เมื่อเข้าสู่ฤดูร้อน ผู้คนจำนวนมากจะมุ่งหน้าไปยังชายหาดเพื่อเล่นน้ำทะเลและฟังเสียงคลื่นกระทบฝั่งอย่างผ่อนคลาย อย่างไรก็ตาม การเคลื่อนไหวของน้ำเป็นจังหวะเดียวกันซึ่งช่วยให้ผู้ที่ไปชายหาดรู้สึกผ่อนคลายจิตใจ อาจมีส่วนทำให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์ที่น่าเป็นห่วง นั่นก็คือ ละอองของไมโครพลาสติกและนาโนพลาสติก (MNPs) ขนาดเล็ก Hosein Foroutanผู้ช่วยศาสตราจารย์ของ Charles E. Via Jr.
ภาควิชาวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมได้รับรางวัล
National Science Foundation Foundation Early Career Development (CAREER) เพื่อตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ระหว่างอากาศและทะเลในฐานะแหล่งที่มาของ MNP ในชั้นบรรยากาศ MNP คือเศษพลาสติกและเส้นใยเล็กๆ ที่พบในระบบนิเวศแทบทุกชนิด รวมถึงบนบก มหาสมุทร แม่น้ำ ทะเลสาบ และแม้แต่น้ำแข็งในทะเล จากข้อมูลของ Foroutan สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถกินหรือหายใจเข้าไปได้ง่าย ทำให้เกิดการอักเสบและทำลายเซลล์ เป็นความท้าทายที่สำคัญต่อการจัดการด้านสิ่งแวดล้อมเนื่องจากตรวจจับ รวบรวม และรีไซเคิลได้ยาก “ไมโครพลาสติกเป็นหนึ่งในปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เร่งด่วนที่สุดในยุคของเรา” Foroutan กล่าว “การศึกษาจำนวนมากได้เน้นย้ำถึงผลกระทบด้านลบของไมโครพลาสติกต่อสุขภาพของมนุษย์และระบบนิเวศ โดยงานวิจัยล่าสุดรายงานว่ามีไมโครพลาสติกอยู่ลึกเข้าไปในปอดและเลือดของมนุษย์” อันตรายของ MNPs นั้นประกอบขึ้นด้วยความไม่แน่นอนเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดของมัน
Foroutan ตั้งข้อสังเกตว่าการศึกษาอื่น ๆ ได้ตรวจพบ MNP ในตัวอย่างบรรยากาศที่เก็บในเขตเมือง ชานเมือง และแม้แต่พื้นที่ห่างไกลซึ่งห่างไกลจากแหล่งที่มาที่ชัดเจน แต่มันไปที่นั่นได้อย่างไร?
“งานวิจัยที่มีอยู่ส่วนใหญ่เกี่ยวกับ MNPs มุ่งเน้นไปที่สิ่งแวดล้อมทางทะเล โดยมหาสมุทรถือเป็นจุดสิ้นสุดของขยะพลาสติก” Foroutan คณาจารย์ในเครือของFralin Life Sciences InstituteและGlobal Change Center ที่ Virginia Techกล่าว “อย่างไรก็ตาม แหล่งที่มาของไมโครพลาสติกในอากาศยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก และยังมีช่องว่างความรู้ที่สำคัญในด้านนี้ เราทราบดีว่าพบ MNP ในตัวอย่างบรรยากาศในทะเล แต่ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับกระบวนการและกลไกที่ควบคุมการปลดปล่อยและการถ่ายโอนไมโครพลาสติกจากมหาสมุทรและทะเลสู่ชั้นบรรยากาศ” เขากล่าวเสริม
โครงการของ Foroutan จะต่อยอดจากการวิจัยที่มีอยู่
เพื่อพิจารณาว่าในความเป็นจริงแล้ว อนุภาค MNP ขนาดเล็กถูกละอองลอยจากคลื่นทะเลแตกและฟองสบู่แตกหรือไม่ จากนั้นทีมของเขาจะตรวจสอบว่าขนาด รูปร่าง อายุ หรือวัสดุของอนุภาค MNP ส่งผลต่อการเกิดละอองลอยหรือไม่และอย่างไร การทดลองนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้มนุษย์สามารถประเมินความเสี่ยงได้เท่านั้น แต่ยังอาจชี้ให้เห็นถึง “ความขัดแย้งของพลาสติกที่หายไป” ซึ่งระบุว่า 99 เปอร์เซ็นต์ของขยะพลาสติกที่ไหลลงสู่ทะเลเปิดนั้นไม่ได้รับการนับ ในการดำเนินการวิจัย ทีมงานของ Foroutan ต้องหาวิธีสร้างคลื่นที่แตกสลายเหมือนจริงและฟองสบู่แตกที่ตามมาในห้องทดลองขนาดเล็ก ในการตอบสนอง สมาชิกในทีมได้ออกแบบและสร้างถังสร้างละอองลอยที่ประกอบด้วยถังวงจรปิด อากาศเข้าไม่ได้ และท่อศูนย์กลางสองท่อที่สร้างแผ่นน้ำพุ่งออกมาอย่างสม่ำเสมอเพื่อจำลองละอองลอยจากทะเล จากนั้นสามารถเก็บตัวอย่างอนุภาคละอองลอยได้ในพื้นที่ส่วนหัว
