几乎每个湖泊和河流最终排入海洋,海洋或海湾。据估计,在农业活动期间,每年约有90,000至1,000,000吨塑料钻头无意中添加到土壤中。(6)图3显示了塑料的概况污染(数据是公制)。(6)

粒径
尽管塑料不会生物降解,但大多数塑料很容易被太阳紫外线辐射和海洋内的运动分解。关于这些颗粒的尺寸,一些专家使用表1中所示的名称。使用传统的TSS分析程序(标准方法2540D)对较小的微塑料(以及所有纳米塑料)进行
浓度测量是困难的,因为该程序指定使用来自五个制造商中任何一个的过滤器 -盘产品,这些盘孔径从0.7到1.5μ不等。这意味着甚至不计算低于至少0.7μ的颗粒。

数量
一些颗粒会下沉,而其他颗粒会漂浮。相当多的宣传一直致力于旋转,海洋中大面积的漂浮塑料。已经确定了五个独立的回转,其中最大的区域声称与德克萨斯州一样大。(4)一项研究估计有5.25万亿(即5,250,000,000,000)粒子漂浮在海面上,重约27万吨(7)然而,据信浮动颗粒仅占海洋中所有塑料的百分之一。虽然塑料总重量的约5%位于海滩上,但其余94%位于海底或被困在冰川中。(8)图4显示了海洋中塑料颗粒的来源和重量。(8)
最近的一项研究发现甲壳类动物中的颗粒栖息在海洋最深的沟壑底部,这一事实强调了这些颗粒在海洋沉积物上和海洋沉积物中普遍存在的性质。这些沟槽深达地表以下36,000英尺。在所采样的动物中,有一半和所有动物的肠内都有颗粒。(9)塑料颗粒还包括纺织产品中的合成纤维。虽然纤维可以通过穿着衣服进入环境,但对我们的供水的最大贡献来自于洗涤的作用。一项研究发现,丙烯酸织物每次洗涤释放730,000根纤维,比聚酯/棉织物多5倍,比聚酯多50%。
关于供水中颗粒数量的准确数据极难获得; 然而,有很多估计。人们预测,如果我们的塑料生产率继续下去并且没有采取缓解措施,到2050年(按重量计算),海洋中的塑料将比鱼类更多。(11)同样的研究表明几乎所有的海鸟和一半的海龟体内有塑料。2005年,一架信天翁在第二次世界大战的飞机上发现了塑料碎片,这架飞机坠毁在5,000英里以外的海洋中。(6)

分解表2中可以找到水环境
中塑料分解速度极慢的迹象。重要的是要注意塑料分解不会使它们消失; 它们只是分解成越来越小的颗粒。

PPCPs
水中塑料颗粒的另一个问题是它们吸附可溶性污染物,称为药物和个人护理产品(PPCPs)。据估计,所有供水中含有超过85,000种溶解有机化学物质,从处方药到可溶性消费品,工业和农业产品。(4)此外,细菌容易附着在表面并在颗粒上形成生物膜菌落,然后吸收更多的化学物质。这些附着的污染物通常被释放到水流中。虽然三卤甲烷(三卤甲烷)是消毒副产物,它们溶解有机 化合物类似的PPCPs。

健康影响
显然,水中颗粒的存在意味着它们存在于我们的饮用水中。处理厂 过滤技术无法去除尺寸远低于10μ的颗粒。虽然实际上无法获得准确的计数,但环境中塑料总体积的很大一部分估计在微米和纳米尺寸范围内:小于10μ。目前尚不清楚塑料颗粒是否对人类健康产生影响,但直观地说,特别是PPCP与它们相关的事实(并且有记录的对水生生物的影响支持),很难相信链接不会最终被识别出来。

缓解策略
由于基于无知,粗心或只是简单傲慢的行为,我们已经陷入了一堆不会消失的污染物。我们能做些什么吗?,是的,我们可以,这里有一些策略。

监管。美国EPA长期1增强地表水 处理规则(几乎等同于世界卫生组织的要求)规定了为饮用受传统和直接产生的水过滤系统,“...样品浊度必须小于或等于0.3 NTU至少95在任何一个月中样品的百分比。“虽然技术上浊度悬浮固体之间没有直接关系(一种是悬浮物质的光散射,另一种是超过一定尺寸的颗粒的总重量),它们都与悬浮固体有关。水样的含量。这些固体包括污垢,灰尘,沙子,胶体藻类,花粉和所有微生物,如隐孢子虫贾第虫(当然还有塑料)。浊度 0.3 NTU的大致相当于在0.05至0.10mg / L的范围内的TSS水平。因此,对于市政供应,此规则确保饮用水中的颗粒浓度应小于0.10 mg / L(ppm)。

