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无“微”不至,还有多少微塑料到达不了的地方?

2019-06-12 16:16:12  来源: WWF世界自然基金会  作者: 来自江湖的熊猫君    点击数量:984
 
近几年,无孔不入的微塑料成为了人们关注的一个焦点问题,对于纳百川的长江而言,自然也无法回避。那么,长江当中的微塑料到底状况如何?今天就要跟大家聊聊这个话题。
 
 
 
 
 
WWF江湖行,行至岳阳     ©️高磊/WWF
 
 
 
微塑料,成功引起了注意
 
 
 
1869年之前,人们还在使用象牙制作台球。为了保育象类,取代象牙制品,在美国首次出现了与塑料有关的专利。如果说这时塑料还是襁褓中的婴儿,那现在的它已然长成覆盖全球的庞然大物。这项出于保护自然,提高效率的技术,发展到如今却与初衷背道而驰。天空,陆地,海洋,几乎不再有塑料未曾到达的地方。
 
 
 
2004年,英国科学家发现了塑料“大军”新的主力战将——微塑料。此时,微塑料已经被发现存在于海洋水体、沉积物及海洋生物中,问题已经显现。2015年,在第二届联合国环境大会上,微塑料污染同气候变化、臭氧消耗等一起被列为全球重大环境问题。
 
 
 
微塑料:微小,难降解,来源广泛
 
 
 
关于微塑料的定义,目前学术界仍没有统一的标准。普遍认为微塑料是粒径小于5mm的塑料碎片、纤维、颗粒或者塑料微珠,没有下限值。粒径很小的塑料可达到1-100nm级别,被称为纳米塑料。
 
 
 
根据生产目的或进入环境的路径,微塑料可分为:1.人为生产直接添加进产品的原生微塑料,2.大型塑料废弃物在环境中降解而成的次生微塑料。
 
 
 
 
 
塑料纤维    ©️UNTHA, 2018
 
 
 
 
塑料碎片    ©️Fraunhofer-Institut, 2017
 
 
 
 
 
塑料微珠    ©️Fraunhofer-Institut, 2017
 
 
 
 
 
塑料颗粒    ©️patchworkversand, 2107
 
 
 
塑料军团派出的这一支微塑料小分队,不仅继承了传统白色污染不可生物降解的特性,更因其微小的体积,使之极易在环境中快速散播,进而被生物体吸收。百万吨微塑料正在随风飘散至世界各地,迁移距离可达100公里。在海洋、淡水(湖泊,河流)、饮用水、污水、地下水及极地地区,都发现了微塑料的身影。大量研究表明,小到浮游动物,大到鲸鱼等海洋哺乳动物,体内都含有微塑料。凭借其微小的身形,微塑料可谓“无孔不入”。
 
 
 
此外微塑料常常吸附有毒物质及致病菌。陆生及水生生物误食微塑料后,可能会造成内脏损伤、炎症、激素干扰甚至死亡。值得注意的是,微塑料对人体的危害,尚未查明。
 
 
 
 
 
微塑料表面吸附病毒、细菌、寄生物    ©️LUBW, 2015
 
 
 
长江里的微塑料:中等偏高水平
 
 
 
由于微塑料最初在海洋中被发现,前期的研究重心几乎全放在了海洋上。内陆河流作为载体,向海洋输送了大量物质,近几十年被认为是海洋微塑料污染的重要来源。长达6380公里的长江,流经数十个经济发达,人口稠密,塑料消费量巨大的地区。在2017年的相关研究中,长江被预测是全球输送最多微塑料至海洋的河流,输送量是排名第二的印度河的近8倍。2018年,中国科学院水生生物研究所对长江中下游的微塑料水平进行了取样评估,还原了长江中微塑料污染的真实面貌。
 
 
 
 
长江向黄海输送了近150万吨塑料废弃物。   
©️Beat Plastic Pollution | UN Environment Programme官方网站
 
 
 
研究结果显示,长江中下游15个取样点(宜昌、荆州、监利、岳阳、嘉鱼、武汉、黄石、九江、彭泽、安庆、芜湖、南京、镇江、江阴、南通等江段)水样微塑料浓度范围为19.5万—90万个/平方公里,平均值为49.2万个/平方公里。与使用相近分析方法的全球研究相比,长江的微塑料浓度处于中等偏高水平。
 
 
 
 
在显微镜下,微塑料五颜六色,数量不等,大小不一    ©️Xiong et al., 2019
 
 
 
在中下游研究河段内,从嘉鱼到安庆河段的微塑料浓度值明显较高(武汉尤为显著)。也就是说,微塑料更集中地分布在河段内最大的城市至最大的连接湖泊附近。
 
 
 
在粒径方面,水样中主要含有粒径<1mm的微塑料。这些粒径极小的微塑料,可能是由5-25mm的塑料经风和光降解而来。
 
 
 
在组成方面,大多数水样主要含有聚丙烯(PP),安庆和芜湖水样主含聚乙烯(PE),武汉水样主含聚苯乙烯(PS)。这些都是制造塑料制品常用的化学物质。
 
 
 
 
 
长江中下游河段微塑料浓度(个/km2)及各种微塑料形状占比    ©️Xiong et al., 2019
 
 
 
在人们原本的想象中,从河段各处产生的微塑料在进入水体后会向下游漂流,不断堆积,在河口处含量达到最大值。但浓度分布显示,事实并非如此。长江下游江阴、南通,中上段的宜昌、荆州等地微塑料含量明显低于中段的武汉、黄石。那么,这些微塑料都去哪儿了呢?
 
