美國密西根大學研究團隊近日開發出一種經基於基因工程改造的藻類，有望在廢水處理中高效「捕獲」並回收有害微塑膠，為應對這一全球環境污染問題提供全新技術途徑。該項目由密西根大學工程學院教職員、甘德生化學中心首席研究員戴蘇西（Susie Dai）領導。
工程藻類如何捕獲微塑膠
團隊設計出一種特殊藻株，能夠與水體中的微塑膠顆粒結合並將其從受污染水中分離出來。研究不僅能去除微塑膠，還能將回收的塑膠與藻類生物質一併「升級再用」，製備可重複合生物塑膠薄膜等新材料。戴蘇西指出，微塑膠無處不在，從雨水、湖泊、河流到各類廢水系統，甚至進入人類食用的魚類體內。 目前大多數污水處理廠主要依賴現有工藝去除較大的塑膠顆粒，而極微小的微塑膠往往「漏網」，最終進入飲用水系統，持續污染環境並危害生態系統。
在最新研究中，團隊透過基因改造，使藻類能夠合成脂肪醛這種天然化學物質，它也是橘子香味的主要來源。脂肪醛賦予藻類顯著的親水性，而微塑膠本身同樣具有親水特性，二者因而易於在水中相互吸附。 當這種工程藻類與含微塑膠的水體接觸時，微塑膠顆粒會「黏」在藻細胞上並聚集成團，進而形成更大的團狀塊，沉降後可相對容易地從水中分離出來。除了捕獲微塑膠，這類改造藻類還能在富含營養的廢水環境中良好生長，透過吸收過量氮磷參與水質淨化過程。
戴蘇西表示，透過這一體系，可在單一流程中同時實現「去除微塑膠」「淨化廢水」以及「將微塑膠與藻類一同加工為有用生物塑膠產品」三重目標。 雖然項目目前仍處於研究早期，但團隊的長期願景是將這項新工藝整合進現有城市污水處理廠，使城市在提升水處理效率、減少污染的同時，也能从中獲得高附加值新材料產品。為推動技術走向實際應用，團隊正受資助利用生物反應器進行放大實驗。其中一套名為「Shrek」的升級生物反應系統，已用於處理工業廢氣，探索透過藻類吸收減輕空氣污染的可行性。
展望未來，研究團隊計劃建造更大規模的生物反應器設施，並將這一平台擴展應用到廢水處理等更多場景，提升對多種環境污染物的去除效率。
