塑料垃圾已在海洋中形成了“第七大陆”。事实上,这些塑料隐藏着一个巨大的灾难:它们会发生分解,形成微塑料,而后者的入侵范围远不止于海洋……
这几年,研究人员在所有的采样中都发现了直径小于5毫米的微小塑料残余物,包括在受大型垃圾污染最少的地区也是如此。4年前,微塑料这个概念还鲜有人提起,而年,相关的科学论文有几百篇,5月还举行了一次国际会议,召集了多名研究人员。必须指出,微塑料的这场入侵已经发展到了令人难以置信,甚至超乎想象的规模。
海洋中的塑料纤维“我们拿到了最近几次北冰洋考察获取的冰芯,这几次考察的目的是寻找硅藻——一种单细胞的美丽藻类……然而,解冻过滤后,我们却在里面发现了彩色塑料碎片!”美国达特茅斯学院的蕾切尔·奥巴尔(RachelObbard)回忆起这事的时候,依然吃惊不已,“更惊人的是,这些冰芯的主要来源是北冰洋内部。”北冰洋,以及其他大洋——事实是,近年各大洋科考提取的表层海水样本,90%都含有微塑料。地中海表层数厘米的海水中,合成材料微粒密度有时甚至和浮游动物密度相当。这几年对近岸海域进行的研究也很能说明问题:这些人工材料的小颗粒在新西兰、挪威、荷兰、黎巴嫩、法国、阿曼和日本等国近海都有出现,最多时甚至占所有取样沉积物的3.3%。
除了各大洋,陆地上也有此外,“我们发现海底也到处是这些物质,甚至包括那些未曾研究过的海沟,”英国牛津大学海洋生物学家露西·伍德尔(LucyWoodall)透露。比利时根特大学的研究人员在一份取自北大西洋深海平原的沉积物样本中发现了3颗塑料微粒,那里在米的海水之下。
这种新型入侵者不只出现在海洋,它们也在莱茵河、多瑙河、泰晤士河、长江、圣洛伦河、罗讷河还有塞纳河中大量出现。湖泊也未能幸免:年瑞士学者发表的一份研究报告显示,日内瓦湖表面每平方千米有将近万个塑料微粒,河岸上每平方米则有多个。甚至连那些离人类世界最远,保护得最好、最原始的湖区都难逃一劫:蒙古国的库苏古尔湖的污染程度已经达到每平方千米万个塑料微粒。
河流沉积物中的微塑料“无论什么地方,只要去找就都能找到。”丹麦奥胡斯大学生物学家让-皮埃尔·德佛尔热(Jean-PierreDesforges)叹道。无所不在,的确是无所不在。比如在我们周围的空气中:年巴黎东部马恩河谷大学(UPEM)在巴黎大区进行的采样显示,平均每天每平方米空气中会掉下根塑料纤维。连生命体内部也不例外:科学家在东北太平洋浮游动物体内发现了微塑料的踪影,受污染的动物还有鲸鱼、螃蟹、海龟、海参、龙虾、海豹、海狗、牡蛎,以及贻贝——采集自加拿大的标本每一个体内有超过30个微塑料颗粒。印度尼西亚市场上采样的鲜鱼有8%含微塑料,含量为平均每条鱼含5个颗粒;法国国家工业环境和风险研究所(INERIS)年进行的一项研究表明,法国河流内采样的野鮈鱼中,1%至少含有一个塑料微粒。
幼体鲈鱼中的微塑料这场无远弗届的污染已经影响到了最不可能影响到的产品。最近的两项研究透露,所有采样的法国和德国罐装蜂蜜中都发现了微塑料纤维——包括绿色、手工和山区产的蜂蜜,含量最高达每千克个微塑料残留。《环境科学与技术》杂志(EnvironmentalScienceTechnology)年发表的一篇分析显示中国的部分食盐含有微塑料,约为每克含55到68个颗粒;在采样的德国砂糖和啤酒中也得到了类似的发现。
水、冰、空气、土地、肉……微塑料可谓全方位占领了我们的世界。说到底,这场入侵的规模恰与我们自上世纪50年代以来对塑料的疯狂消费成正比。这些长链碳氢分子的产量从未停止过增长,平均每年增加9%,年达到了3.亿吨。8%以上的石油产量被用来制造这种木材、玻璃和钢材的理想替代品,从没人对此有过抱怨。塑料是一种神奇的材料,轻便耐用,抗腐蚀,可塑性强,绝缘,而且便宜。想想购物袋和塑料瓶里的聚乙烯,想想渔网、桶罐和特百惠塑料容器里的聚丙烯,包装里的聚苯乙烯,轮胎、鞋底和保险杠里的聚氨酯,想想衣服和面料里的腈纶,管子里的聚氯乙烯,计算机设备里的聚碳酸酯……还有我们的牙膏和去皮化妆品里加入的塑料微珠。
a)人造草皮足球场的微塑料b)被雨水冲走后在其他土地上发现了来自足球场的微塑料伴随着60年大量生产的,却是60年对塑料垃圾的放任自流和有限的回收利用——在法国,只有5%的塑料包装被回收。根据年《科学》(Science)杂志上发表的一份研究,每年有万到万吨的塑料进入海洋。于是就有了今天的结果。“仔细想来,很显然这样的趋势之前就形成了。”加拿大多伦多大学海洋生物学家切尔西·罗什曼(ChelseaRochman)表示。面对那些倾入海洋与河流的塑料垃圾,面对它们粉化形成的包裹一切的微塑料颗粒,扮无辜装惊讶已经很难再行得通了。
