从事生物医学及生物研究的实验室往往会产生大量塑料废弃物,当中大多数都是一次性用品。据估计,每名研究员每年可制造多达0.95吨的废弃物。事实上,全球约有1.8%的塑料垃圾都来自研究实验室(1)。
确实,大家在日常生活会践行可持续发展措施,社会也愈发重视采取措施来减少家庭碳足迹。
然而,又有多少人会在工作中也践行可持续发展措施呢?绿色实验室社区主任马丁-法利(Martin Farley)率先在生物医学领域研究可持续措施,据他估算:“我们在研究里可发挥的环保效应相较在家中要高出100到125倍,而效应大小又与研究领域本身有关。”
生物医学研究所(iBiMED)是由阿威罗大学 医学系(DCM)创建的生命科学与健康研究中心,致力于生物医学、临床研究以及高级培训。中心研究人员常会运用专业设备中的实验细胞模型,对某几种病症的分子关键机制展开研究调查。而培养细胞和处理生物医学样本均需严格遵守安全及无菌标准,这导致一次性塑料的大量生产和消耗,不论是已受污染或未受污染的材料。
一众科学家逐渐省悟,意识到科学研究对环境造成了非比寻常的破坏。自2019年起,研究机构中的绿色草根团体陆续挺身而出,带领实施更全面的废弃物管理措施,并谋求更具环保效益的新能源(2)。
身兼研究人员和普通公民,我们在阿威罗大学日渐关注科学活动对生态环境造成的巨大影响及生物医学研究所实验室产生的碳足迹。与联合国可持续发展目标(SDGs)一致,大学也将环境可持续视为优先事项,并积极付诸实践。
为此,我们于2021年成立了绿色实验室,这是一项志愿研究人员、学生和技术人员参与的基层倡议,旨在推动高质量生物医学研究的同时,促进可持续实践。我们主要涉足的领域包括 i) 实验室废弃物和塑料:减少、再利用、回收研究材料;ii) 减少和合理使用能源;iii) 教育、宣传和推动社区参与。绿色实验室统合了葡萄牙绿色实验室(GreenLabs Portugal)(即葡萄牙研究所绿色实验室倡议国家网络)以及可持续欧洲实验室网络(SELs)。此后,在生物医学研究所和医学系董事的支持下,绿色实验室一直在生物医学研究同行中积极推广简单易行的可持续倡议。
学术研究设施的耗能是商业建筑的六倍,当中制冷和通风系统耗能最为严重。(2)。绿色实验室只采取了简单一步,便将八个实验室冰柜的温度从-30ºC 提高到-20ºC,就能每年节省2242.56千瓦时的电能,相当于十台家用冰箱的耗能。而-20ºC已满足储存贵重实验材料和样本所需的低温环境条件。我们的下一个目标,是要让大家意识到有必要将超低温冰柜的温度从-80ºC提高到-70ºC。这一调整符合大多数生物材料的安全储存要求,而且耗电量还能减少 37%。为积极推动实验室节能,非营利组织“我的绿色实验室”(My Green Lab)与国际可持续实验室协会(I2SL)联合主办了免费有趣的国际实验室冰柜挑战赛,望能引起公众回响,实现实验室节能。
研究机构也制造了大量塑料废弃物。自2017年中国停止回收部分欧美的塑料以来,这些可回收垃圾只能堆积在各地填埋场(2),使得实验室废弃物问题更加严峻。2022年,绿色实验室开展了一项试点研究,估测研究期间实验室废弃物的数量与类型。研究显示,每位研究人员每天制造0.34公斤废弃物,换言之,整个生物医学界每天共制造54.2公斤废弃物。每年产生的共13吨废弃物中,又有8吨被直接送往垃圾填埋场。大部分实验室废弃物包括细胞培养中受污染的一次性塑料(58%)以及未污染的一次性塑料(15%)。这些一次性未污染的实验室塑料(例如空移液管盒、支架、试剂瓶和试剂桶)由高质量高纯度的聚丙烯和聚苯乙烯制成。若是和其他塑料混在一起回收,就会失去其价值。此外,实验室材料被归类为生物残留物。由于欧盟对医疗塑料废物回收的监管,这种危险品在葡萄牙被限制进入标准回收流程,因而造成巨大环境负担。
为了应对这一问题,绿色实验室与珍贵塑料葡萄牙分部(PPPT)合作,尝试从实验室废弃物中提取更多价值。珍贵塑料是一个非营利组织。通过提供开放资源和工具,这一组织致力于促进全球社区的塑料回收,为社会和环境项目创造实用的物品。迄今为止,绿色实验室在PPPT项目中已重新利用约71公斤的塑料废弃物,确保绿色实验室每天产生的一次性实验室废料中,未受污染的部分能重获新生。这项合作还具有显著的教育意义。例如,生物医学系和相关学界人士参与了由PPPT主办的工作坊,这是2022-2023年葡萄牙生物医学高等教育“生态学校” (Eco-Escolas)活动之一。通过这些工作坊,大学生和研究人员学会如何将实验室塑料废弃物转化为小瓷砖,从而提高对实验室废弃物的关注。未来,我们计划使用这种材料制作可回收的实验试管架,可长久供绿色实验室和阿威罗实验室使用,赋予一次性实验室塑料废物第二次生命。
促进可持续的研究实践是多方共同的责任。因此,最重要的是促使商业供应商和利益攸关方采用环保和循环采购措施。绿色实验室与多家企业和社会机构合作,建立资源再利用计划,以循环利用多余的材料和科研工具。这些材料主要是绿色实验室研究期间制造的废弃物,包括泡沫箱、塑料移液管盒、凝胶和硬质冷却器、纸管和纸张。
绿色实验室的行动虽然微小,却带来了显著影响,在阿威罗大学树立了可持续实践的榜样。绿色实验室积极参与回收计划和推广循环利用,显著减少了塑料和其他材料的填埋量。绿色实验室的措施有助于降低能源成本,延长冰箱等设备的使用寿命。此外,随着持续的宣传,越来越多的同事意识到在生物医学研究中融入可持续实践的重要性。然而,基层提出的可持续性倡议仍面临着挑战,因为参与倡议的志愿者人数较少且精力有限。同时,组织内部结构还不够优化,使得衡量行动的实际影响变得尤为困难。此外,还面临一些潜在困境,例如社区对倡议的参与度低,同时缺乏针对可持续性研究的法律程序保障。若相关机构能加大支持力度,这些问题将有望得到解决。别忘记我们都是变革可持续发展的一分子!
如需了解更多阿威罗大学的信息,可参见以下链接:

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- M. A. Urbina, A. J. R. Watts, E. E. Reardon, Labs should cut plastic waste too. Nature. 528, 479 (2015).
- J. Madhusoodanan, DIY Approaches to sustainable science. Nature. 581, 228–229 (2020).