工程改造藻类可高效从饮用水中清除微塑料

该项目由密苏里大学工程学院教授、邦德生命科学中心首席研究员戴苏西（Susie Dai）领导。 她团队设计出一种特殊藻株，能够与水体中的微塑料颗粒结合并将其从受污染水中分离出来。 研究不仅瞄准微塑料减排，还尝试将回收的塑料与藻类生物质一并“升级再造”，制备复合生物塑料薄膜等新材料。

戴苏西指出，微塑料几乎无处不在，从池塘、湖泊、河流到各类废水系统乃至人类食用的鱼类体内都能发现其踪迹。 目前大多数污水处理厂主要依靠现有工艺去除较大的塑料颗粒，而尺度微小的微塑料常常“漏网”，最终进入饮用水系统，持续污染环境并危害生态系统。

在最新研究中，团队通过基因改造，使藻类能够合成柠檬烯这一天然油性化合物，它也是橙子香味的主要来源。 柠檬烯赋予藻类显著的疏水性，而微塑料本身同样具有疏水特征，两者因而易于在水中相互吸附。 当这种工程藻类与含微塑料的水体接触时，微塑料颗粒会“黏”在藻细胞上并聚集成团，进而形成更大的絮状团块，沉降后可被相对容易地从水中分离出来。

除了捕获微塑料，这类改造藻类还能在富营养化的废水环境中良好生长，通过吸收过量营养盐进一步参与水质净化过程。 戴苏西表示，通过这一体系，可以在一个流程中同时实现“去除微塑料”“净化废水”以及“将微塑料与藻类一同加工为有用生物塑料产品”三重目标。 虽然目前仍处于研究早期，但团队的长期愿景是将这项新工艺整合进现有城市污水处理厂，使城市在提升水处理效率、减少污染的同时，也能从中获得具应用价值的新材料产品。

为推动技术走向实际应用，团队正在受控条件下利用生物反应器进行放大实验。 其中一套名为“Shrek”的100升级生物反应系统，已经用于处理工业烟道气，探索通过藻类吸收减轻空气污染的可能性。 展望未来，研究团队计划建设更大规模的生物反应器装置，并将这一平台扩展应用到废水处理等更多场景，提升对多种环境污染物的去除效率。