2019年11月30日至12月2日期間,為了確認(rèn)微塑料在南極洲的分布情況,研究人員從南極洲羅斯島各處收集了19個(gè)樣本,共有109個(gè)顆粒被確認(rèn)是微塑料;尤其是緊鄰羅斯島的科學(xué)基地、斯科特基地和南極洲最大的麥克默多站,微塑料的密度幾乎高出3倍。新西蘭坎特伯雷大學(xué)研究人員,在南極洲的新降雪中首次發(fā)現(xiàn)了微塑料。
發(fā)表在《冰凍圈》雜志上的一篇論文稱,這些微粒含有13種塑料成分,包括最常見(jiàn)的用于制造飲料瓶和衣服的PET,研究人員認(rèn)為,微塑料可能對(duì)南極食物鏈構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。
海洋是全球塑料垃圾最大聚集地,魚(yú)類鳥(niǎo)類經(jīng)常把微塑料誤當(dāng)食物。
01
微塑料沒(méi)放過(guò)任何一塊大地
2019年11月30日至12月2日期間,為了確認(rèn)微塑料在南極洲的分布情況,研究人員從南極洲羅斯島各處收集了19個(gè)樣本,共有109個(gè)顆粒被確認(rèn)是微塑料;尤其是緊鄰羅斯島的科學(xué)基地、斯科特基地和南極洲最大的麥克默多站,微塑料的密度幾乎高出3倍。
這是第一次在南極洲進(jìn)行這種范圍的研究,不過(guò)早在 2018 年和 2019 年與研究船Polarstern進(jìn)行的兩次探險(xiǎn)過(guò)程中,研究人員共采集了34個(gè)地表水樣本和 79 個(gè)地下水樣本,他們總共過(guò)濾了大約 800 萬(wàn)升海水,并在其中發(fā)現(xiàn)了微塑料。
早期對(duì)南極洲微塑料的研究是在研究站、航運(yùn)交通和人員較多的地區(qū)進(jìn)行的,最近在南冰洋的研究和公民科學(xué)項(xiàng)目報(bào)告了深海沉積物和地表水中的微塑料;一個(gè)基金會(huì)在南冰洋使用拖網(wǎng)收集的四個(gè)樣品中都發(fā)現(xiàn)了微塑料。
由 Patricia Holm 教授(巴塞爾大學(xué))和 Gunnar Gerdts 博士(AWI)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組假設(shè),偏遠(yuǎn)的威德?tīng)柡5奈⑺芰蠞舛葧?huì)大大降低。然而,他們的測(cè)量結(jié)果表明,濃度僅部分低于南極洲其他地區(qū)。圖源:網(wǎng)絡(luò)
全球海洋生態(tài)系統(tǒng)中已經(jīng)存在大量的微塑料,從熱帶到北極海冰,如今又到了南冰洋。
(A)國(guó)家南極方案運(yùn)營(yíng)的主要南極沿海設(shè)施,記錄了在地表水、海灘和極鋒以南沉積物中發(fā)現(xiàn)的微塑料和大塑料。地塊邊界:極鋒的平均位置。紅點(diǎn)是研究站和設(shè)施。黃色十字表示大塑料的記錄。綠叉表示微塑料記錄。紫色箭頭表示主要洋流的方向。
(B) 2009年11月- 2010年1月1°× 1°空間網(wǎng)格單元內(nèi)船舶(包括捕魚(yú)、旅游和科研船)的平均數(shù)量。
(C)近地表漂移體軌跡(1989-2015)。圖中顯示了在48°S以南發(fā)現(xiàn)的所有漂移體;那些被部署在極鋒平均位置以北(粗黑線)并向南穿越極鋒的漂移體用紅色/橙色的陰影突出顯示。后面這些漂移器的部署位置用黑圈表示。圖源:網(wǎng)絡(luò)
微塑料到底是如何實(shí)現(xiàn)“環(huán)球旅行”的?
