赛艇挑战赛推动了海洋微塑料问题解决

2024-09-04 16:17:46 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平编译 点击:2302

在Harwin的技术帮助下,成功开发出微塑料采样系统, 赛艇挑战赛(GB Row Challenge )运动员和朴茨茅斯大学的科学家正在创建一个全面的微塑料浓度地图。

赛艇挑战赛

微塑料在环境中已经很普遍,特别是在海洋和水道中。这些微塑料可能含有致癌物和内分泌干扰物,它们在身体的组织和器官中积累,对食用它们的海洋动物、食用海洋动物的人类构成威胁,并最终对整个地球的健康构成威胁。

据估计,现在海洋环境中有数万亿微塑料,总计60亿吨。这些微塑料很难被看到和追踪。GB Row Challenge与朴茨茅斯大学合作,开发了一种独特的微塑料采样系统,提供连续的数据流来监测微塑料浓度。“微塑料对鱼类和甲壳类动物来说通常就像食物,被大量食用。在那里,微塑料可以不可逆转地损害这些生物的健康,”朴茨茅斯大学的首席科学家、环境污染专家费伊·库塞罗教授说。

赛艇

航行挑战

GB Row Challenge由六名成员组成,他们从伦敦的塔桥出发,绕过英国大陆的沿海水域航行,总距离超过3500公里(2000英里)。这是一个艰苦的挑战,参与者在海上连续划船,轮流睡觉,从开始到结束一直与环境战斗。参与者需要大约9个月的训练,包括记录在海上划船所需的小时数,以及在研究潮汐海图和航海技术方面达到一定水平的资格。

GB Row 团队的目标是打破吉尼斯世界纪录,这要求他们在没有支持的情况下完成挑战,他们基本上不接受任何供应或其他帮助。这些船有一个过滤系统,可以把海水变成饮用水,车队在比赛期间会携带口粮,充分考虑可能增加行程天数的意外情况。

2013年,Islanders队创下了在英国各地连续26天9小时的男子速度纪录。44天20小时的女子世界纪录是由伊萨卡队在2023年创造的,这是第一个全女子 GB Row 队。2024年的比赛于6月9日开始,有两支队伍参赛,其中包括Sea Change,她们正在争夺打破去年创下的纪录。

科学探索

除了有可能创造世界纪录外,这些团队还受到对重要科学研究产生贡献的极大激励。

Harwin副主席威尔·德·拉兹洛(Will de Laszlo),2005年创立了英国排挑战赛,并在2013年成为创纪录的一员。Harwin市场传播主管本·格林说:“他积极参与英国政府的倡议,对环境和可持续性充满热情。”

De Laszlo 向朴茨茅斯大学展示了GB Row,作为一个年复一年在同一时间调查整个海岸线的独特机会。朴茨茅斯大学正在利用这个机会微塑料采样数据,创建了第一张英国沿海水域微塑料浓度的综合地图。该取样项目始于2022年,让科学家们能够识别微塑料浓度随时间的变化,并确定沿海地区微塑料浓度最严重的问题。此外,还在收集其它数据,提供更完整的环境情况。收集的水样还被用于测量环境DNA(eDNA)、鱼类和哺乳动物脱落的细胞,确定哪些物种生活在海岸内和海岸周围,以及微塑料浓度随着时间的任何变化。灵敏的监测器测量盐度和温度,水听器(水下麦克风)跟踪声景的变化,研究人为噪音对海洋野生动物的影响。

工程支持

Harwin是GB行的赞助商和主要技术合作伙伴,它对微塑料浓度检测提供资金、工程专业知识和支持。格林说:“Harwin通常不会参与微塑料采用系统工程,但我们可以使用3D打印机、研磨机等。”

工程图

Harwin公司的产品经理Alex Mair帮助设计了安装在竞争船只上的微塑料采样和eDNA系统。定制的微塑料浓度解决方案,有许多部分cad建模和3d打印,满足几个特定的要求。

首先,由于微塑料浓度颗粒的直径通常小于5毫米,因此选择了0.044mm的过滤器来尽可能多地捕获微塑料颗粒,而不造成堵塞。

接下来,为了提高航队的速度和性能,微塑料采样设备必须是尽可能的紧凑和轻便。微塑料采样工程进入设计系统的安装和操作通过一个180毫米宽的舱口。低噪音是必要的,这样泵的操作就不会干扰运动员的睡眠或水听器的录音。

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电力消耗是另一个问题。100 Ah的储存电源为整个比赛所有的科学仪器供电,微塑料采样系统每天只能消耗大约1-2 Ah来提取和过滤大量的水。最初,这些船只以0.7Lpm的速度采样,这相当于每天采样126L的水。之后进行了改进微塑料浓度,现在每天可以到200L。我们已经将一个太阳能电源连接到电池中,为该系统供电。

梅尔(Mair)说:“除了第一年开发的微塑料采样系统外,这些团队还使用了一种现成的单元来收集eDNA样本。这对那些正在进行耐力挑战的人来说并不理想。所以,在第二年,我们意识到,我们也需要为此建立一个自动化微塑料采样系统,来消除任何污染的机会。新微塑料采样系统只要求团队每天更换eDNA收集的过滤器,并更换微塑料采样系统中的金属盒式磁带。今年一直更专注于改进。但6个系统从引入开始就完美地工作。所以,我们似乎一开始就做对了。非常幸运,因为微塑料问题本质上是一个关键任务的应用。”

GB Row Challenge 成功把推动科学进步保护我们地球的海洋生态系统结合到了划船比赛中。

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