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华盛顿特区——人们喜欢三氯蔗糖,这种作为善品糖销售的人工甜味剂,因为人体无法分解和利用它。这意味着这种物质几乎没有热量,使其成为从饼干到减肥汽水等各种食品的流行成分。不幸的是,事实证明,现代废水处理方法也无法分解善品糖。
据斯米莎·拉马克里希纳(Smitha Ramakrishna)称,她是2009年英特尔科学人才搜索的40名决赛选手之一,他们本周聚集在华盛顿特区参加最后的评审环节,这意味着这种甜味剂在人们排泄后会在供水系统中积累,可能对鱼类和其他生物造成危害。
拉马克里希纳是亚利桑那州钱德勒市科罗纳德尔索尔高中的一名高年级学生,她第一次对水资源问题感兴趣是在她12岁时去印度旅行的时候。她的父母带她去了一家孤儿院。她对那里的贫困感到震惊——例如,没有吃饭的桌椅——但最让她震惊的是,这些孩子甚至无法获得干净的水。在亚利桑那州,尽管持续干旱,“你打开水龙头,水就在那里,”她说。“你认为这是理所当然的。”
她回到家,尽管年纪还小,但还是创建了一个名为AWAKE的组织,致力于水资源保护和教育。多年来,AWAKE 通过反渗透项目和雨水收集系统帮助印度 3000 名儿童获得了清洁水。
然而,到了高中,拉马克里希纳决定她想更多地关注清洁水的科学,而不是政策。她试图在亚利桑那州立大学开始研究,但由于她是该实验室有史以来的第一位高中生——而且她未满16岁——这引起了很大的争议。“这几乎是童工,”她笑着说,解释了问题所在。此事一直闹到大学校长办公室。但最终她被允许对三氯蔗糖进行各种处理,如细菌消化,通常用于废水处理厂。她发现三氯蔗糖抵抗了大多数这些处理方法,只有经过大量的时间和高浓度的二氧化钛和紫外线照射才能分解成可生物降解的分子。由于很少有工厂使用这些方法,这意味着人们吃或喝的几乎所有三氯蔗糖最终都会进入生态系统。
现在说这会造成什么还为时过早。拉马克里希纳说,初步研究表明,三氯蔗糖在足够高的浓度下可能会毒害鱼类。她计划在大学里更多地研究这个问题,可能是在她继续工作的亚利桑那州立大学——现在,她打破了障碍,有超过 10 名高中生在那里工作。“它打开了一扇全新的大门,”她说。
ScientificAmerican.com 将与这项享有盛誉的全国性比赛的几位决赛选手进行交谈,这项比赛是始于 20 世纪 40 年代的旧西屋科学人才搜索的现代体现。 40 名决赛选手将获得 5,000 美元到最高奖金 100,000 美元的奖学金。您可以在我们的“他们现在在哪里”系列中阅读过去决赛选手的故事,并跟随我们在华盛顿进行实时 Twitter 直播。