微塑料顆粒通過(guò)兩個(gè)渠道進(jìn)入海洋,其中一種是廢水。
比如在南極水域,科學(xué)研究站和科考船、漁船和旅游船排放的廢水中就含有微塑料。
傳統(tǒng)的廢水處理,包括三級(jí)處理技術(shù),如微過(guò)濾,可能無(wú)法完全去除微塑料,在偏遠(yuǎn)的極地地區(qū),這種情況可能會(huì)加劇,因?yàn)椴僮骼щy可能會(huì)降低處理效率。
淺藍(lán)色代表塑料生產(chǎn)總量,深藍(lán)色為管理不善的塑料浪費(fèi)數(shù)量,灰色為進(jìn)入水圈的塑料垃圾,紅色為進(jìn)入海洋的塑料垃圾。這種形態(tài)被稱為塑料漏斗。4 億噸的塑料經(jīng)濟(jì)變成了 100 萬(wàn)噸的海洋塑料問(wèn)題。圖源:Ocean Cleanup Foundation
這種廢水處理方式本就十分落后,結(jié)果在一篇報(bào)道中發(fā)現(xiàn),在南極洲的71個(gè)研究站中,52%連廢水處理系統(tǒng)都沒(méi)有,這讓污染更加嚴(yán)重了。
另一種是通過(guò)大塑料的分解變成微塑料,然后進(jìn)入海洋。
大量研究表明,微塑料顆粒在海洋系統(tǒng)中持續(xù)存在,在海洋環(huán)流中積累,包括表層和深海水域以及深海沉積物,最終進(jìn)入全球深海和深海沉積物和動(dòng)物體內(nèi)。
經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),海洋微塑料污染有一次和二次來(lái)源。
初級(jí)微塑料來(lái)源很多,比如個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品,如牙膏、洗發(fā)水和沐浴露,以及來(lái)自洗衣店的纖維可能會(huì)釋放廢水中的微塑料纖維。
研究表明,一件聚酯羊毛夾克每次洗滌可釋放出超過(guò)1900條纖維,這其中約90%的微塑料可能被保留在污水處理廠,微塑料可以“順利通過(guò)”污水處理設(shè)施,以基本不變的狀態(tài)釋放到近岸海洋環(huán)境中。
二次微塑料污染,包括顆粒和纖維,是宏觀海洋塑料碎片的分解產(chǎn)生的,在世界各地的海洋中也很常見(jiàn)。
大約一半的廢棄塑料在海水中漂浮,因此可能受到紫外線(UV)輻射和分解的降解。對(duì)人口密集地區(qū)附近海洋的幾項(xiàng)綜合研究評(píng)估,發(fā)現(xiàn)一級(jí)和二級(jí)微塑料對(duì)海洋環(huán)境中總體微塑料水平的「貢獻(xiàn)」最大的是二次來(lái)源。
次生微塑料已知存在于海洋表層和深海水域,以及世界各大洋的深海沉積物中。最近的一項(xiàng)全球評(píng)估表明,每年流入海洋的塑料約為640萬(wàn)噸,約有500萬(wàn)固體廢物從船舶上拋下或從船上掉落。
南極微塑料污染從來(lái)不是個(gè)例,卻暴露出了這種污染的嚴(yán)重性。
02
兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的塑料垃圾
南冰洋的主要洋流系統(tǒng)包括向東流動(dòng)的南極繞極流、向西流動(dòng)的南極沿岸流和順時(shí)針循環(huán)的威德?tīng)柇h(huán)流和羅斯環(huán)流。
在環(huán)流中的極鋒,曾經(jīng)被研究人員認(rèn)為是阻止微塑料污染擴(kuò)散的希望,因?yàn)樗茏钃醯途暥鹊奈镔|(zhì)交換。
但是現(xiàn)實(shí)中,極鋒卻會(huì)產(chǎn)生漩渦,把物質(zhì)轉(zhuǎn)移向南,像南極半島西部這樣的地區(qū),極鋒靠近南極大陸,使得來(lái)自低緯度的海水可以通過(guò)更短的途徑轉(zhuǎn)移到近岸環(huán)境。
