污染

每年全球有810万人因空气污染而死亡，其中包含的纳米颗粒小到可以避开人体的防御机制。 对此，英国华威大学的一个团队开发了一种数学工具，能够精确预测这些空气中的颗粒的运动方式。 这一进展至关重要，因为它可能改变研究大气污染和保护公共健康的基础。 这项由华威大学工程学院的Duncan Lockerby领导的研究发表在Journal of Fluid Mechanics Rapids，提出了一种创新的数学模型。 该模型估算了任何形状的纳米颗粒在空气中的轨迹和行为。 测量空气污染模型的应用 该模型现已作为Matlab代码提供，可应用于全球的实验室和工业中。 其实用影响多种多样：可以预测城市中污染物的扩散，火山灰、火灾烟雾的移动，以及基于纳米颗粒的药物行为。 该方法还为监测空气质量的系统提供了新的答案。 此外，华威大学开设了一个实验室，允许在控制条件下实验不同形状的颗粒。 研究人员建议在环境研究、安全技术开发和制定清洁空气法规中使用该模型。 然而，他们澄清说，该方法仍需针对形状更极端的颗粒以及多颗粒相互作用的情况进行测试。 Lockerby强调，这些结果“代表了对环境健康和气溶胶科学的重要进展”。 为什么颗粒的形状很重要 每天有数百万纳米颗粒漂浮在空气中：烟灰、灰尘、花粉、微塑料和病毒。 它们的微小尺寸使其能够到达肺部深处并进入血液循环。 到目前为止，科学计算假设所有颗粒都是球形的，因为这样数学模型更简单。 但这种观点忽略了现实生活中几乎所有的形状多样性，其中颗粒具有边缘、表面和不规则几何形状。 这些简化阻碍了对最令人担忧的污染物如何分布和积累的精确预测，这些污染物对公共健康构成威胁。 “动机很简单：如果我们能精确预测任何形状的颗粒如何移动，我们就能显著改进空气污染模型，”Lockerby说。 用于测量空气污染的百年公式 该模型基于物理学家John Cunningham在1910年创建的数学公式，称为“Cunningham修正因子”。 该方程允许计算空气阻力如何影响微小颗粒。 诺贝尔物理学奖得主Robert Millikan将该方程应用于球体，但忽略了其他形状。 Lockerby的团队恢复了原始概念，并将其扩展为适用于任何几何形状。 该模型使用“修正张量”，这是一种数学公式，允许计算所有形状颗粒所面临的力和阻力，无需依赖先前的实验数据或耗时昂贵的模拟。 团队通过与实验室数据比较来验证方法的稳健性。 对于球形颗粒，误差范围小于4%。Lockerby指出，“它提供了第一个框架，可以精确预测非球形颗粒如何在空气中传播”。 因此，这一发展正值关键时刻，空气污染仍然是全球公共健康的主要关注点之一，根据2021年联合国的数据。

乐施会的一份新报告揭示了一个令人震惊的现实：拉丁美洲和加勒比地区最富有的0.1%的人群排放的二氧化碳是最贫穷一半人口的252倍。 这种极端的气候不平等不仅反映了不公正的经济模式，还加深了气候变化对最脆弱社区的影响。 不成比例的排放和污染权力的集中 当最贫穷的50%的人平均每年排放0.6吨二氧化碳时，最富有的0.1%的人超过151吨。根据题为“气候掠夺：一个强大的少数群体如何将世界推向灾难”的报告，自1990年以来，这一特权群体的排放量增加了160%。 “拉丁美洲和加勒比地区的气候危机也是一个不平等的危机，”乐施会区域主任Gloria García-Parra表示。 对污染行业的投资：精英的双重影响 问题不仅限于过度的碳消费。60%的亿万富翁投资集中在高气候影响的行业，如： 石油和天然气 采矿 森林砍伐和集约化农业 这些投资加剧了环境危机，并延续了一种有利于少数人而损害多数人的提取模式。 预测的影响：死亡、经济损失和环境崩溃 最富有的1%的排放可能导致： 到本世纪末130万与高温相关的死亡 到2050年，低收入和中低收入国家将遭受44万亿美元的经济损失 区域污染：来源、后果和脆弱性 空气污染：由化石燃料燃烧、森林火灾和交通运输引起 固体废物：每天超过17,000吨塑料，在开放垃圾场管理不当 海洋污染：加勒比地区是世界上塑料垃圾浓度最高的地区之一 乐施会的建议：实现公正的转型 乐施会敦促各国政府： 大幅减少最富有0.1%的排放 遏制其经济和政治影响 加强民间社会和土著人民的参与 公平分配剩余的气候预算 转变经济体系，以人为本，以地球为重 气候正义：一种紧迫的伦理和结构性需求 在污染方面，富人和穷人之间的差距在过去35年中扩大了160%。当特权阶层从环境破坏中获益时，脆弱的社区在没有资源和保护的情况下面临其后果。 “这种不公正不仅在道德上不可接受，还威胁到整个地区的未来，”García-Parra总结道。 乐施会的报告明确指出，应对气候变化的斗争不能与反对不平等的斗争分开。 为了实现可持续发展模式，必须重新分配责任，改革经济结构，并确保气候转型是公正、包容和有效的。

