微塑料的年龄有多大？日本科学家揭开海洋微塑料年龄的新方法 - 海洋微塑料研究机构

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研究人员已经设计出一种新的方法来确定海洋中微塑料的年龄。他们的研究结果显示，近海微塑料的年龄范围为1到3年，而近岸微塑料的年龄范围则为0到5年。来自旭化成公司和九州大学的一个研究小组开发了一种确定海洋上游微塑料年龄的新技术。这种方法将塑料氧化水平的分析与环境方面的考虑相结合，如紫外线照射和环境温度。

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从海洋中收集的微塑料样品。长度小于5毫米的塑料碎片被归类为微塑料。比例尺显示长度为2000微米或2毫米。资料来源：九州大学/旭化成公司

应用他们的新方法，研究人员估计了从北太平洋的近岸和离岸地点收集的微塑料的年龄。他们的结果显示，近岸的微塑料的年龄从0到5年不等，而来自离岸地点的微塑料的年龄在1到3年之间。他们的研究结果最近发表在《海洋污染公报》杂志上。

大久保博士通过显微镜观察研究微塑料样品。长度小于5毫米的塑料碎片被归类为微塑料。资料来源：九州大学/旭化成公司

在从湖泊到海洋的海洋环境中，塑料是最丰富的污染物类型。当塑料垃圾暴露在环境中时，它们最终会被分解和碎裂。分解到长度小于5毫米的塑料垃圾被称为"微塑料"。

"微塑料污染被认为是一个全球性问题。在以前的一项研究中，我们发现有大约24万亿粒微塑料漂浮在海洋表层，"领导这项研究的九州大学应用力学研究所的Atsuhiko Isobe教授解释说。"然而，我们对它对环境或生物的影响仍然知之甚少。我们的另一个大问题是，微塑料在海洋中漂移了多长时间。"

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Isobe Atsuhiko教授和收集从上层海洋收集的微塑料样本。资料来源：九州大学/矶部实验室

为了弄清在海洋中发现的微塑料可以有多老，Isobe和他的团队首先调查了什么指标可以用来测量微塑料的年龄。

"塑料中最常见的材料被称为聚乙烯。我们知道，当聚乙烯与环境相互作用时，它会氧化和降解，"旭化成公司的研究员、该研究的第一作者Rie Okubo解释说。"这种降解水平可以通过材料分子量的变化和一种叫做羰基指数的东西来测量。简单地说，当聚乙烯降解时，其羰基指数增加，分子量减少。

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Atsuhiko Isobe教授和工作人员在上层海洋中收集微塑料样本。上层海洋的测量范围是距离水面一米的地方。Credit: Kyushu University/Isobe Lab

当然这还不够。由于微塑料被暴露在各种环境中，该团队还需要对温度和紫外线辐射如何影响塑料降解进行标准化。该团队首先对聚乙烯材料进行了一系列的暴露实验，并收集了关于紫外线和温度的各种组合如何影响材料的分子量和羰基指数的数据。

研究小组发现，UVER--紫外线红血病辐射（一种对地面紫外线辐射的测量）和海水温度是造成塑料降解的两个最大因素。

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"我们收集到这些数据，然后开始把它应用于我们的微塑料样品。所有的样本都来自海洋上层，距离水面最多一米，"Okubo继续说道。"我们还从一系列地区收集微塑料。一些样品是在日本的近岸收集的，距离海岸线10到80公里不等。其他样品是在近海、北太平洋中部和菲律宾海收集的"。

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通过分析收集到的微塑料，该团队能够估计每个诱导性样本的年龄。他们发现，近岸微塑料的年龄从0到5岁不等，而离岸样本的年龄从1到3岁不等。

"我们假设，近岸微塑料从0到5年不等的原因是它们经常被冲上岸，存活的时间比较长。另一方面，近海微塑料需要更长的时间才能到达海洋的这一部分，因此我们没有发现超过3年的微塑料，"Okubo解释说。"这些近海的微塑料也可能通过沉降到水域深处而被从上层海洋中清除。"

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研究人员希望这种新方法将使他们更好地了解微塑料是如何在环境中产生和传播的。这些数据也将有助于开发更精确的模拟，以追踪整个海洋的微塑料。

Isobe总结说："我们对微塑料的研究和理解仍然非常新，由于这些数据，我们对微塑料的基本科学有了更多的了解。我们的下一步将是研究像海浪和海流这样的机械刺激是如何降解塑料的，这样我们就可以收集到更多的精确数据。