AdventureScientist收集的微塑料数据图缺少研究的分解过程为什么人们之前没有预料到这样的局面?法国国家科研中心图卢兹保尔·萨巴蒂耶大学分子作用及化学、光化学反应实验室(IMRCP)的亚历山德拉·特尔·阿勒(AlexandraTerHalle)指出:“工业界对塑料产品在正常使用年限中的老化情况进行了许多研究,仅此而已。
对于这些材料在环境中的分解几乎没做过任何实验。”事实上,质量工程师丝毫不关心他们手下的塑料玩意将如何在日晒、波涛、水流、大风、海水,以及微生物的共同作用下分解。至于其他参与者……“之前只有一些海洋学家和生物学家为了塑料垃圾问题而奔走,然而他们对这些材料并没有很深入的了解;化学家也只是最近才开始研究这些问题。”法国勒芒分子和材料研究所(IMMM)化学家法比安娜·拉加德(FabienneLagarde)介绍道,“这些聚合物产品能保持完整的时间似乎甚短,分解速度可能比我们预想的快得多。”
在爱尔兰海滩上的聚苯乙烯泡沫珠实验室里进行的第一批实验揭示,这一过程有着超乎预料的复杂程度。紫外线辐射能够破坏聚合物分子长链这一点已经非常清楚,但分解颗粒本身的几何形状和大小随后会影响分解速度,而分解后碎片的扩散路径则更是难以捉摸。“随着分子不断变短,物体表面不断蚀化,分解颗粒本身的化学和力学性质将发生质的改变。比如浮动性就会不一样。”法比安娜·拉加德指出,“会有一些未知机制介入,所以今天我们还无法推断出一个塑料瓶最终会变成什么样子。”
有些重塑料,如聚碳酸脂,会自然而然沉入海底。而密度较小的塑料,如聚乙烯,则会在水面漂浮,但也有可能在涡流的作用下,或是受到在自己身上附生的生物和海藻的重压而下沉……这些生物中,有些可能会在没有光线的海洋深处渐渐死去,从而卸下一部分塑料垃圾的负担,使它们重新回到水面。
“我们只能根据对洋流的了解来追踪水面塑料去向,”英国伦敦帝国学院的海洋学家罗南·麦克亚当(RonanMcAdam)解释道,“问题是进入海洋的塑料只有1%会浮在水面!”这表明还有大量微塑料周转于水下,或(暂时或长期)存在于海洋生物或鸟类的体内,或冲上海滩,少不了还有大批沉积于海底。
然而,大型垃圾的分解并非这场微塑料大入侵的唯一原因,还有其他更为隐匿的源头。英国一项研究证明,用洗衣机洗一件聚酯或腈纶衣服,就会有至少根塑料纤维进入洗涤用水。要知道,某些化妆品每次用完都会给环境增添数千个塑料微粒。即便净化站能够将这些微塑料垃圾中的90%拦截下来,但剩下来的还是会残留在净化泥中,时常被撒入农田。同时,“汽车轮胎的磨损不断将微塑料释入空气;而且我们丝毫没有意识到,空气中还充斥着我们身上合成面料磨损释放出的大量塑料纤维。”巴黎东部大学水文、环境和城市系统实验室研究员强尼·加斯贝里(JohnnyGaspéri)陈述道。这些纤维在风力作用下会散落到最纯净的湖水上,或是落到蜜蜂采集花蜜的鲜花上,落到用来酿造啤酒的大麦上,最不济落到地上,然后被一场大雨冲入最近的水体。
在年西北夏威夷群岛海洋垃圾清除任务期间看到的微塑料那又怎样?在杀虫剂和内分泌干扰剂频频敲响警钟的今天,塑料似乎很难让人感到害怕:毕竟,这种材料本身化学性质不活跃,又是取自石油、天然气这些自然界的化石……只是,在最近几个月的实验结果面前我们很难无动于衷:沙蚕(A.marina)在高密度聚苯乙烯环境中暴露8天后,开始出现炎症反应,活力也明显下降;法国海洋开发研究院(IFREMER)的实验室将太平洋长牡蛎在超高密度聚苯乙烯环境中暴露两个月后,其繁殖能力下降了41%;鲈鱼鱼苗在模拟环境微塑料浓度的实验条件下生存一段时间后,出现了发育迟缓,而且对天敌的危险性气味也不再有反应。
突破肠道屏障
有些纳米级塑料碎片是目前的分析从未涉及到的。“海洋学家采样一般用的是‘蝠鲼网’,这种网网眼直径为0.33毫米,最开始是为捕捉浮游生物而设计的。所以无法捕捉直径更小的物体。”法比安娜·拉加德指出。结论:要在自然界中采集、发现这些微小的合成材料碎片,目前还有着很大的技术障碍。
小虾中的微塑料问题是这些纳米微塑料有可能像某些工业制造的纳米颗粒一样,穿过肠道的屏障,将污染带入我们的循环系统、内脏,甚至细胞中。“目前在这方面没有任何文献可以参考。”阿兰-克劳德·鲁多承认,“我们感觉找到了一个问题,却不知它会把我们带向何处。”“纳米塑料正在成为一个新的热门研究领域,”法比安娜·拉加德强调,“随着塑料的不断分解以及新塑料残留的产生,纳米塑料颗粒的数量正呈几何级数增长。现在只是开始而已……”
这只是这场塑料入侵的开始,这场入侵不会止步于占领湖海山川、占领花粉,它可能会在某一天延伸至人体最隐秘的角落。
而这一切,我们之前竟从未料到。
------END------
文章来源知乎作者新发现如有侵权联系删除
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