秘鲁进行的一项新科学研究揭示了其 污染 高原的一个令人震惊的现实。 看来，胡宁湖流域面临极端的重金属污染水平，特别是重金属：特别是砷、铅和镉。 因此，如今成人的致癌风险为100%，而儿童的暴露情况则尤为严重。 这项研究发表在Science of the Total Environment上，分析了211个样本，这些样本来自胡宁湖（也称为钦查约科查湖）周围的土壤。 该研究评估了14种重金属、类金属和微量元素，并得出了明确的结果：99%的区域显示出“非常高”到“极高”的污染水平。 “砷、铅和镉的水平极高，”SciDev.Net的塞缪尔·皮萨罗解释道，他是国家农业创新研究所战略农业服务部的研究员。 他警告说，这些水平“远远超过可接受的阈值”，而“累积的致癌风险是不可接受的”。 秘鲁：一个因污染而面临危险的标志性生态系统 胡宁湖位于海拔4,100米处，是该国第二大水体。 该地区约有50,000人居住在城市和农村地区，并且是胡宁国家保护区的一部分。 然而，这种污染的影响远不止于此。据皮萨罗称，湖水流入曼塔罗河，该河流灌溉下游的农业山谷。 因此，重金属的影响“波及130万人，因为部分水随后被用于山谷和水库”，研究员指出。 砷、铅、镉和锌的浓度在农业区超过生态阈值的100倍以上。 该研究还强调了铬的显著存在，这对人类健康构成严重威胁。 秘鲁污染的历史起源 该研究的合著者丹尼斯·科皮解释说，这个标志性的生态系统已成为一个“金属和类金属的汇集地”，这些物质积累在水、沉积物和牧场土壤中。 这直接影响到食物，并使当地社区面临风险。 这种污染的来源来自近一个世纪以来废弃矿山的环境负担。 该地区的采矿传统超过300年，加上当前的畜牧业和城市化。 “由于湖周围的动物食用受污染的饲料，存在生物积累的过程，”皮萨罗补充道，指出重金属因此进入食物链。 创新的人工智能方法 该研究由秘鲁国家农业创新研究所和托里比奥·罗德里格斯·德·门多萨国立大学的研究人员进行。其优势之一是使用了湖周围的系统化网格采样。 研究人员使用了一个具有交叉验证的机器学习模型，以确保数据的稳健性。 “这种浓度与环境变量进行比较，并加上计算该区域被淹没的天数，”皮萨罗详细说明。 该系统可以应用于其他类似地区。 未参与该研究的赫尔辛基大学研究员安娜·海基宁证实，结果与曼塔罗河流域和瓦拉斯地区的发现一致。 “秘鲁安第斯高地的采矿相关污染对当地人口构成严重的生态、社会经济和健康风险，”她指出。 海基宁希望“秘鲁当局认真考虑这项研究，以保护当地居民、动物和环境的福祉”。 来源：马丁·德·安布罗西奥，SciDev.Net