 
 
结合更早期的研究发现,长江上游的三峡水库中微塑料含量比中下游高出一个数量级。除水样外,所有的沉积物样品中也都检测出了微塑料,数量在7—66个/kg不等,平均值为34个/kg。
 
 
 
这表明,长江中的微塑料并非全部流入了海洋。这些微塑料很有可能被上游的大坝截留,也有可能与河流中的微生物等结合,被水生生物误食,或在滞水区沉积在河流底部。真正输送进海洋的微塑料,或许没有预测模型中那么巨大。进入河流的总数量和留存在河流中的部分,都可能对最后的结果产生影响。精确的数据仍需进一步研究。
 
 
 
江豚:宝宝心里苦但宝宝不说
 
 
 
有数量可观的微塑料滞留在了河道中,这对生活在长江中的江豚来说不是个好消息。这些小小的微塑料不止让江豚,也让大型无脊椎动物、浮游动物、甲壳类动物及鱼类防不胜防。通过营养转移或误食,微塑料在生物链中层层积累。
 
 
 
2018年一项针对黄海、渤海区域江豚肠道内微塑料的研究显示,实验中的7只江豚肠道内均含有微塑料,数量为10 -- 32个/只,平均值为19.1 ± 7.2个/只。
 
 
 
 
 
 
 
 
江豚体内发现的各种微塑料    ©️Xiong et al., 2018
 
 
 
由于实验江豚数量受限,不同水生生物的生长环境各异,使得研究数据很难与早期数据相对比。但这些研究至少证实,误食微塑料是不同地区、不同栖息地的鲸豚类共同面临的问题。食性、栖息地、消化道长度都会影响微塑料在其体内的残留水平。
 
 
 
河流里的微塑料到底来自哪里?这也是人们一直好奇的问题。然而由于研究方法的局限,没有办法准确定义具体的根源。不过从江豚体内微塑料的形态和聚合物种类,可以推测出一些潜在的来源。大比例含量的纤维可能与渔业,船运及近岸的纺织业有关。其他形态的微塑料可能来自于上游输送或近岸的垃圾丢弃。结合长江中下游的研究可以推测,城市生活产生的塑料垃圾可能是长江内微塑料的主要来源,这些塑料废弃物甚至在陆地上就已经降解,变得微型化了。
 
 
 
微塑料:作用未知,有潜在风险
 
 
 
微塑料表面会富集有害物质及致病菌,它对水生生物的影响是确实存在的。
 
 
 
许多科学家致力于揭示微塑料对人体的影响,但结果还未可知。事实上,塑料微珠常用作磨砂剂,添加在沐浴露、洁面乳、牙膏等个人护理用品中。尼龙制的衣物在洗涤时也会释放大量微塑料。我们可能在刷牙和洗衣服的时候,就无意吞咽或吸入了很多微塑料颗粒。
 
 
 
尽管微塑料还没有对人体产生可见的影响,但它改变了人体原本的自然状态。作为一种本不该出现的物质,它开始在人体内富集。从长远来看,微塑料未知的作用,非自然的聚集方式,对人体来说可能有潜在的风险。
 
 
 
由于其微小的粒径和难生物降解性,要将已进入到环境中的微塑料再提取出来几乎是不可能的。
最佳的方法,当然是从源头阻止塑料入侵自然。欧盟在2018年1月起采用塑料策略(plastic strategy),以限制塑料的使用,唤起公众对环境及生态健康的关注。科学家和塑料产品制造企业正积极寻找塑料的替代品,政府倡导塑料的有效回收,试图缓和塑料/微塑料产量的快速上涨。
我们能做的也有很多。使用环保布袋、自带水杯,拒绝没有必要的塑料制品,将塑料废弃物放置在正确的回收地点,都可以为减少环境中的塑料含量做出一份贡献。
 
 
 
回到故事的起点,塑料的诞生是为了保护无辜的大象。希望故事的末尾,塑料功成身退,这颗蓝色星球依然运转如常。
 
 
 
 
参考资料:
 
 
Xiong, X., Wu, C., Elser, J., Mei, Z. and Hao, Y. (2019). Occurrence and fate of microplastic debris in middle and lower reaches of the Yangtze River – From inland to the sea. Science of The Total Environment, 659, pp.66-73.
 
 
Xiong, X., Chen, X., Zhang, K., Mei, Z., Hao, Y., Zheng, J., Wu, C., Wang, K., Ruan, Y., Lam, P. and Wang, D. (2018). Microplastics in the intestinal tracts of East Asian finless porpoises (Neophocaena asiaeorientalis sunameri) from Yellow Sea and Bohai Sea of China. Marine Pollution Bulletin, 136, pp.55-60.
 
 
Thepaper.cn. (2019). 地球的一半︱长江里的微塑料去了哪里_澎湃研究所_澎湃新闻-The Paper. [online] Available at: https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_2840981 [Accessed 30 May 2019].
 
 
YouTube. (2019). Mikroplastik einfach erklärt (explainity® Erklärvideo). [online] Available at: https://www.youtube.com/watch?v=NjGdeeCVa9c&list=WL&index=10&t=0s [Accessed 30 May 2019].
 
 
YouTube. (2019). The problem with microplastics. [online] Available at: https://www.youtube.com/watch?v=sl82ZO9AT4Y&list=WL&index=9&t=114s [Accessed 30 May 2019].
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