世界海洋日:改變洗滌習慣可以減少海洋汙染排放

2021-01-16 量子認知

每年6月8日是聯合國大會上確定的「世界海洋日」(World Oceans Day)。對於每年的世界海洋日,聯合國都會圍繞海洋選定相應的主題,比如:

2009年:聯合國選擇的主題是「我們的海洋,我們的責任」。2010年:聯合國選定的主題是「我們的海洋:機遇與挑戰」 2011年:聯合國選擇的主題是「我們的海洋:綠色我們的未來」 2015年:聯合國選擇的主題是「健康的海洋,健康的星球」 2017年:聯合國選擇的主題是「我們的海洋,我們的未來」 2018年:聯合國選擇的主題是「清潔我們的海洋!」2020年:聯合國選擇的主題是「創新創造可持續的海洋」。

英國諾桑比亞大學(Northumbria University)的科學家們在世界海洋日之時,由科學雜誌PLOS ONE所發表的一項新的研究發現表明,每年有成千上萬噸的微纖維被排放到海洋環境中,但是如果我們稍稍改變一下洗滌習慣,可以減少海洋汙染排放高達30%。

諾桑比亞大學以英國為例,單是微纖維汙染,每年有近1萬3千噸的微纖維被排放到海洋環境中,相當於每天兩輛大型垃圾卡車的微纖維被傾倒入海洋環境中。

微纖維(Microfibres),也稱超細纖維,指直徑小於10微米的纖維,廣泛應用於服裝、室內裝潢、工業過濾器和清潔產品的墊子、編織物等。

每次洗衣服時,布料中都會有成千上萬的細微纖維隨洗衣水釋放到河流然後海洋中而造成海洋汙染。科學家們已經推測了一段時間,這些微纖維可能比微珠造成更大的危害。

微珠(Microbeads)是一類通過工業生產製成的、直徑小於1毫米的固體塑料微粒。因其有去汙效果,過去在洗衣粉、水洗化妝品等產品中有廣泛應用。塑料微珠易造成塑料顆粒水汙染,影響水生生物從而造成環境災害。塑料微粒在水中可以殘留上千年而不消失,即便是可以生物降解的類型,也很難在短時間內降解。在美國2015年無微珠水域法案分階段禁止了塑料微珠在洗衣粉、水洗化妝品中的使用。

英國諾桑比亞大學的研究人員與世界最大的清潔劑製造商寶潔(Procter&Gamble)合作,首次系統地從法醫科學的角度進行詳細研究,以研究由洗滌所產生的微纖維對環境的影響。

法醫科學,英語:forensic science,又稱為司法科學、法庭學、司法鑑定學等,是一種利用科學手段,運用與事實、事件、物理標的事物(如犯罪現場、屍體)相關的學術及科學方法論及理論,處理解決相關問題的科學。

通過法醫科學分析表明,在標準洗滌周期中,每次洗滌負荷中每公斤織物平均釋放114毫克微纖維。

然而,與基於典型的家庭洗滌程序相比,研究人員在執行30分鐘15攝氏度溫度洗滌循環時釋放的微纖維量減少了30%。

如果家庭改用涼爽、更快的洗滌方式,將可能節省成千上萬噸釋放到海洋生態系統中的微纖維。

研究人員在比較北美不同類型洗衣機的不同微纖維釋放量時發現了更大的差異。

歷史上,北美和加拿大的家庭使用的是高容量的洗衣機,平均洗滌水量為64升。市場逐漸轉向使用高效率機器,每臺機器最多可減少50%的水和能源。

這些高效率的機器釋放的微纖維比傳統的機器要少,值得注意的例子包括,聚酯羊毛織物的微纖維減少了70%,聚酯T恤衫的減少了37%。

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該研究得出的其他主要發現包括:

由於水與織物的比例較低,較大的洗滌負荷導致微纖維釋放的減少。因此,研究小組建議將洗衣機裝滿,但不要過量裝滿。正確填充的洗衣機應充滿四分之三左右。新衣服比舊衣服釋放更多的微纖維。在前八次洗滌中,微纖維的釋放在新衣服中更為突出。在歐美的洗滌條件下進行測試時,發現織物柔軟劑對微纖維的釋放沒有直接影響。這項研究的一個新特點是法醫紡織纖維專家、凱利·謝裡丹(Kelly Sheridan)博士的法醫專業知識的參與,她曾處理過多起著名的謀殺案,她的指導確保研究能夠在不交叉汙染其他來源纖維的情況下進行。

該團隊應用了法醫科學中的細微測試方法,例如光譜和顯微鏡技術,以仔細檢查從衣服中釋放出的微纖維的結構和組成。這使得纖維能夠被稱重量化並表徵以確定從洗滌負荷釋放的人造纖維與天然纖維的比率。

研究人員發現,釋放的纖維中有96%是天然纖維,來自棉、羊毛和粘膠纖維,而合成纖維如尼龍、聚酯和丙烯酸纖維僅佔4%。

值得注意的一個積極方面是,動植物來源的天然纖維比合成纖維的降解速度要快得多。先前的一項研究已經確定,在廢水中使用近八個月後,棉纖維降解了76%,而聚酯纖維僅降解了4%。這意味著天然纖維將隨著時間的流逝而繼續降解,而油基微纖維則趨於平穩,並有望在水生環境中保留更長的時間。

主持該研究的諾桑比亞大學分析與環境科學教授John R. Dean表示:「這是首次深入研究實際家庭洗滌量和纖維釋放情況的重大研究。我們不僅對純粹的清洗劑來自這些家用洗滌負荷的大量纖維感到驚訝,而且還要看到從洗衣機出來的微纖維的成分與織物的進入方式不符,這是由於織物的構造方式所致。」

「尋找在洗滌過程中釋放的微纖維對海洋生態系統造成汙染的最終解決方案,可能需要在紡織品製造過程和洗衣機設備設計中進行大量幹預。」

寶潔公司研究員奈爾·蘭特博士說:「這項研究證明,消費者選擇洗衣的方式會對微纖維汙染產生重大而直接的影響。雖然並不能消除問題,但可以實現有意義的短期減少影響。包括其他解決方案,例如洗衣機過濾器和低脫落纖維衣物的開發和商業化。」這項研究為家電製造商將過濾系統引入機器設計、開發減少洗衣用水的方法、以及為織物製造商考慮去除最不穩定、最易汙染的纖維等提供證據。

參考:Microfiber Release from Real Soiled Consumer Laundry and Impact of Fabric Care Products and Washing Conditions. PLOS ONE. 2020

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