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推波助“拦”,如何给海洋母亲擦把脸?| 涨知识

今日也涨知识的 浙大发布 2021-04-21

本期涨知识
我们来谈谈“海漂垃圾”到底是什么垃圾


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Q: 我们在沙滩上和海面上见到的废弃物是什么呢?

A: 这是海漂垃圾,具体是指海洋、海岸、内河环境中漂浮的、具有持久性的、人造的或经加工的固体废弃物

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Q: 海漂垃圾有什么危害呢?

A: 主要表现在如下几个方面:(1)缠绕致死一些塑料制品进入海水或出现在海滩后,会吸引海洋哺乳动物,造成它们的缠绕意外,最终可能死亡。(2)吞食致死:一些海鸟以及水生物会将水中的塑料制品误认为是食物,将之吞食而死亡。(3)遮蔽珊瑚:当塑料膜落到了珊瑚上,会对生态系统造成不可恢复的破坏

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Q: 海漂垃圾怎么回收呢?科学家们想出了哪些高招?

A: 近些年,许多新颖的海上漂浮垃圾回收方法屡见不鲜。(1) 海上垃圾桶将其固定在船坞或者码头上,通过一个岸上水泵来提供动能。在水泵的工作下,垃圾桶边缘会和周围海水液面形成一个高度差,水面高度差带动周围水体向“垃圾桶”内运动,但是收集只在垃圾桶周围小部分区域进行且维持液位差需要消耗大量的能量,实际推广十分困难图1 浮动垃圾吸尘器(Seabin)
(2)基于洋流作用的海漂垃圾回收器该装置主要利用洋流产生的动力。海漂垃圾被长距离的浮栅栏拦截后,被收集储存在收集设备的后部。此装置适合外海大区域条件下,对沿海日益严重的海漂垃圾作用有限

图2 基于洋流作用的海漂垃圾回收器

上面两种都是国外科学家的作品。下面这种是浙大海洋学院的成果,已获得授权发明专利。

(3)波浪能驱动的海上漂浮式垃圾回收装置

这是一种新型的主动式、无能耗的“面式”收集装置,利用波浪能驱动,采用“面式”拦截回收垃圾。

从右到左分别是水上垃圾桶及附属v型栅栏,波浪能捕获装置,油污分离池。装置所处环境是有波浪的水面。其中浮式栅栏(最右边黄色部分)整体浮在水面上,水上垃圾桶(最右边蓝绿色圆柱体部分)开口处的挡板(最右边红色板部分)及以上部分浮在水面上,其余部分在水中。波浪能捕获装置两根支座滑轨(中间深蓝色部分)固定于水中,浮体(中间橙色椭球体)连带其余部分浮于水面之上,挡水板伸入水中。油污分离池设置在装置附近且不影响装置正常工作之处。

图3 海漂垃圾回收装置
图4 水上垃圾桶装配体
图5 柱塞式波浪能水泵转配体

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Q/A: 最后,我们呼吁清理海漂垃圾,对海洋“毁容”说“不”。


本期主讲人

赵西增  浙江大学海洋学院教授,博士生导师

研究方向:数值模拟、计算水动力学(CFD)、灾害波浪、海漂垃圾收集装置研发、新型浮式防波堤等波浪与结构相互作用等


参考资料

[1]应子翔  程都  杨佳瑶  刘畅  赵西增. 水上漂浮式垃圾回收方法综述[C]. 中国海洋学会海洋工程分会.第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上).中国海洋学会海洋工程分会:中国海洋学会海洋工程分会,2017:752-756.



整编:周伊晨

封面图制图:尺泽

本文编辑:李得宠

责任编辑:杨金 | 周伊晨


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