从海洋中抽出1吨水来,你觉得会有多少块小塑料块在里面藏着?
我们可能对此没有什么概念,小塑料块有多小?抽出的水又来自哪一片海洋?什么都不知道确实不好猜。
但如果有人告诉你,这1吨海水里藏了830万块微型塑料,震惊吗?!
“微塑料”就这么凭空多了100万倍?
科学界用“微塑料”(mini-microplastic)这一概念来定义直径<5 mm的塑料颗粒。
而近期发表于《湖沼学与海洋学快报》(Limnology and Oceanography Letters)上的一篇文章称,目前海洋中的微塑料实际含量要远远高于此前的估计值。
高多少呢?按浓度来算,5~7倍;按块数统计,100万倍。
这个答案来自詹妮弗•布兰登(Jennifer Brandon),一位加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的海洋学研究人员,同时也是该项研究的领导者。
她表示目前海洋中的微塑料浓度比此前人们的估计值高得这么离谱的原因实际上来自研究者测量微塑料含量的方式。
布兰登说道:“多年来,我们一直用网来收集样品,但那些比网眼小的东西都逃脱了。”
有研究指出:1971~2013年间进行的几千次微塑料样品采集都选用了同一种网,而这种网只能捕获尺寸>1/3 mm的塑料。那些最微小的塑料颗粒透过网眼,逍遥于统计分析之外。
贪吃樽海鞘
鉴于网眼漏洞,布兰登和她的同事们开发了一种新技术来检测海洋微塑料,他们把希望寄托在了樽海鞘(salp)上。
樽海鞘是一种生活在寒冷海域、身体呈桶状且胶状、以水中浮游植物为食的无脊椎动物。它们会带着那1~10 cm长的透明小身板在2000多米深的深海中游动,且时常彼此连接在一起形成长链以便游得更快。
当然,最最关键的是,这些家伙是滤食性生物。它们会通过身体的收缩吸入海水然后将海水中的所有食物全部吞入体内,一点点都逃不走。
对于布兰登他们来说,樽海鞘的肚子就是一个没有网眼的完美微塑料捕捉工具。他们利用樽海鞘,在加利福尼亚洋流、北太平洋亚热带环流(也称为大太平洋垃圾带)以及二者的中间海域抽取了表层海水和海水中的樽海鞘样品。
带样品回到实验室后,这群微塑料搜查官们借助特殊的荧光显微镜观察到了样品中的微塑料颗粒。“当被暴露在多种波长的光下时,塑料会自动发光。”布兰登等人正是利用荧光显微镜的光波让那些小到10 μm的颗粒都现出形来,这些自动发光的碎片比人的头发还薄。此外,他们还对2009~2017年间收集的海水也进行了分析。
而观察分析的结果令人不安。每项研究中的樽海鞘的胃内都含有微塑料,这让研究者们惊呆了。樽海鞘的消化系统运转周期短(时长在2~7个小时之间)、频率高,总体来说就是吃得快拉得快。鉴于此,科学家们认为它们的胃理应很干净,但事实并非如此。
布兰登在一封电子邮件中写道:“真正让我感到最惊讶的是,每一只樽海鞘——不管它来自哪个年份、来自哪个海洋的哪块区域、是哪一种樽海鞘、处于哪一个生命阶段——胃里头都有塑料。这一具有100%(食物)摄入率的物种对于它所处的食物网会造成毁灭性的打击。”
布兰登等人将这些实验结果转化为了对于海水中微塑料数量的估计值——平均每方米海水中充斥着830万块微塑料,而此前估计的是每立方米10块。
该研究的作者写道:“这项研究可能是第一个评估地表海水中最小的微型塑料丰度的样本,这些样本一直鲜被采集。”
当然,数量不同于总体积。布兰登说:“虽然数量上多了100万倍,不过因为新发现的微塑料体积很小,所以数量乘以单件体积得到的总体积只是高了5~6倍。”
这些微塑料可能会带来什么?
