由于微纤维渗入食物、水和空气,如何防止未来释放?
编者按:这是关于新出现的超细纤维污染威胁的三篇系列文章的最后一部分。在第一部分我们研究了微纤维的来源以及它们在环境中的位置。在第二部分我们探讨了对环境和人类健康的影响。
2013年,生态学家马克·安东尼·布朗给出了结果耐克(Nike)、Polartec(涤纶羊毛的主要供应商)和巴塔哥尼亚(Patagonia)等几大服装品牌的领导者都在接受一些令人不安的研究。布朗已经发布了一份报告这意味着合成服装可能是微塑料污染的来源。布朗希望这些公司资助研究,评估服装如何以及为什么会脱落纤维,以减轻这种现象,或许可以通过重新设计纺织加工或采购不同的材料。他们都拒绝除了服装公司艾琳·费希尔,她为布朗提供了一笔小额种子赠款。其他人都说时间太早了。他们希望获得更广泛的科学共识,即他们的产品是塑料污染的来源。
自布朗首次接近服装行业的多年来,许多额外的研究表明,衣服和其他制造产品的合成微纤维正在被鱼类和贝类吞食,存在于食物、饮料甚至空气中。目前还不清楚微纤维是否对人类或其他生物的健康构成真正的威胁。然而,在这种担忧下,学术界、非营利组织和服装行业的科学家们已经开始寻找阻止超细纤维流入环境的方法。
解决脱落
一种降低微纤维释放到环境中的一种方法围绕改变纺织品,以使它们在日常使用过程中脱落或在水中进入水中。
几年前,欧洲联盟资助了一个为期三年,耗资136万美元的美人鱼项目该项目由欧洲纺织专家和研究人员组成的一个联盟,还有抗塑料污染组织塑料汤基金会(Plastic Soup Foundation)。2017年5月,美人鱼公司发布了一份详细的报告,建议改变合成纺织品的生产,包括使用旨在减少纤维损耗的涂料。到目前为止,还没有任何制造商宣布采取行动测试报告中的任何发现或建议。
服装业的代表们说,在投入资源测试旨在减少脱落的新制造方法之前,他们想弄清楚有多少不同种类的面料会脱落,这样他们就可以适当地采取措施减少超细纤维污染。这是现在的症结所在。一种减少微纤维释放到环境中的方法是改变纺织品,使其不那么容易脱落。
一些研究(PDF)我们试图确定最多的织物。但是,在环境样本中发现和鉴定了在环境样本中发现的精确类型的塑料类型,尤其是困难的,并且需要许多研究人员无法访问的昂贵设备。
2017年初,温哥华水族馆,通过其沿海海洋研究所(CORI),宣布将推出一个综合微纤维研究我们希望最终能够追踪到环境中发现的微纤维,找到它脱落的特定品牌和衣物。该项目的资金包括来自Mountain Equipment Co-op的50,000加元赠款,以及来自户外品牌Arc 'Teryx、Patagonia和REI的未披露金额。
每家零售商都向CORI执行董事彼得·罗斯(Peter Ross)提供了来自各自产品线的各种聚合物合成服装样品,比如聚酯和尼龙。罗斯和他的团队对每个样本进行了为期90天的测试,以观察它们在暴露于各种元素下的耐受性。一组放在露天,在那里样本暴露在风,降水,温度和湿度变化。其中一组被淹没在水族馆外的海湾水中,暴露在生物污染、海水、温度变化、水流和水生生物的环境中。第三组被淹没在淡水中。
该研究小组还利用红外光谱仪根据独特的染料和添加剂混合来确定每个织物样品的独特红外“特征”,并对完好样品和经过暴露实验的样品的特征进行分类。他们的假设是,在这些不同的条件下,风化会使聚合物有降解的特征,从而以可预测的方式改变它们的红外特征。
一个项目目标是“帮助我们更好地了解这些纤维如何随着时间的风化而变化,”罗斯解释道。另一个是创建一个光谱库,即将用于识别从环境中收集的微纤维的源(品牌和服装类型)。
“拥有100多个样本给出了一个很好的机会,看看各种混合,不同的合成材料,编织和设计,”罗斯说。“随着风化研究,它将创造一个非常漂亮的学习和数据库,使我们能够更好地了解环境样本发生的事情。”
户外装备行业联盟欧洲户外集团竞彩足球app怎么下载(EOG)的可持续发展项目经理凯蒂·史蒂文斯(Katy Stevens)正在鼓励纺织行业领导纤维损耗的研究,他认为纺织业比海洋科学家更适合研究纺织品。她建议该行业建立量化特定合成纤维损耗的规程,然后通过改变织物制造或结构,制定标准,将纤维损耗保持在最低限度。