一家美国初创公司承诺将革新合成纺织品的回收，其中以聚酯纤维为主。 这家公司是MacroCycle，一家开发出一种回收方法的新兴企业，该方法消耗的能源比生产原生聚酯纤维少80%，而成本相同。 这家新兴公司已经为时尚品牌生产100公斤的批次，并正在建造比两年前大2000倍的反应器。 纺织品回收的问题 目前，全球塑料的回收率仅为9%，但纺织品的情况要糟糕得多。 只有0.5%的服装能够被回收：其余的则最终进入垃圾填埋场、焚化炉或污染水生生态系统。 主要困难在于现代服装是复杂的材料混合物：聚酯与棉花、氨纶与尼龙，以及拉链和纽扣。 用传统方法回收这些“弗兰肯斯坦纺织品”在技术上是可行的，但在经济上却不可行。 MacroCycle技术如何运作 面对这个问题，公司创始人Stwart Peña Feliz和Jan-Georg Rosenboom与著名的麻省理工学院合作，创造了这一解决方案。 与传统化学方法不同，他们开发的科学过程不会将聚合物分解到其基本分子。 相反，它将聚合物转化为称为大环的循环结构，这些结构可以轻松地与污染物分离。 这些环随后被重新打开并重新组装成长聚合物链，准备成为高质量的聚酯回收材料。 这种方法大大提高了其他化学回收方法的效率，后者仅节省20%到30%的能源。 因此，MacroCycle已经从理论走向实践。 在获得突破能源奖学金后，公司正在2025年建造一个比两年前使用的大2000倍的反应器，并且已经产生商业收入。 时尚品牌正在测试这种回收材料，因为它满足一个基本条件：价格与原生塑料相同。 Peña Feliz解释了他的策略：“改变不会来自石油公司内部。必须让他们不改变的代价变得昂贵。” 纺织品回收技术的潜在影响 如果MacroCycle能够成功扩大其技术规模，其意义重大。 这将实现真正的循环时尚，服装可以多次回收而不损失质量，从而减少对石油的依赖。 此外，MacroCycle开发的纺织品回收的较低能耗可能显著减少与回收和纺织生产相关的CO₂排放。 通过处理难以处理的纤维混合物，可以避免数吨衣物被送往垃圾填埋场。 其他行业如包装或汽车制造业可以采用这种方法处理其合成废料。 此外，建立高效的区域化学回收工厂将创造就业机会并减少对进口原材料的依赖。 MacroCycle的技术代表了一种具体的工具，可以改变我们生产、消费和回收的方式。

在阿根廷巴塔哥尼亚的旅游中心，圣卡洛斯-德巴里洛切面临着一个环境悖论：拥有阿根廷最严重的垃圾场。 其市政垃圾场被国际固体废物协会列入全球50个最污染的垃圾场之一，是该国唯一上榜的垃圾场。 这座每年接待超过一百万游客的城市，已经拖延这个问题超过四十年。 巴里洛切的垃圾场：数十年未解的问题 这个巴里洛切的垃圾场已经运营超过40年，没有采取适当的处理或控制措施。 “垃圾场代表了一道不止血的开放伤口，已经超过40年了”，Impacta基金会的发言人伊万·埃斯佩切·吉尔表示。 他警告说：“这是一颗定时炸弹，几十年来每届新政府都在继承。” 该场地每天接收200吨垃圾，总共积累了超过500,000吨。 只有5%的产生垃圾被回收，这加剧了空气、土壤和地下水的污染。 环境工程师伊格纳西奥·萨加尔多伊解释说，2014年，巴里洛切的旧垃圾场被关闭，并启用了一个受控废物的储存单元。 然而，一场火灾损坏了保护膜。此外，渗滤液处理厂从未投入使用。 巴里洛切垃圾场的环境和健康后果 “垃圾场位于一个水域分界点。它是一个24/7生产有毒渗滤液的工厂，这些渗滤液渗入地下水”，埃斯佩切·吉尔警告说。 因此，垃圾场缺乏不透水屏障，使这些液体污染巴里洛切的土壤和地下水，直接威胁到古铁雷斯湖和纳韦尔瓦皮湖。 一项对居民和医生的调查显示，91%的受访者认为垃圾场影响了他们的健康，报告了呼吸、皮肤和心理症状。 在垃圾场觅食的海鸥将污染扩散到其他水体。 不受控制的燃烧加剧了情况：“我们非常担心下一个夏天会发生什么，尤其是在一个非常干燥的冬天之后”，Impacta的发言人警告说。 他补充道：“几周前，垃圾场燃烧了三天，无法扑灭。” 未履行的立法和不断增加的成本 2020年通过的省法5491命令在三年内关闭所有露天垃圾场。 因此，2022年12月，当地市议会设定了巴里洛切垃圾场的最终关闭日期为2023年12月4日，但未能如期完成。 现任市长沃尔特·科尔特斯承认“垃圾是个问题”，并表示支持搬迁该场地，尽管他强调了操作的高成本。 平均而言，30%的市政收入用于垃圾的收集和处理。 “这是预算的三分之一。 大量资金用于扩大问题，而不是聪明地解决它”，埃斯佩切·吉尔指出。 因此，Impacta基金会选择巴里洛切作为其第一个大型环境项目的中心。 通过可持续城市会议，召集了80项废物管理提案，将在“无垃圾巴塔哥尼亚”活动中展示。 巴里洛切的人民捍卫者玛丽安娜·米努特启动了一项决议，参与案件的跟进。 “我们认为绝对有必要让相关当局紧急采取全面解决这一情况的措施”，她说。 埃斯佩切·吉尔强调，“这反而代表了一个巨大的机会，可以转变为全球可持续发展的典范。” 在一个拥有超过5,000个露天垃圾场的国家，巴里洛切面临着成为负责任环境管理典范的挑战。