但这增加了5~6倍的浓度也已经非常惊人了,尤其会影响到像樽海鞘一样会吃进大量超小微塑料的生物。较大的浮游生物和小鱼则更容易受到较大塑料块的影响。
大量积聚于樽海鞘体内的塑料是一个非常严重的问题。这些微小生物很可能为微塑料提供了一种抵达深海底部的运输机制——它们排泄出的粪便会不断下沉,进入深海底部食物链。
与此同时,樽海鞘作为自己所处食物链中的底层角色,它体内的塑料会流入海龟、石斑鱼以及帝王蟹等以它为食的动物中。要知道石斑鱼和帝王蟹可是人类餐桌上的常客,这些微塑料很可能就顺着鲜美的蟹肉进入了我们的身体。
微塑料对海洋生物和生态系统有害,不过对人类健康的影响尚未探明。但美国国立卫生研究院(NIH)对此感到焦虑,也认为我们都应该感到焦虑。
“微塑料的危害尚难确定,但人们担心通过海洋食物链进入人体的它们会对我们的健康产生不利影响。微塑料既吸收又释放化学物质和有害污染物。塑料的成分或被塑料吸收的有毒化学物质会随着时间推移而堆累并滞留在环境中。不知道你是否会因为食用受污染的海鲜而被这些污染物侵袭。”
在这项新研究中观察到的大多数微塑料来自近海岸,很可能来自陆地径流。微塑料来源很多,包括在衣服里的合成微纤维以及在牙膏和护肤产品中的小球。随着时间推移,这种塑料(无论大小)都会分解成越来越小的碎片,但它们会在环境中停留较长时间。无法通过废水处理将其清除,其中大部分废物最终进入了我们的海洋。
布兰登说:“我们发现的海洋微塑料数量之多令人瞠目,不过塑料是出了名的难降解物质。它的难降解性让830万这个数字稍显情有可原,每个大块塑料都会分解成几千个甚至数百万个小块。”
从陆地流到海洋里的塑料,何时再上岸?
实际上,我们的海洋所面对的,除了大量在过去未被发现、如今在樽海鞘的胃里闪闪发亮的迷你塑料块,还有一直以来都巨量涌入的塑料垃圾。
两周前,一只死苏格兰哈里斯岛沙滩上的抹香鲸被发现胃里有重达100公斤的塑料垃圾:渔网、绳子、塑料杯、手套、包包、管子……
2018年11月,另一具印尼东部海滩上的抹香鲸尸体也被剖出了19件硬塑料、4个塑料瓶、25个塑料袋、2只人字拖鞋、3.26公斤绳子以及115个塑料杯的碎片;
2018年6月,泰国南部宋卡府的一头垂死鲸鱼在临死前吐出了5个塑料袋,之后的尸检也同样剖出了沉重的塑料制品。
死于哈里斯岛海滩上的抹香鲸及进入了其体内的部分垃圾
一项2017年的研究数据显示,从上世纪50年代以来,人类已经生产了超过83亿吨的塑料,这里面有超过63亿吨的塑料变成了废弃物,其中79%堆积在垃圾填埋场或自然环境中;另一项2015年的数据则显示流入海洋的塑料垃圾达到了800万吨/每年。
不断恶化的塑料危机促使各国政府采取行动,包括欧盟在内的许多国家和地区都禁止使用一次性塑料。而很多西方发达国家整治塑料垃圾方面所选择的方法只是把它们送到中国。
据统计,自1992年(中国加入WTO的年份)以来,全世界共有1.75亿吨(占总量的72.4%)的塑料垃圾出口到中国(含香港,且香港接收的塑料里有63%会再输入内地)。
但在2010年之前,中国便开始实施更多、更严格的废物进口政策;到了2017年,中国宣布永久禁止进口非工业塑料废物。
面对着填满了自家垃圾场的塑料废弃物,精致的高加索人或许会把更加深邃的目光投向已经不堪重负的海洋。
联合国秘书长古特雷斯(António Guterres)曾预计2050年左右,海洋的塑料垃圾会比鱼类数量还多,而我们的疑惑是,会多到哪个量级呢?
要控制微塑料问题,源头上就需要限制会造成微塑料污染的产品的生产和流通,做好其回收与处理工作。政府方面,需要相关政策法规的制定与执行;民众方面,则是从小事做起,养成良好的生活习惯。
参考资料:
There's Literally a Million Times More Microplastic in Our Oceans Than We Realized. (2019-12-03)[2019-12-13]. https://earther.gizmodo.com/theres-literally-a-million-times-more-microplastic-in-o-1840175488
‘Horrific' 220-Pound Ball of Plastic Found in the Stomach of a Dead Sperm Whale. (2019-12-02)[2019-12-13]. https://earther.gizmodo.com/horrific-220-pound-ball-of-plastic-found-in-the-stomach-1840151128
Brooks A L, Wang S, Jambeck J R. The Chinese import ban and its impact on global plastic waste trade[J]. Marine Policy, 2018, 72: 219-230.