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巧用光譜法 海洋塑料垃圾監測取得新進展
2020年04月27日 10:00:52
來源：化工儀器網 點擊量：8854
113年前，一位名為貝克蘭的人發明了酚醛塑料，從此，合成塑料的發展帷幕被拉開。經歷了漫長的發展過程，到20世紀中期，這項塑料技術被人們發揚光大。得益于社會的快速發展，塑料工業如同雨后春筍般飛速成長。時至今日，塑料行業遍地開花，迅猛地占據了大量的市場，塑料制品充斥著每個人的生活，從吃穿住行到工業生產，塑料產品無處不在。趁著如火如荼的發展之勢，塑料制品進軍醫藥、食品、農業等諸多領域。
【化工儀器網 時事熱點】113年前，一位名為貝克蘭的人發明了酚醛塑料，從此，合成塑料的發展帷幕被拉開。經歷了漫長的發展過程，到20世紀中期，這項塑料技術被人們發揚光大。得益于社會的快速發展，塑料工業如同雨后春筍般飛速成長。時至今日，塑料行業遍地開花，迅猛地占據了大量的市場，塑料制品充斥著每個人的生活，從吃穿住行到工業生產，塑料產品無處不在。趁著如火如荼的發展之勢，塑料制品進軍醫藥、食品、農業等諸多領域。
塑料制品為人們帶來發展利好的同時，也產生了負面效應。眾所周知，塑料制品不僅好用，成本還非常便宜，正是因此，人們習慣性把其當成一次性用品，用完即丟。并且，塑料制品非常難以降解，人們對其丟棄后，它便會長期存在于地球的各個角落。如此一來，塑料垃圾數量越積累越多，悄悄涌向田野、山脈、海洋，甚至是人們身邊的環境中。數量可觀的塑料垃圾還無法快速處理掉，常用的填埋方法非常占地，還破壞土壤結構；對其進行焚燒處理又會釋放大量的二氧化碳和有毒有害氣體，危害健康還造成大氣污染。如果置之不理，后果將無法想象。
近幾年，隨著人們對生活質量的要求升高，塑料垃圾對生命健康以及生活環境的威脅備受人們的關注。不光陸地上存放了大量的塑料垃圾，就連偌大的海洋領域，也很大程度上受到了塑料垃圾的“侵入”。
那么，海洋里到底有多塑料垃圾呢？據中國科學報得知，從南極到北極，從地表到地下沉積，科學家在見到的每一個海洋環境中都檢測出了塑料存在。重要的是，人類產生的其他材質廢棄物，會隨著時間慢慢腐爛或者銹化掉，但是塑料由于很難降解的性質，會持續存在多年。更為可怕的是，一部分塑料垃圾漂浮于海洋表面，易于檢測出，而更為深層的海底塑料垃圾，卻很難檢測出來，所以，海洋里究竟存在多少的塑料垃圾，無法預估。
海洋塑料垃圾不止是污染水體和環境，還傷害海洋動物的的生命，經過長久以來的觀察和案例可知，海龜、魚、海豹以及鳥類等，都無一幸免。它們或是被塑料中傷了身體器官，或是吃進去了塑料碎片，導致這些垃圾在消化器官中長期累積。尤其是會被送上餐桌的海洋動物，塑料垃圾長期以來在它們身體中無法分解，從而產生毒素，被人吃進人體。
盡管人們自從意識到這些以來，就不斷在處理塑料垃圾方面努力著，一方面加大廢棄塑料的回收力度，一方面加速研發可幫助塑料垃圾降解的化學藥劑。但是，每年仍然有超過8萬噸塑料垃圾進入海洋中，可見，海洋塑料垃圾的治理工作還是不可懈怠。
其實，對于海洋塑料垃圾的解決上，科技領域的研究者們也不斷為其貢獻著自己的力量，包括海洋塑料降解方面的研究，以及針對海洋塑料探測的研究。事實上，將海洋中的塑料從其它漂浮物中準確快速地篩選出來，是多年來困擾人們處理海洋塑料垃圾的一個大難題。
4月23日，據科技日報得知，英國的《科學報告》刊登了一則關于海洋塑料垃圾處理的消息。消息稱，英國一團隊發現了一種能檢測出海洋環境中大于5毫米的塑料漂浮物的新方法，該方法是利用歐洲空間局“哨兵2”號衛星數據，訓練機器學習算法，實現將塑料從其他材料中區分出來的目的。經過試驗，這個方法的平均準確率為86%，局部區域可高達100%。
據了解，關于機器識別塑料漂浮物的方法中，研究人員此次是從光譜法入手。他們發現，海洋中的不同漂浮物所吸收和反射的可見光與紅外光波長也各不相同。基于此，他們利用這些不同的光譜特征，在“哨兵2”號的所識別出的漂浮物中，快速對漂浮物帶中的材料進行詳細劃分，以此具體探測出海洋中存在的塑料垃圾。接下來，研究人員還將繼續升級這項技術，致力于將光譜識別塑料技術與無人機或高分辨率衛星聯用，為的海洋塑料垃圾監測工作提供更好的方法。
眼下，塑料制品仍是社會發展所離不開的產物，好在人們及時意識到了塑料給環境造成的影響以及帶給人們的危害，積極采取防止措施。在此呼吁大家，防治塑料污染，從每一個日常習慣做起，塑料污染的危害并不遠，就在我們身邊。相信，在人們共同的努力和“科技魔法”的幫助下，海洋塑料垃圾終將消失得無影無蹤。
資料來源：科技日報、百度百科、中國科技報
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