独家策划 | 海的呼唤:微塑料入侵,海洋PM2.5来了

  编者按:海洋占地球面积的71%,与我们人类命运息息相关。其物种资源丰富,数百万年,海洋带给人类丰富的食物、资源和能源,它维系着人类的生存与发展;海洋作为参与全球碳循环的一个阵地,发挥着至关重要的作用。21世纪的工业发展迅猛,在"海洋命运共同体"的视域下,全球变暖、微塑料污染、海洋酸化、海洋缺氧、海洋热浪、海洋生物链断层,珊瑚白化、海草退化、海洋旗舰物种濒临灭绝……这些正在发生。海洋作为孕育生命的摇篮,真的是取之不尽用之不竭的吗?如今的海洋,自我修复的能力还剩多少?

  "珊瑚没了小鱼就难以苟存,然后就是大鱼,至于人类,你可以看作是最大的大鱼。"纪录片《追逐珊瑚》里的话发人深省。蝴蝶效应,一只亚马逊雨林的蝴蝶扇动翅膀,会引起一场飓风,看似相差万里的事件,却层层递进,互为因果。如同人类与海洋的关系,"竭泽而渔,岂不获得?而明年无鱼",在国际海洋生态环境日益严峻的今天,自然已对人类拉响了警铃……

  据了解,全球气候变化将导致海洋变暖、海洋酸化和海平面上升;农业径流导致富营养化并导致海洋缺氧:许多有机污染物(例如,POPs等)可以通过陆源排放进入海洋,将影响海洋生物的健康,海洋环境将面临更多的挑战。数据显示,全球每年进入海洋的垃圾总量大约640万吨,而每天大约就有800万件,其中70%沉降至海底,15%漂浮于水面,5%存留于沙滩。

  何为微塑料?海南师范大学刁晓平教授为我们介绍:微塑料这个概念是由英国科学家汤普森等人2004年在《科学》杂志上首次提出,是一类尺寸小于5毫米的塑料碎片和颗粒,也被称为海洋中的PM2.5。微塑料根据来源分为初级微塑料和次级微塑料。初级微塑料主要用于化妆品及牙膏、护肤品等日常用品行业。次级微塑料则是通过一系列的物理化学过程,如波浪和风的磨损、水解、紫外线辐射、微生物降解和热降解等,大型塑料的线纤维、塑料容器、网、轮胎和薄膜产生的。目前认为次级微塑料是水生环境中微塑料污染的主要来源。由于微塑料粒径小、密度轻,可在海洋环境中长距离广范围的迁移,且因其具有较大的比表面积,微塑料对重金属及持久性有机污染物具有较高的富集能力,同时对污染物的环境迁移及生物体内累积与传递等具有明显的传输作用。"我们知道以颗粒直径区分,小于5毫米的塑料颗粒,称之为微塑料,当然还有更细粒径的塑料颗粒,比如小于一个微米的,称其为纳米塑料。而纳米塑料甚至比微塑料更危险,对环境生物的影响超乎我们的想象。"

  微塑料的不同形态。图片由刁晓平提供

  2020年新冠病毒席卷全球

  据估算15.6亿只口罩已排放大海

  海南海域环境监测出微塑料

  2020年,新冠病毒席卷全球,世界各国为了疫情防控,陆续呼吁民众佩戴口罩。据海洋保护组织OceansAsia发布的最新报告,2020年全球生产了520亿只口罩,至少有15.6亿个口罩流入海洋,导致额外的上千公吨的海洋塑料污染。"一次性口罩的原料为塑料纤维,当在环境中分解时,可能会释放更多的微塑料,若随意乱扔,对环境造成的危害难以估量,甚至可以通过食物链累积,最终影响人类自身"。她的这番话,早已得到了印证。海南师范大学海龟救助站里,送来的救助的海龟,就有误食塑料袋制品,或被塑料制品缠绕、割伤身体器官的救助案例。

  资料图片。图片由史海涛提供

  微塑料在海洋生物体内,还可充当一种载体,而这种载体可以增强海洋环境中其它有机污染物物或病原微生物的毒性,因为污染物或病原微生物可以吸附在微塑料上;而微塑料进入鱼类、贝类等生物体肠道中,不仅会对其肠壁组织造成损伤,而且增加了生物感染的机会;当它吸收海洋微塑料时,生物体内有机污染物停留的时间变长,从而导致其毒性增强,微塑料对海洋生物产生了间接的毒性。

