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做或染色:废水中的合成色素对全球食物链构成威胁

本站发布时间:2023-11-20 15:53:18

一项新的研究发现,在纺织、食品和制药行业广泛使用的染料对呼吸系统、动物和人类健康以及世界各地的自然环境都有影响

每年都有数十亿的污水处理厂进入供水系统,来自英国、中国和韩国的一组研究人员表示,新的可持续技术包括基于大规模过滤的膜过滤,以解决这个问题,此外还需要进行注册,迫使工业生产商在所有公共污水处理系统或水道之前使用天然着色剂

今天发布NatureReviewsArth&;环境,这项题为“含污水的环境影响和排放”的研究由英国巴斯大学、中国科学院、福建农林大学、韩国能源技术研究所和比利时鲁汶大学的学者撰写

研究表明,目前,高达80%的低收入和中等收入国家产生的工业废水被排放到水道中或直接用于灌溉作者认为,这是对人类、动物和植物健康的直接和直接威胁的变化

尽管存在对健康和生态系统的“严重”威胁,但作者还是低估了这一点,即需要足够的基础设施、投资和监管来实现可持续的染料利用管理,或处理含废水

英国巴斯大学化学工程系教授谢明博士认为,需要采取多种方法来解决这个问题他说:“染料在到达水系时会产生一些问题,从阻止光到达表面食物链中的微生物,防止繁殖和繁殖,到改变对植物、土壤、动物和人类的毒性影响。

”从水中储存染料的可能性很大,包括基于化学、生物和膜的技术,但不同的方法需要不同的方法,而且当它们到达废水系统时,整个过程的能量会很高

“在放松管制的情况下,需要努力停止染料对废水或其他水系统的处理,如灌溉。鉴于废水处理的复杂性,一个解决方案将从集中或区域处理方法的概念转变为集中和现场特定的处理来源,迫使工业界在到达公共水系统之前将染料从他们产生的废水中转移出来。”

文本行业是最大的消费者

1865年发现了第一种有机合成染料Mauvene,推动了全球染料工业的发展自那时以来,已经合成了超过10000种不同的蛋白质,每年全球产量估计为100万吨

染料用于油脂、制革、纸张、食品、制药和化妆品行业,而最大的用户,即纺织企业,每年消耗80%的合成染料,并产生约700亿吨的废水

中国、印度和孟加拉国的总排放量约为3每年50亿吨的纺织废水合成染料加剧了水污染,鉴于缺水问题,造成了一些基础环境和可持续发展问题

未经处理会导致水体变色,降低穿过表层的可见光的程度——阻碍水生植物的光合成,并对食物链产生影响

构成充足食物链基础的微藻对光合作用的减少最敏感,当暴露于合成染料时,会受到生长抑制和细胞变形这种影响,以及对食物链中的能量和营养物质转移的抑制,可能导致鱼类生态系统的破坏

在鱼类中也观察到了这种效果染料会沉积在蛇的鳃、侧线或脑中,导致协调运动、呼吸系统紊乱、肝脏损伤和肾脏功能障碍等毒性作用这些效果不仅不会降低鱼类的营养价值,还会降低它们的繁殖率有毒染料也可以在鱼类的脂肪组织中生物积累,通过食物链对人类和动物造成健康风险

在陆地和人类中也发现了负性的哺乳动物——它们扰乱了地球上微生物群落的平衡暴露在过敏、哮喘和疾病中,包括皮肤病和中枢神经系统疾病,以及器官功能障碍和癌症风险增加

没有单一的治疗方案

探索了各种含污水的过滤技术,包括化学、生物、物理和融合先进的膜基技术作者发现,没有一种新的技术在移动是时呈现出“ilverbullet”,而一些折衷方法在技术上和规模上都是足够的

有鉴于此,他们建议在政策制定者的领导下,共同努力,增加先进治疗技术的使用,并改变处理方法,以最大限度地减少血液毒性

作者还强调了潜在的商业推动力——工业从废水材料的处理、分离和使用中创造新收入的机会

联合作者DongHanSeo博士,来自KENTECHNEnergyMaterialsandDevices/EnvironmentalandClimateTechnologyTrack,他说:“含染料废水是最具挑战性的废水流之一,它影响着许多国家的河流和环境。我们的综述提供了我们如何从循环经济的角度有效地管理挑战的最新见解,使用先进的基于膜的分离处理策略,有效地回收废水中的染料,以覆盖废水中的两种有用染料。”

中国科学院的林久阳博士补充道:“这篇综述提供了一些例子,说明我们如何使用新的染色技术来减少生产阶段的染料足迹。指导和有效的废水控制解决方案可以用于处理其他具有挑战性的废水流、安全保护生命和未来世代的环境。”


来源:

Materials provided by
University of Bath.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Jiuyang Lin, Wenyuan Ye, Ming Xie, Dong Han Seo, Jianquan Luo, Yinhua Wan, Bart Van der Bruggen.
    Environmental impacts and remediation of dye-containing wastewater. Nature Reviews Earth & Environment, 2023; DOI: 10.1038/s43017-023-00489-8

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