極鋒以南的物質(zhì)可以通過(guò)區(qū)域環(huán)流向南流動(dòng)的分支轉(zhuǎn)移到南極大陸,例如在威德?tīng)柡:土_斯海,在那里與南極海岸流的相互作用可能導(dǎo)致進(jìn)一步的擴(kuò)散。
而這將影響著南冰洋的四個(gè)棲息地,分別是遠(yuǎn)洋區(qū)、底棲區(qū)、近岸區(qū)和潮間帶,這里的食物網(wǎng)是流動(dòng)的、不穩(wěn)定的,并且有快速的周轉(zhuǎn),都受到了微塑料不同程度的影響。
根據(jù)使用高濃度微塑料的實(shí)驗(yàn),在浮游動(dòng)物群落中,濾食性動(dòng)物預(yù)計(jì)會(huì)攝入很大比例的食物,因?yàn)樗鼈兊牟妒撤绞绞菑拇罅康乃羞^(guò)濾食物,而微塑料可能會(huì)擾亂浮游動(dòng)物的生物過(guò)程,并影響了構(gòu)成大陸食物鏈基礎(chǔ)的南極磷蝦。
南極磷蝦是一種重要的生態(tài)濾食性動(dòng)物,其種群分布在空間和時(shí)間上都不均勻,約25%的生物量集中在其總棲息地面積的10%,即斯科舍海和德雷克海峽。
斯科舍海是該地區(qū)航運(yùn)的高流量區(qū)域之一,可能是磷蝦攝入微塑料的關(guān)鍵區(qū)域。來(lái)自北半球的證據(jù)表明,微塑料可能通過(guò)在食物鏈底部的關(guān)鍵物種,以及通過(guò)食物鏈,對(duì)中上層生態(tài)系統(tǒng)造成毒理學(xué)影響。這些過(guò)程可能會(huì)對(duì)高等捕食者產(chǎn)生負(fù)面影響,如魚(yú)類、海鳥(niǎo)、海豹和鯨魚(yú)。
僅僅通過(guò)海洋生物這一點(diǎn),就不難理解為什么微塑料能上人類的餐桌,還被攝入體內(nèi)。對(duì)于微塑料污染的治理,勢(shì)在必行,不僅僅是為了能少吃點(diǎn)塑料,重要的還是凈化海洋環(huán)境。比如發(fā)表在《微生物基因組學(xué)》雜志的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),常見(jiàn)的大麥蟲(chóng)(Zophobas morio,又稱“超級(jí)麥皮蟲(chóng)”)可以在其腸道中一種細(xì)菌酶的幫助下吞噬聚苯乙烯(無(wú)色透明的熱塑性塑料),“大麥蟲(chóng)就像小型回收工廠,用嘴巴撕碎聚苯乙烯,然后‘喂’給腸道里的細(xì)菌?!边@種對(duì)聚苯乙烯“有胃口”的蠕蟲(chóng)可能是大規(guī)模回收塑料的關(guān)鍵,科學(xué)家希望這種“升級(jí)版”的生物循環(huán)能帶來(lái)塑料垃圾回收的新方式,從而減少垃圾填埋量。
保護(hù)海洋環(huán)境,讓”塑料瘟疫“不再蔓延,讓白茫茫大地重現(xiàn)潔凈,我們每個(gè)人都在為之努力。
參考文獻(xiàn):
[1]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717308148?via%3Dihub
[2]http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/202206/0f5ac84114734c59b3e594a6d599f0b7.shtml·https://tv.cctv.com/2022/06/10/VIDEznP0t1fR8tH6ebEYlXQt220610.shtml
[3]《Environmental Sciences and Technology》雜志
來(lái)源:中國(guó)國(guó)家地理BOOK