资金： 80844美元
合同编号：69A3552348335
赞助机构：研究与技术助理部长办公室大学交通中心计划，交通部
管理组织：密苏里大学堪萨斯城分校土木工程系
项目经理：克莱恩，罗宾
主要研究人员：迈卡·维斯曼、哈特，梅根
开始日期： 20240601
预计结束日期： 20251001
美国交通部计划：大学交通中心
项目描述：
微塑料 (MP) 是一类令人担忧的新兴污染物，由塑料纤维、颗粒和薄膜的降解产物产生。交通运输相关的污染对环境中的 MP 污染贡献巨大，尤其是在城市地区，人为垃圾和轮胎磨损颗粒等污染物通过城市雨水和道路径流排入河流和溪流。此外，饮用水和饮用水源中 MP 的含量越来越高，这可能会对位于城市附近的受关注社区造成不成比例的影响。尽管 MP 数量众多且对健康和环境有影响，但目前在 MP 状态和传输过程方面存在明显的知识空白。需要弥补这些知识空白，以支持通过改进基于过程的理解来设计减轻交通相关 MP 污染的方法。
该项目的重点是 MP 与其他 MP 和/或其他附近物质在地表水环境中发生絮凝或聚集的过程。图 1 概念性地说明了 MP 污染物从运输相关来源通过地表水的运输。MP 将以不同的速率沉降到沉积物床中，具体取决于其沉降速度，而 MP 与其他物质（例如沉积物、有机物质）絮凝成更大的复合颗粒（称为“絮凝物”）可能会对沉降速度产生显著影响。絮凝过程可以增加沉降速度，甚至导致原本浮力大的 MP 沉降。虽然最近的研究强调了 MP 絮凝过程，但对环境参数（例如悬浮沉积物、盐度）对 MP 絮凝的影响的定量了解尚不足。此外，尚未研究令人担忧的化学物质（例如全氟和多氟烷基物质 (PFAS)）对 MP 絮凝过程的潜在影响。疏水性和表面化学会影响絮凝过程，因为 MP 与附近的物质相互作用，并且可能进一步受到 PFAS 对 MP 表面吸附的影响。该项目将使用基于成像的 MP 絮凝测量系统，通过实验检查环境条件 PFAS 对 MP 絮凝物大小和沉降速度的影响。这些结果将提供有关 MP 命运和运输的新定量信息，可用于未来的建模工作并为污染缓解策略的设计提供参考。
图 1. 微塑料 (MP) 絮凝对运输相关 MP 污染命运和运输的影响。
美国交通部优先事项：
该项目投资于基础研究，旨在增进我们对微塑料从交通相关污染源、河流和溪流到潜在积累区运输的基本理解。这项工作解决了提高对 MP 运输机制的定量理解的关键需求，并支持未来对 MP 命运的建模工作。沉降速度是这些模型中的一个关键输入参数，而 MP 絮凝物形成的不确定性显著阻碍了当前的预测准确性。通过这项研究对未来环境中 MP 污染建模和缓解策略有效性的影响，这项工作支持了美国交通部关于“转型”和“气候与可持续性”的战略目标。解决地表水和雨水中的 MP 污染对社区健康也很重要，因为 MP 越来越多地出现在饮用水和饮用水源中。由于 MP 污染往往在城市地区附近最高，解决这些问题是一个公平问题，因为人口密集的城市地区附近的社区可能会受到 MP 的不成比例的影响。因此，这里提供的对 MP 污染物运输的更好理解将通过提供污染缓解策略来支持“安全”和“公平”的战略目标。
输出：
该项目将产生新的定量数据，这些数据将提供有关通过运输相关污染进入环境的 MP 的命运和传输机制的见解。数据集将量化孤立 MP 的参考沉降速度。数据集还将量化环境条件和 PFAS 的存在对 MP 絮凝和沉降速度的影响。文献中对这些影响的量化有限。该数据集将使未来 MP 传输建模成为可能，并基于证据考虑可能导致 MP 在内陆、河口和海洋沉积物床中沉降和积累的过程和环境因素。此外，还将根据研究结果制作一份白皮书，介绍 PFAS 吸附和 MP 传输之间的相关性。
结果
通过提高 MP 传输建模工作的定量准确性，这项工作将支持微塑料缓解策略的明智设计，从而保护环境资源并提高交通基础设施设计的可持续性。此外，这项工作可以对用于缓解交通相关微塑料污染的各种污染缓解设计进行基于证据的成本效益评估。这种 MP 传输模型可用于评估继续“一切照旧”做法所带来的风险，并支持未来有关缓解 MP 污染（特别是在城市环境中）的监管和政策决策。该项目还将为针对多种环境污染物（即 MP 和 PFAS）的法规提供信息，这两种污染物都是令人担忧的新兴污染物，可能会影响环境和公众健康。
来源: PFAS-free
使用手机浏览器扫描左方二维码
选择“Android版”或“iOS版”
通过页面引导下载并安装“国际石化在线”App
免责声明：本文章仅代表作者个人观点，与石化行业走出去联盟无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经联盟证实，对本文以及其中全部或者部分内容的真实性、完整性、及时性石化行业走出去联盟不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