  误食塑料制品死亡的鸟类。图片由刁晓平提供

  "国内很多环保组织者经常组织在海岸清扫垃圾,这已经成为全球公益组织里的一个非常重要的活动。在海南三亚,蓝丝带海洋保护协会对三亚周边6个海滩开展了长达一年的基线调查工作,他们发现,三亚湾旅游旺季塑料垃圾超过每平方米10万件塑料垃圾,其中最高达到每平方米35万件微塑料垃圾,其总数是全国均值的1.5倍。"而世界各地的科研团队研究,也证明了海盐、啤酒、蜂蜜、自来水和鱼类中均有有微塑料存在。

  微塑料在环境中的分布和迁移。图片由刁晓平提供

  海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室南海环境胁迫与生态系统响应课题组,对海南岛海口、文昌、万宁、陵水以及西沙群岛等典型海域的微塑料的分布进行了检测,结果发现海南岛海域海水中微塑料为每平方米830—2300个,其中沉积物中微塑料平均丰度可达16—290个/kg,而鱼类体内的微塑料平均丰度最高达167个/条,此外,西沙群岛海水中也检测到了微塑料的存在。经鉴定其微塑料成分主要为聚乙烯、尼龙和聚苯乙烯泡沫等。经研究发现水产养殖及生活垃圾排放是这些微塑料的主要来源。在对海南万宁红树林沉积物进行调查发现每立方米有830-2300个微塑料,全国最高达每立方米1600-12600个,海南红树林微塑料含量在全国处于中等水平。

  微塑料无处不在

  或通过人类血液,直达胎盘

  海南水体及鱼类肠道检测出微塑料

  "我们去年调查了海南陵水新村,采集了当地的食用鱼类进行微塑料分析,结果表明,其中一些鱼类的肠道中,确有微塑料成分"。研究人员首次在人类胎盘中发现微塑料。这一发现再次印证了这些细微的塑料颗粒具有极强的渗透性,不仅存在于我们可见的世界中,甚至已经进入我们的体内。

  "根据前期的研究,我们发现一种海水鱼类,它肠道中的微塑料含量要高于其它鱼类。它吃这么多微塑料,难道不影响它的健康吗?或者,是它的肠道内有能分解微塑料的微生物?"刁晓平表示,她所在的科研团队将继续关注这种鱼的研究,或许能在微塑料的生物降解中,找到一些答案。之前,北京航空航天大学杨军教授所带领的科研团队,成功找到了分解泡沫微塑料的生物,黄粉虫。但微塑料种类繁多,需要找到能分解微塑料的生物,还需要全世界科学家的不懈努力。

  微塑料能使牡蛎的内分泌失调,影响其进食和繁殖。图片由刁晓平提供

  科学家的呼吁:

  正确处理废弃口罩

  海岸带微塑料的监测和管理迫在眉睫

  如何应对微塑料的危害,刁晓平教授认为,治理微塑料这需要各界的努力。作为新型海域污染物,海洋微塑料尚缺乏统一监测、分析和评估技术标准,微塑料在不同海洋环境中的降解过程与机制尚不完全清楚。海南近岸海洋环境中微塑料实际通量缺乏监测数据,环境浓度下微塑料对海洋生物的毒性效应仍待研究。而海南缺乏陆源及海洋环境中塑料垃圾和微塑料的收集及清除技术,也缺乏这方面的技术研发投入。对于废弃的口罩建议设置专用垃圾桶,实行标准化的收集和处理。提倡用棉质口罩等可重复使用的口罩代替一次性口罩。并抓紧研发可生物降解口罩新技术。对海洋微塑料管控的责任部门不明确,尚缺乏对海上和内陆水上运输、渔业生产微塑料的有效管控,对微塑料污染管控尚未有专门法律。最重要的是,民众普遍对塑料污染的认知程度低,尤其是海洋塑料垃圾和微塑料污染方面的环境教育体系尚未健全。 "海南有着长达200公里的海岸线,海岸带的监测和保护任重而道远,开展海岸带微塑料的监测和管理迫在眉睫。"刁晓平教授尤为感慨地说。

  刁晓平:教授,博导,海南省领军人才,海南省环境科学学会副理事长。目前从事环境污染与生态系统响应的研究。先后主持完成国家科技支撑项目,科技基础资源调查专项、国家自然科学基金项目、海南省重点科技项目等,以第一作者或通讯作者发表SCI论文30余篇。现为JHM,STOTEN等生态环境领域国际期刊的审稿专家。

  总策划:徐壮志、韩潮光、罗建力

  执行策划/编导/记者:刘昕婷

  摄影/剪辑:曹志

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责任编辑:王焕焕
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