科学家发现，辣木籽有助于从水中去除微塑料，其效果可媲美标准的化学处理方法。这种植物提取物能使塑料颗粒聚集，从而更易于过滤去除。在特定条件下，其表现甚至优于传统化学制剂。这一低成本、天然的解决方案有望成为实现更清洁饮用水的颠覆性方案，尤其适用于小型社区。
研究成果发表在美国化学会期刊《ACS Omega》上。
辣木原产于印度，在许多热带地区生长良好。因其营养价值，其叶子和种子被广泛作为食物食用。科学家们多年来也一直在探索其种子，因为它们在水净化方面具有潜在作用。
辣木籽提取物效果媲美化学处理
“我们证明了种子的盐提物表现与硫酸铝相似，硫酸铝被用于水处理厂对含有微塑料的水进行混凝。在碱性更强的水中，它的表现甚至优于化学产品，”该研究的第一作者加布里埃尔·巴蒂斯塔说。她在圣保罗州立大学（UNESP）包鲁工程学院（FEB）土木与环境工程研究生项目（PPGECA）攻读硕士学位期间完成了这项研究。
该研究由圣保罗州立大学信息与通信技术中心（ICT-UNESP）及FEB-UNESP PPGECA项目的教授阿德里亚诺·贡萨尔维斯·多斯雷斯领导。他还主持了由圣保罗研究基金会（FAPESP）资助的项目“去除饮用水中微塑料的直接过滤与在线过滤”。
“就硫酸铝而言，目前发现的唯一缺点是溶解性有机物的增加，去除这些物质可能会增加处理成本。然而，在小规模应用中，例如在农村庄园和小社区，该方法可以高效且具成本效益地使用，”雷斯说。
混凝如何助力去除微塑料
该研究侧重于在线过滤，这是一种先将水用混凝剂处理，再通过砂滤池过滤的方法。这种方法最适用于低浊度水，即相对清澈且所需预处理步骤较少的水。
混凝起着关键作用，因为微塑料和其他污染物带有负电荷。这导致它们相互排斥，从而难以在过滤过程中被捕获。包括辣木盐提物（可在家制备）和硫酸铝在内的混凝剂能中和这些电荷。结果，颗粒相互粘连，形成更大的絮体，从而更容易被去除。
同一研究小组早期的工作表明，辣木种子在包括絮凝、沉淀和过滤在内的完整处理周期中均有效。该研究的第一作者路易斯·古斯塔沃·罗德里格斯·戈多伊在圣保罗研究基金会（FAPESP）的资助下，于FEB-UNESP完成了硕士学位。
微塑料污染水的实验室测试
为了评估该方法，团队向自来水中添加了聚氯乙烯（PVC）微塑料。
选择PVC是因为它被认为是对人类健康最有害的塑料之一，具有已知的致突变和致癌特性。它也常见于水体表面，甚至在常规处理后依然存在。
研究人员将PVC暴露于紫外线下，以模拟自然老化，从而更好地反映现实环境中微塑料的特性。
随后，受污染的水使用烧杯实验（Jar Test）系统进行了混凝和过滤，该系统可模拟小规模的水处理过程。结果与使用硫酸铝处理的样品进行了比较。
为了测量有效性，团队使用扫描电子显微镜（SEM）统计处理前后的微塑料颗粒数量。他们还利用高速摄像机和激光测量分析了所形成的颗粒絮体的大小。两种处理方法显示出相似的微塑料去除水平。
在真实水源中测试辣木
研究人员目前正在从供应圣若泽杜斯坎普斯的帕拉伊巴河采集水样进行辣木籽提取物测试。迄今为止的结果表明，该方法在处理天然水质条件方面同样有效。
“针对铝基和铁基混凝剂的使用，监管审查和健康担忧日益增加，因为它们不可生物降解，会留下残留毒性，并带来疾病风险。因此，寻找可持续替代品的努力已加强，”雷斯总结道。
研究结果凸显了辣木作为一种前景广阔、更具可持续性的选择，用于减少饮用水中的微塑料，特别是在成本和可及性是关键考量因素的小型社区。