的美国协会纺织化学家和色素家(AATCC)和ASTM国际与EOG一起参与了一项标准制定工作,目的是能够精确地确定任何给定的织物或织物混纺物在洗衣机中会释放多少纤维。史蒂文斯说,EOG将与大多数欧洲品牌使用的国际标准化组织(ISO)合作,确保纺织品的兼容性,以便在全球范围内按照一套一致的协议进行测试。其目的是为了更清楚地了解服装是如何导致超细纤维污染的。
“清洗甚至是最大的泄漏点吗?”我们不知道,”美国纺织化学家和色彩学家协会(AATCC)超细纤维工作组主席希瑟·希尔兹(Heather Shields)说。“如果你每天都背背包,你的羊毛夹克上的纤维怎么脱落呢?”其目的是为了更清楚地了解服装是如何导致超细纤维污染的。
一旦服装制造商知道了哪种面料最容易掉毛,下一步就是试验纱线和面料构造的新方法。
“脱落与纱线的捻度有关。这与纱线纤维长度、纤维类型、纱线类型以及织物密度有关。”“关于一根纤维是否会从那种织物上脱落,有无数不同的因素。”但是改变捻度或使用不同的织物成分会产生一系列的其他影响。“它会影响产品的美观、性能和成本。这是个巨大的问题,”西尔伯曼说。
德国户外服装品牌vude,阿迪达斯,Polartec和世界自然基金会德国分部等组织已经开始了一个名为纺织品的使命该项目得到了德国联邦教育和研究部(Federal Education and Research Ministry) 193万美元的资助。Hilke Patzwall说,在这个为期三年的项目中,合作伙伴将贡献材料和学科专业知识,共同开发新的面料和技术,这将减少超细纤维的污染,但也“在常规的户外和运动供应链中切实可行和可扩展”。沃德公司社会责任高级经理。
生物可降解纤维
另一种减少超细纤维污染的方法是用生物可降解的织物代替目前大多数合成纺织品中使用的耐用塑料。
VAUDE也在测试可生物降解的纤维。它已经使用了一个品牌的tencel莱赛尔纤维纤维素(木材衍生的)聚合物,代替其一些产品中的石油基聚合物。根据Tencel制造商Lenzing的说法,该面料已被认证为海水中的可生物降解,基于一系列ASTM测试标准。
芒果的材料是一位基于加利福尼亚州的伯克利伯克利的创业公司,它一直在开发一种可生物降解的塑料,使用来自废甲烷的多羟基烷烃(PHA),过去八年来看。CEO Molly Morse和她的同事们去年夏天偶然发现了一个赢得PHA纤维的食谱。
莫尔斯说:“这是一种聚酯,所以它有相同的性能特征。”“它是疏水性的,所以它能吸湿。我们没有测试它的气味保留能力,但它是快干的。”她补充说,到目前为止,纺织业对这一发现的消息反应热烈。芒果材料公司已经能够制作小型纺织品样品,并正在伯克利码头测试它们的生物降解性。
莫尔斯说,这种材料可能需要大约两年的时间才能大规模生产,并用于服装或其他纺织品。她说,该公司不打算将其产品出售给那些将使用常见的纺织处理方法的公司,这些处理方法也是对环境的持久性污染物,例如全氟化合物(全氟化合物和多氟化学品)。
Nick Mallos, who directs the Ocean Conservancy’s Trash Free Seas program, said plant-based products such as what Mango Materials is developing might be able to "tackle some of the issues related to end-of-life impact" but that with any new type of plastics being developed to address pollution problems, "we have to be sure that they don’t have unintended consequences."
