城大研究发现劣干衣机竟是造成微纤维于空气漂浮的元凶之一
众所周知,洗衣服的过程会在污水中释放出大量微纤维(microfibres),但使用干衣机烘干衣服时,会否也释放出微纤维并影响环境呢?由香港城市大学(城大)科学家领导的一项初步研究发现,原来一台干衣机每年可以排放出多达1.2亿根微纤维,是洗衣机排放量的1.4到40倍。研究团队建议为干衣机的通风口加装过滤系统,以控制这些有害微纤维的释放。
城大海洋污染国家重点实验室(State Key Laboratory of Marine Pollution, SKLMP)前副研究员张凯博士,和SKLMP主任、城大化学系讲座教授兼署理系主任梁美仪教授共同领导该研究团队。研究成果已经发表在学术期刊《环境科学与技术快报》(Environmental Science & Technology Letters)上,文章的标题是〈家用滚筒干衣机可以释放微纤维到空气中〉。
微纤维造成空气污染的威胁越益严重,应多加关注
微塑料对水生生物及其生态系统的威胁越来越大。除了海洋和淡水环境外,微纤维也见于空气和陆地生态系统中。人类如果曝露于空气中有微塑料漂浮的环境里,会对健康产生不利的影响,包括患上慢性阻塞性肺病。
我们的日常衣物很多都以涤纶(polyester)等合成纺织纤维所制成。迄今为止,大多数已发表的研究都集中探讨洗衣机产生的微纤维,但关于纺织品微纤维被释放到大气中的相关研究则较少。有见及此,张博士和梁教授便联同研究团队就此展开研究。
干衣机是空气微纤维污染的主要来源之一
在这项研究中,香港城大研究团队成功验证了他们的假设:家用干衣机会释放大量的微纤维,是空气中微纤维污染的主要来源之一。
在他们的实验中,研究人员先用一台装有通向室外的通风管道的滚筒式干衣机,烘干分别由涤纶和棉制成的衣物,然后当干衣机每运作15分钟,研究人员便收集并统计从通风口排出的空气悬浮物。研究结果表明,两类衣物都会产生微纤维。研究人员相信,这些微纤维乃源自衣服在干衣机内翻滚时的互相摩擦。
研究团队发现,干衣机运作15分钟便足以释放出多达561,810根微纤维。以相同重量的棉质和涤纶衣物计算,经由干衣机释放的微纤维数量,是早前研究中由洗衣机所产生的微纤维数量的1.4到40倍。而涤纶微纤维的释放量会随着干衣机中衣物重量的增加而上升,但是棉质微纤维的释放量则没有随衣物重量的增加而变化。
滚筒式干衣机在美加等地较为普遍。研究团队便估计,加拿大每个家庭的干衣机平均每年便会释放0.9到1.2亿条微纤维到空气中。
大量微纤维从合成织物经由干衣机释放到大气中,会构成潜在的环境问题,因为微纤维可以乘风飘往远处,当吸入或摄入微纤维,可能会刺激呼吸系统和消化系统,而且微纤维可以吸附污染物,与污染物一并随风飘移到远处。
干衣机应加装过滤装置,控制微纤维的排放量
过往的研究表明,虽然洗衣机的污水含有微纤维,但这些污水通常会先经过处理,去除部分或大部分的纤维后才会排放到河流、溪流或沿海水域。相反,由干衣机排放的气体往往只经过简单的棉绒隔滤,就会直接排放到户外空气中。
为了减少由微纤维造成的空气污染,研究团队建议运用一切可行的方法,以尽量减少滚筒干衣机的微纤维释放。张博士建议说:“长远来说,我们应该制造更耐磨、可穿着更久、更环保的上佳纺织品。不过在合成纤维的优质替代品出现之前,我们可在干衣机通风管道安装简单的过滤装置,减少干衣机微纤维的排放。”
香港城大的研究人员运用3D打印技术,早前已经设计出创新的过滤器以防止微塑料从洗衣机释出,目前正为滚筒式干衣机设计类似的系统。梁教授说:“为了控制这些被释放到空气中的微纤维,我们应在干衣机通风管道安装额外的过滤系统,以及装上网格尺寸更小的棉绒过滤网。”
张博士和梁教授是论文的共同通讯作者,他们的博士生陶丹阳小姐是论文的第一作者。而来自海洋污染国家重点实验室的许少鹏先生、林惠菊博士、刘源博士和严梓慧小姐亦有参与研究。其他合作研究人员则来自香港大学和加拿大萨斯喀彻温大学。
是次研究获得香港城大海洋污染国家重点实验室、香港政府创新科技署和加拿大自然科学与工程研究理事会的研究资助。
DOI number: 10.1021/acs.estlett.1c00911