关于废水 排放,最详细的规定似乎是美国环保署的规定。二级处理标准要求,从公有TSS的30天平均处理厂(POTW)不超过30毫克/升。废水再利用正在获得动力,正在采用创新技术生产适合用途的供应品。这些肯定会要求TSS 减少,但基于当前 TSS测量技术的上述限制,重要的是要认识到,实际上,实际上可能存在更多的微小颗粒。

材料变化。多年来已经开发了许多可生物降解的塑料聚合物(主要基于玉米淀粉),但成本和一些可疑的声称限制了它们被消费者接受。用于厨房废料的可生物降解塑料袋现在在欧洲广泛使用。塑料吸管几乎总是只使用一次,而且体积小,重量轻,很少回收利用。现在市场上出现了一种由海藻制成的可食用(可生物降解)吸管。(13)这种产品被称为Lolistraw,体现了解决这些问题所需的开箱即用思维。

行为改变。人类必须重新思考我们如何看待粒子污染如果我们继续使用基于化石燃料的化学产品,我们必须意识到它们不能分解成和水的基本化学构件。我们必须以前所未有的方式接受回收。大多数热塑性塑料可以回收利用,像聚对苯二甲酸乙二醇酯(饮用瓶和汽水瓶)这样的塑料可以很容易地用于同样的目的。消费者必须要求购买瓶子存款。存款提供了强烈的动力,可以将瓶子带回商店,从而促进回收利用。许多州已经强制要求这一点,并且在欧洲广泛实施。

塑料载体(一次性)袋不应被禁止是没有充分理由的。这种做法在欧洲和美国的一些州被广泛接受; 一些当地社区也有禁令。一些社区要求商店只向购物者提供纸袋; 然而,纸袋的碳足迹与塑料一样高,尽管纸是可回收和可再生的。显然,真正的解决方案是在所有购物旅行中带上可重复使用的包,许多消费者自愿接受这种做法。虽然许多消费品制造商都在宣传他们已经(或打算)采用可持续发展的做法,但这项举措确实必须来自消费者。

世界上最大的可回收材料进口国中国最近通知世界贸易组织,它将禁止进口24类这些材料。2017年,中国从发达国家进口了1600万吨废塑料,美国产量超过300万吨。(14)

关于纺织品,目前的快速时尚趋势(采取和处置)是可怕的,据估计每秒丢弃相当于一辆垃圾车的衣服。每年有五十万吨微纤维最终进入海洋。(15)该参考文献概述了说服制造商逐步淘汰危险材料的使用,回收旧织物和使用可再生资源的运动。

治疗技术关于我们的饮用水,市政处理在去除低于10-20μ的悬浮固体方面基本上是无效的,并且只有在水经过介质 过滤时才会有效大约10%的悬浮固体将被污泥吸收城市污水 处理也是如此,除了那些采用MBR技术的工厂外。这种处理更有效,因为它利用MF / UF技术,如下所述。

只有那些能够进行极细过滤的技术才能去除小颗粒。微滤超滤纳滤反渗透的交叉流动,压力驱动的 分离技术都能够将颗粒去除到一定程度或另一种程度。关键是粒径大多数滤膜有效至少0.1μ; 超滤可以去除0.01μ范围内的颗粒,纳滤应该能够去除0.005μ。反向渗透,最严格的,应该删除几乎任何大小的粒子。此外,该技术与活性炭 吸附相结合,还可显着降低PPCPs和其他溶解化学品浓度。(4)

结论
对于现在覆盖这个星球的大量塑料,我们无能为力。当然,可以努力在垃圾填埋场和回转中回收和回收塑料; 但是,我们的主要活动应该集中在将来最大限度地减少一次性和其他废弃塑料。虽然制造商对此补救活动负有最终责任,但为了确保成功,该倡议必须从消费者开始。

(责任编辑:活性炭网)
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