巴西研究辣木籽提取物滤除98微塑料
饮用水中的微塑料污染正成为全球性难题。传统污水处理设施对直径小于五毫米的微塑料去除率仅在40%至70%之间,大量微粒Zui终流入河流、地下水乃至居民水龙头。针对这一痛点,巴西圣保罗大学(University of São Paulo)的研究团队提出了一种基于天然种子的创新解决方案:利用辣木(Moringa oleifera)种子提取物,可实现对水中聚氯乙烯(PVC)微塑料高达98%的去除率。
传统混凝剂面临pH值与毒性双重瓶颈
微塑料因其粒径微小,极易穿透常规过滤介质。目前主流的处理手段是投加铝盐或铁盐等化学混凝剂,通过电荷中和使微粒聚集沉淀。然而,这种方法存在显著局限:Zui常用的铝仅在pH值5至7的弱酸性至中性环境中效果,一旦水体偏碱性,其效率便断崖式下跌。此外,化学混凝剂残留的毒性物质及不可生物降解的特性,也促使科研人员转向更环保的天然替代品。
辣木蛋白机制实现高效絮凝
研究团队制备了辣木种子的盐溶性提取物,并在模拟合成水中对老化PVC碎片进行了测试。发表于《ACS Omega》期刊(2026年1月)的研究显示,在30毫克/升的投加量下,辣木提取物能去除98.5%的微塑料污染物,这一数据与9毫克/升铝去除98.7%的效果相当。扫描电子显微镜的直接计数进一步证实了该结果。

其核心机制在于辣木中的阳离子蛋白质能够中和微塑料表面的负电荷,促使微粒聚集成较大的絮体,从而被后续的砂滤层截留。值得注意的是,即便对于粒径小于15微米、极难捕获的超细颗粒,去除率也超过了98%。

宽pH适应性降低运营成本
相较于铝,辣木提取物展现出更宽泛的pH适应范围,在pH 5至8区间内均能保持高效性能。研究第一作者加布里埃拉·巴蒂斯塔(Gabrielle Batista)指出,在碱性较强的水体中,其表现甚至优于化学药剂。这种灵活性为处理水质波动较大的水厂提供了显著的操作优势。
此外,研究发现直接过滤无需预先絮凝也能达到相同效果,这有望简化工艺流程并降低基础设施成本。不过,辣木提取物中残留的有机物质会导致处理后水中的溶解性有机碳(DOC)含量上升,这是目前需要优化的主要短板。研究团队正致力于种子纯化工艺,并在巴西帕拉伊巴河(Paraíba do Sul)的实际水源中进行实地测试。
从中国企业视角来看,这一发现为水处理行业提供了极具潜力的生物基材料方向。随着全球对饮用水安全标准的提升及“双碳”目标的推进,开发高效、低毒且适应复杂水质的天然絮凝剂,将成为环保技术升级的重要突破口。国内企业可关注辣木等植物提取物的工业化制备工艺,探索其在市政供水及工业废水处理中的规模化应用前景。