98%微塑膠都能攔下!「奇蹟之樹」辣木淨水效果不輸明礬

負責任消費和生產 陸地生物

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研究顯示,辣木籽萃取蛋白可有效凝聚並去除廢水中逾98%的微塑膠,效果不輸明礬,且更具永續性,但目前處理規模仍有限。

辣木有「奇蹟之樹」的美名,富含營養,可食用、藥用,還有抗老、保濕、清潔等成效。古埃及人就懂得利用辣木來過濾水質;現代科學家發現,辣木籽能去除廢水中98%以上的微塑膠,效果不輸明礬,也可避免水中鋁含量上升。

科學家發現辣木籽萃取的水溶性高蛋白,可讓水中的微塑膠沉澱。 圖/Adriano Reis/ICT-UNESP
科學家發現辣木籽萃取的水溶性高蛋白,可讓水中的微塑膠沉澱。 圖/Adriano Reis/ICT-UNESP

生命之樹

近幾十年來,人們大量使用塑膠製品,摩擦、碰撞、碎裂都可能釋放微塑膠。細小的碎屑隨著雨水、海水進入食物鏈、人類大腦、胎盤等,造成健康風險。

水中的微塑膠體積小,且帶有負電會互斥,很難單靠濾網攔截。因此,廢水處理廠大多用明礬這類化學品中和負電荷,先讓微塑膠聚集成團,再攔截清除。

辣木是多年生的樹木,原本生長於印度與非洲撒哈拉以南,耐旱且生長快。葉能入菜,果莢可製成咖哩,辣木籽用途很多,能食用,也能美容護膚。古代埃及人、希臘人與羅馬人都曾使用辣木來淨化水質。

辣木籽的水溶性高蛋白帶有正電荷,可中和微塑膠的電荷,與明礬的效果相近。巴西聖保羅州立大學科技研究所(ICT-UNESP)教授雷斯(Adriano Gonçalves dos Reis)團隊將種子去皮,取出種仁磨碎,再用中性鹽水溶液萃取,取得較高含量的蛋白。

他們先製造聚氯乙烯(PVC)微塑膠,模擬廢水處理,比較辣木籽蛋白萃取物與明礬的差異。結果顯示,這兩種方法均能去除98%以上、平均直徑僅18.8微米(約頭髮直徑1/4)的微塑膠。而且,在不同酸鹼值的水質條件,辣木萃取物的表現更穩定。

辣木籽可食用、美容護膚,還可用來過濾水質。 圖/Forest & Kim Starr(CC BY 3.0)
辣木籽可食用、美容護膚,還可用來過濾水質。 圖/Forest & Kim Starr(CC BY 3.0)

明礬與辣木

明礬的成分是硫酸鋁,自來水處理中添加明礬,目的是使雜質凝結沉澱。但若使用不當,可能使水中鋁含量上升,提升罹患阿茲海默症等神經退化性疾病的風險。此外,混凝過程會製造大量污泥,最終送往掩埋場,可能使毒素滲入土壤與河川。

明礬的生產過程也有爭議。鋁礬土(Bauxite)礦分布在澳洲、巴西、幾內亞、蓋亞那與牙買加等地,大多露天開採,常涉及大面積森林砍伐與棲地流失。加工製程也須耗用大量能源,增加碳排。

相較之下,辣木籽可以持續收穫、可生物降解且不會產生污泥,成為相對永續的替代方案。

但根據研究,一顆辣木籽只能處理10公升的水,若要處理大都市的污水,就需要極大量的種子。因此,現階段辣木籽淨水法僅適合小型社區或不易取得化學混凝劑的地方。

此外,使用辣木子萃取物也可能會溶出有機碳,讓清理殘留物的程序變複雜。這些問題都待進一步克服。

在缺乏乾淨水的地區,辣木可望成為更天然、低成本的淨水方法。 圖/Mateusbotanica2020(CC BY-SA 4.0)
在缺乏乾淨水的地區,辣木可望成為更天然、低成本的淨水方法。 圖/Mateusbotanica2020(CC BY-SA 4.0)

參考資料

精華 FAQ

  • 因為辣木籽萃取出的水溶性蛋白帶有正電荷,能中和微塑膠表面的負電,使細小顆粒聚集成團,再由後續處理流程攔截清除。

  • 兩者去除微塑膠的效果都超過98%,但辣木萃取物在不同酸鹼值下表現更穩定,且可避免明礬可能帶來的鋁含量上升與污泥問題。

  • 最大限制是處理量不足,一顆辣木籽約只能處理10公升水,若要應用於大都市污水,需要大量種子,現階段較適合小型社區或資源不足地區。

本文授權轉載自《環境資訊中心》(原文標題:98%微塑膠都能攔下!「奇蹟之樹」辣木淨水效果不輸明礬


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