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巧用光譜法 海洋塑料垃圾監(jiān)測(cè)取得新進(jìn)展
2020年04月27日 10:00:52
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：8866
113年前，一位名為貝克蘭的人發(fā)明了酚醛塑料，從此，合成塑料的發(fā)展帷幕被拉開(kāi)。經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，到20世紀(jì)中期，這項(xiàng)塑料技術(shù)被人們發(fā)揚(yáng)光大。得益于社會(huì)的快速發(fā)展，塑料工業(yè)如同雨后春筍般飛速成長(zhǎng)。時(shí)至今日，塑料行業(yè)遍地開(kāi)花，迅猛地占據(jù)了大量的市場(chǎng)，塑料制品充斥著每個(gè)人的生活，從吃穿住行到工業(yè)生產(chǎn)，塑料產(chǎn)品無(wú)處不在。趁著如火如荼的發(fā)展之勢(shì)，塑料制品進(jìn)軍醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。
【化工儀器網(wǎng) 時(shí)事熱點(diǎn)】113年前，一位名為貝克蘭的人發(fā)明了酚醛塑料，從此，合成塑料的發(fā)展帷幕被拉開(kāi)。經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程，到20世紀(jì)中期，這項(xiàng)塑料技術(shù)被人們發(fā)揚(yáng)光大。得益于社會(huì)的快速發(fā)展，塑料工業(yè)如同雨后春筍般飛速成長(zhǎng)。時(shí)至今日，塑料行業(yè)遍地開(kāi)花，迅猛地占據(jù)了大量的市場(chǎng)，塑料制品充斥著每個(gè)人的生活，從吃穿住行到工業(yè)生產(chǎn)，塑料產(chǎn)品無(wú)處不在。趁著如火如荼的發(fā)展之勢(shì)，塑料制品進(jìn)軍醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域。
塑料制品為人們帶來(lái)發(fā)展利好的同時(shí)，也產(chǎn)生了負(fù)面效應(yīng)。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(xí)慣性把其當(dāng)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(duì)其丟棄后，它便會(huì)長(zhǎng)期存在于地球的各個(gè)角落。如此一來(lái)，塑料垃圾數(shù)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(huán)境中。數(shù)量可觀的塑料垃圾還無(wú)法快速處理掉，常用的填埋方法非常占地，還破壞土壤結(jié)構(gòu)；對(duì)其進(jìn)行焚燒處理又會(huì)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(wú)法想象。
近幾年，隨著人們對(duì)生活質(zhì)量的要求升高，塑料垃圾對(duì)生命健康以及生活環(huán)境的威脅備受人們的關(guān)注。不光陸地上存放了大量的塑料垃圾，就連偌大的海洋領(lǐng)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(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)得知，從南極到北極，從地表到地下沉積，科學(xué)家在見(jiàn)到的每一個(gè)海洋環(huán)境中都檢測(cè)出了塑料存在。重要的是，人類產(chǎn)生的其他材質(zhì)廢棄物，會(huì)隨著時(shí)間慢慢腐爛或者銹化掉，但是塑料由于很難降解的性質(zhì)，會(huì)持續(xù)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(cè)出，而更為深層的海底塑料垃圾，卻很難檢測(cè)出來(lái)，所以，海洋里究竟存在多少的塑料垃圾，無(wú)法預(yù)估。
海洋塑料垃圾不止是污染水體和環(huán)境，還傷害海洋動(dòng)物的的生命，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久以來(lái)的觀察和案例可知，海龜、魚(yú)、海豹以及鳥(niǎo)類等，都無(wú)一幸免。它們或是被塑料中傷了身體器官，或是吃進(jìn)去了塑料碎片，導(dǎo)致這些垃圾在消化器官中長(zhǎng)期累積。尤其是會(huì)被送上餐桌的海洋動(dòng)物，塑料垃圾長(zhǎng)期以來(lái)在它們身體中無(wú)法分解，從而產(chǎn)生毒素，被人吃進(jìn)人體。
盡管人們自從意識(shí)到這些以來(lái)，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(fā)可幫助塑料垃圾降解的化學(xué)藥劑。但是，每年仍然有超過(guò)8萬(wàn)噸塑料垃圾進(jìn)入海洋中，可見(jiàn)，海洋塑料垃圾的治理工作還是不可懈怠。
其實(shí)，對(duì)于海洋塑料垃圾的解決上，科技領(lǐng)域的研究者們也不斷為其貢獻(xiàn)著自己的力量，包括海洋塑料降解方面的研究，以及針對(duì)海洋塑料探測(cè)的研究。事實(shí)上，將海洋中的塑料從其它漂浮物中準(zhǔn)確快速地篩選出來(lái)，是多年來(lái)困擾人們處理海洋塑料垃圾的一個(gè)大難題。
4月23日，據(jù)科技日?qǐng)?bào)得知，英國(guó)的《科學(xué)報(bào)告》刊登了一則關(guān)于海洋塑料垃圾處理的消息。消息稱，英國(guó)一團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種能檢測(cè)出海洋環(huán)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(hào)衛(wèi)星數(shù)據(jù)，訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)將塑料從其他材料中區(qū)分出來(lái)的目的。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，這個(gè)方法的平均準(zhǔn)確率為86%，局部區(qū)域可高達(dá)100%。
據(jù)了解，關(guān)于機(jī)器識(shí)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(fā)現(xiàn)，海洋中的不同漂浮物所吸收和反射的可見(jiàn)光與紅外光波長(zhǎng)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(hào)的所識(shí)別出的漂浮物中，快速對(duì)漂浮物帶中的材料進(jìn)行詳細(xì)劃分，以此具體探測(cè)出海洋中存在的塑料垃圾。接下來(lái)，研究人員還將繼續(xù)升級(jí)這項(xiàng)技術(shù)，致力于將光譜識(shí)別塑料技術(shù)與無(wú)人機(jī)或高分辨率衛(wèi)星聯(lián)用，為的海洋塑料垃圾監(jiān)測(cè)工作提供更好的方法。
眼下，塑料制品仍是社會(huì)發(fā)展所離不開(kāi)的產(chǎn)物，好在人們及時(shí)意識(shí)到了塑料給環(huán)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(gè)日常習(xí)慣做起，塑料污染的危害并不遠(yuǎn)，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(wú)影無(wú)蹤。
資料來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)、百度百科、中國(guó)科技報(bào)
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