“当我们考虑海洋的解决方案时,目前可生物降解的生物塑料还不是一个解决方案,”马洛斯说。
另一家加利福尼亚州公司,内在纺织集团,使Ciclo,设计用于加速废水中的血纤维的生物降解或在制造过程中施加到合成服装时的脱落纤维的生物降解。Ciclo声称废水处理设施中存在的微生物消耗处理过的材料。公司联合创始人Andrea Ferriis表示,10%的纤维涂有其添加剂的纤维,基于进行的实验室测试,以测量模拟的厌氧消化酯中的生物降解率,例如用于从废水处理厂处理污水污泥的实验室。
Ferris正与四家服装品牌合作,计划明年推出使用该添加剂的产品。不过,一些人,比如帕洛阿尔托流域保护经理卡琳·诺斯(Karin North),仍然对公司的说法持怀疑态度。
“如果不知道添加剂是由什么制成的,这似乎太好了,难以置信,”她说。
污水权宜之计
洗涤似乎是微纤维进入环境的一个关键途径,一些洗衣机的过滤器——比如那些有化粪池系统的家庭有时使用过滤器来减少堵塞——可能成为防止微纤维进入废水的一种有效方法。在一项未发表的研究中,多伦多大学(University of Toronto)的微塑料研究员切尔西·罗什曼(Chelsea Rochman)发现,一种名为Lint LUV-R的产品收集了洗涤过程中释放的87%的纤维。但是安装这样的设备可能是一项昂贵的管道工作。
专注于消除微塑料污染的非营利组织罗扎利亚项目(Rozalia Project)生产了一种名为科拉球(Cora Ball)的设备,消费者可以把它扔进洗衣机里,抓取自由漂浮的纤维;罗克曼的实验室发现这个装置的有效性为26%。德国零售商Langbrett也销售一款细网眼包Guppyfriend,专为收集纤维而设计。
服装品牌一直在呼吁洗衣机制造商,以帮助减少微纤维污染多年。家电制造商Miele正在参加德国纺织使命学习,通过提供洗衣机进行纺织品的洗衣机。在日本,许多型号的洗衣机具有陷阱纤维的集成过滤器。美国制造商似乎没有采取任何公开步骤迈向集成旨在防止微纤维释放的过滤器。
尽管美国家电制造商协会正在关注超细纤维污染问题,但该协会发言人吉尔·诺蒂尼(Jill Notini)表示:“美国家电制造商协会认为,这个问题最好在纺织品生命周期的早期处理。”美国洗衣机制造商似乎没有采取任何公共步骤来整合过滤器,以防止超细纤维的释放。
“我们需要家电行业发挥更大的作用,”巴塔哥尼亚产品责任部门高级经理Elissa Foster说。“我希望他们愿意坐到谈判桌前,与我们一起解决这个问题。”
一家制作使用塑料球的专业工业洗衣机来清洁纺织品的公司Xeros,宣布它有研制了一种特殊的超细纤维过滤器家用洗衣机。该公司的全球可持续发展总监凯伦·米尼奥内(竞彩足球app怎么下载Karen Mignone)说,它可以捕获直径为32微米或更大的纤维。
罗奇曼说,如果这是真的,那将是一种恩惠。“这没有什么灵丹妙药,但我可以想象一个30微米的过滤器可以让90%以上的纤维从排水管排出。”
编织在一起
明确了解微纤维污染的程度和后果 - 以及减轻任何负面影响的事情 - 将在科学家,政策制定者,家电制造商和整个纺织业之间取得有意义,长期的合作。但消费者最终可能是关键。
西尔伯曼说,快时尚——既便宜又时尚的服装——“是变革必须开始的地方。”他指出,H&M和Zara等品牌生产的服装数量巨大,以及它们对纺织供应链的影响。
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