Draper 如何帮助实时测量海洋中的微塑料含量?

发布日期: 2022-02-15 点击: 0
【摘要】海水中的微塑料被海洋生物摄入,进入食物链并可能影响人类健康,为了帮助研究人员绘制全球海洋微塑料分布图并监测随时间变化的最终目标,Draper 正在设计一种经济实惠的传感器,用于在整个海洋中进行持续的数据收集和分析。

海水中的微塑料被海洋生物摄入,进入食物链并可能影响人类健康。这些微小的塑料颗粒很容易吸附多氯联苯、滴滴涕、阻燃剂和二恶英等毒素,因此微塑料上的毒素浓度明显高于其周围水域中的毒素浓度。由于缺乏数据,评估海洋中微塑料带来的风险受到阻碍,而收集此类数据的传统方法既费力又昂贵。为了帮助研究人员绘制全球海洋微塑料分布图并监测随时间变化的最终目标,Draper 正在设计一种经济实惠的传感器,用于在整个海洋中进行持续的数据收集和分析。

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采用 Draper 的微塑料传感器技术的自主水下航行器设计理念


作为出海收集水样并将其运送到实验室进行分析的替代方案,Draper 的便携式传感器可以部署在海洋中(例如,在船上或码头上)以测量微塑料。该传感器旨在快速计数、测量尺寸并实时确定微塑料颗粒的材料组成。该项目利用了 Draper 在先进传感器技术、微流体和加固电子设备方面的深厚专业知识。


研究人员正在使用不同的方法来处理和呈现微塑料数据,这使得比较他们的结果和得出结论变得困难。Draper 正在与第 9 区的环境保护署 (EPA) 合作解决这个问题。EPA 第 9 区团队正在与美国测试与材料协会 (ASTM) 密切合作,制定环境样品中微塑料识别的标准,这将提高研究数据的质量和可比性。


Draper 已开始在现场测试其原型传感器,最近在一艘部署到夏威夷群岛西北部与 EPA 合作。传感器的未来版本可以安装在自动驾驶汽车上,以监测大面积甚至海洋不同深度的微塑料。


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AUV的概念草图。学分:新芽工作室


愿景Draper 与 EPA Region 9 共享的是分布式网络传感器,可不断收集来自世界各地的数据。传感器数据将通过无线方式传输,并定期发布在名为塑料颗粒污染指数 (PPPi) 的网站上。使用即将推出的 ASTM 标准、开源传感器设计和共享中央数据存储库的系统将支持对世界各地科学家所做研究的比较分析。


随着时间的推移,该网站不断扩大的数据宝库将提供“塑料烟雾”评级和趋势分析。从长远来看,它将能够评估洋流、主要天气事件(例如海啸)和天气现象(例如厄尔尼诺)对海洋中微塑料分布的影响。


一个能够对微塑料进行一致、实时、原位测量的系统将帮助研究人员了解这些微小颗粒如何影响动物、环境和人类。这将使政策制定者能够就如何解决海洋中微塑料的来源做出明智的决定,例如失败的陆地垃圾管理计划。


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