ทีมของ Foroutan จะใช้ข้อมูลเพื่อพัฒนาและกำหนดพารามิเตอร์ของแบบจำลองกระบวนการที่สามารถใช้เพื่อประเมินฟลักซ์พื้นผิวของละออง MNP ของละอองทะเล สุดท้ายนี้ สมาชิกในทีมจะรวมโมเดลฟลักซ์ MNP ของพวกเขาเข้ากับแบบจำลองบรรยากาศขนาดใหญ่เพื่อจำลองและวัดปริมาณการขนส่งและการสะสมของละอองลอย MNP ของละอองน้ำทะเลในส่วนสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง
รางวัล CAREER เป็น รางวัลอันทรงเกียรติที่สุดของ National Science Foundation สำหรับคณาจารย์ระดับเริ่มต้น โดยส่งเสริมให้พวกเขาเป็นแบบอย่างทางวิชาการในด้านการวิจัยและการศึกษา และเป็นผู้นำความก้าวหน้าในพันธกิจขององค์กร เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของรางวัล ผู้รับ CAREER จะต้องหาวิธีบูรณาการการศึกษาและการวิจัยเข้ากับโครงการของตน
Foroutan กล่าวว่า “วิสัยทัศน์ระยะยาวของฉันคือการให้การศึกษาและการรับรู้แก่ผู้ชมทั่วไปเกี่ยวกับปัญหาคุณภาพอากาศสมัยใหม่นอกเหนือจากแหล่งที่มาแบบดั้งเดิม เช่น ปล่องควันหรือท่อไอเสีย”
ในการทำเช่นนี้ ทีมงานของเขาจะพัฒนานิทรรศการเพื่อการศึกษาที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งเวอร์จิเนียตะวันตกในโรอาโนค นิทรรศการจะแสดงให้เห็นถึงฟิสิกส์ของละอองลอยจากน้ำทะเล ตลอดจนไมโครพลาสติกในทะเลและในชั้นบรรยากาศ โดยใช้ถังในเวอร์ชันที่ลดขนาดลงซึ่งใช้ในโครงการนี้
นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ทำงานในโครงการนี้จะเข้าร่วมค่ายฤดูร้อนที่มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทคซึ่งมุ่งเป้าไปที่นักเรียนก่อนวัยเรียน ผู้เข้าร่วมค่ายจะใช้กล้องจุลทรรศน์และเทคนิคการประมวลผลภาพเพื่อจำแนกลักษณะของอนุภาคพลาสติกในอากาศผ่านการทดลองเชิงปฏิบัติโดยใช้ปัญหาเป็นหลัก
ตั้งแต่การให้ความรู้แก่เด็ก ๆ ที่เยี่ยมชมพิพิธภัณฑ์ไปจนถึงการช่วยเหลือนักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ศึกษาอนุภาคในอากาศทุกวัน โครงการนี้มีประโยชน์ที่เป็นไปได้สำหรับชุมชนต่าง ๆ ทั่วโลก
“พลาสติกเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ พวกมันส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ระบบนิเวศน์ และสิ่งแวดล้อม” Foroutan กล่าว “โครงการนี้อาจมีผลกระทบในวงกว้างต่อสุขภาพของมนุษย์ และกรอบการทำงานเฉพาะของเราหวังว่าจะเป็นแนวทางใหม่สำหรับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรด้านสิ่งแวดล้อมในการจัดการกับปัญหาที่เพิ่มขึ้นนี้”
credit: dkgsys.com cheapcustomhats.net syntagma7.org tolosa750.net storksymposium2018.org choosehomeloan.net justlivingourstory.com controlsystems2012.org coachfactoryonlinefn.net bisyojyosenka.com
