6 P6 f2 H7 Q2 T! N9 Z
贴一篇我自己写的科普约稿，今年1月原载于《周末画报》。
8 Q% M" N: r9 _9 n. _9 }$ d 由于杂志已经买断版权，谢绝转载。
: N$ l9 b2 g2 [* S! Q
由国际海洋保护协会（Ocean
/ E, q X$ S5 E: N5 T3 Y9 x" c4 w Conservancy）发起的“国际海洋清洁日”（International Cleanup Day），今年已经是第30个年头。据协会官方统计，2014年的清洁日，91个国家的约56万人参与了活动，收集了超过7200吨的海洋垃圾。
( ]6 o% G. ]. R+ H 深圳是中国大陆最早响应这一活动的城市，已经举办了11届。志愿者们每次都坚持通过捡拾海滩垃圾、潜水收集部分海底垃圾，来传递身体力行的环保观念。
# `( ]7 q7 {' }. o d
去年深圳日报对此次活动的报道当中提到，在大梅沙附近的海底防鲨网附近，有一个垃圾带。这一垃圾带并非最近刚刚发现，已经存在很长时间。它是怎么形成的？
1 L" l$ Y+ x M: {4 A 可能你在海滩上，随手扔下下某个包装袋，或者是带着孩子玩耍时损坏而扔掉的玩具，也许也有被潮汐推向海岸时被防鲨网拦下的杂物；大量的游客带来了可观的收入，美丽的风景让人们流连不已，然而那些不经意间剩下的东西，看似像哀愁一样被大海带走，却并没有消失，有的留在海底，有的冲进海洋。
p; w6 ]7 I* j ^: z
海洋垃圾并不是离我们遥远的话题。海洋是一个巨大的连通系统，洋流和潮汐，驱动着海水在各个地点不断流动，大气运动也会造成海洋垃圾的移动。最近最引人关注的例子，大概是今年7月底8月初的连续报道。在印度洋西部的留尼旺群岛的海滩和附近海域，陆续发现了马航MH370航班的部分残骸。这是该航班失事最直接的证据。专家称，正是洋流的推动，使得残骸在一年多的时间内，漂流了这么远；然而印度洋的洋流活动相当复杂，从残骸现在的下落反推失事区域，实在是困难重重。
# ]! m8 \6 C7 N1 f
是的，即使是留尼旺群岛这样远离城市喧嚣的海岛，往往也难以避免海洋垃圾的侵扰；珠江口伶仃洋的内伶仃岛，作为福田—内伶仃岛红树林自然保护区的一部分，其岸边的红树林，也会覆盖上一些海洋垃圾：
. `; R Q3 S0 U: B1 b2 k% M% f
% S3 l) ?, x' |/ L! _
那些没有被海浪冲到岸边的垃圾，又何去何从呢？哪些材质的垃圾，会一直在海洋当中保留下来，成为长期存在的海洋漂浮物？
' O4 p* n% a" f, {, C/ q
塑料，毫无疑问是海洋垃圾最主要的材质成分。根据新西兰奥塔哥大学学者Derraik，在2002年发表的综述性文章，其引用的数据显示，无论是在海岸线、海滩、海床、表层海水，甚至是深海海底，海洋垃圾当中塑料成分占据的比例，大部分在60%到80%之间。从地中海到大西洋东岸的欧洲海滩，从巴拿马到南非，甚至是大洋洲的塔斯马尼亚，亚洲的东京湾，收集、统计的海洋垃圾都符合这一数字。
) z! q# U3 q% u6 k8 Z 海洋塑料垃圾的来源，一部分是陆地，特别是城市。1991年加拿大哈利法克斯港的一项研究显示，港口所有垃圾当中，62%的来源是陆地。而远离城市和港口附近的海域，塑料垃圾的主要来源则是各种海船和渔业垃圾。据估计，早在1982年，全世界商船每天废弃的塑料容器，就超过60万个。这一数字在30年后的今天，随着海洋运输业的日益发达，只会变得更加庞大。而远洋渔业产生的垃圾，早在1975年，一整年产生的总量就超过13.5万吨。
& h7 H/ U- }* [4 z" i7 x. D
更让人感到惊讶的是，Gregory等学者在远离工业化的地区，譬如太平洋上的汤加、拉罗汤加岛和斐济，都发现了数量巨大的塑料碎片。更早的时候，在新西兰的海滩上也发现了大量碎片——这个数量超过每平方米海滩10万个塑料微粒。这些微粒的外形尺寸相当小，大约2-6mm，并且越小的微粒越难以被发现和统计。它们可能来源于不经意掉落的塑料碎屑，也可能是一部分大型塑料垃圾，因为自然界的机械外力破碎而造成。
3 J$ F1 o6 x. e* `2 D 塑料难以降解，已经是众所周知的常识。大部分的塑料，需要超过100年的时间，才能在自然环境当中降解。也正是这一原因，导致海洋垃圾中的塑料不断累积，所占比例难以下降，而仅仅是有一部分形成塑料碎片，更加零散地分布于世界各地。
* X/ {/ L! H$ P
可不要小看这些塑料碎片，它们对于生态环境的影响，可能还不亚于大的塑料垃圾。Robards等学者在两个各自独立的研究项目中，对数千种鸟类的肠道内容物进行了检测，其结果显示，在研究进行的10到15年当中，海鸟摄入的塑料成分显著增加。根据接近20年前的记载，全世界的海鸟中有44%的种类，海洋哺乳动物中有43%的种类，都摄入过塑料。更加惊人的数字出现在海龟当中，86%的海龟类都吃过塑料。
; O. @( d$ \5 E3 k2 ? 这些塑料会怎样影响摄取它们的动物？来自学者Ryan的实验显示，喂食了聚乙烯碎片的家鸡，其肌肉大小比对照组有显著下降。造成这一现象的原因，来自于胃部容积的下降，以及喂食过程中塑料造成的刺激。他对此进一步推论道，海鸟如果摄入较多的塑料，将会减少食物摄入量，使得其积累脂肪的效率下降。而后续对野生鸟类的研究显示，这也意味着个体生存适合度的下降，以及产卵率下降、繁殖失败、体内损伤等等可能的负面后果。
6 c- l4 K! J5 @+ x$ z. c7 U5 r' v 除开难以降解造成的机械性损伤，海洋当中的塑料垃圾，对于海洋当中的动物，还有哪些危害？是不是这些危害仅仅停留在海洋，与我们人类无关？
. M# }5 l F3 p) J 有一个重要的事实不容忽略：塑料垃圾是多氯联苯的重要来源。1988年，Ryan等学者对大海鸥Puffinus gravis的研究，显示鸟类身体当中的多氯联苯，确实来自塑料垃圾；1994年，Bjorndal等学者对海归的研究，也得出了相似的结论。
9 a( A- ?: w, b2 k" {% G3 U6 I 多氯联苯属于致癌物质，容易累积在脂肪组织，造成脑部、皮肤以及内脏的疾病，并且影响神经、生殖、免疫系统。即使在浓度很低时，这种物质也会对海洋生物造成明显的影响。海洋垃圾随着洋流漂浮，缓慢释放出多氯联苯，这令生活在远洋的鱼类，也无法躲开这一类污染物。
+ V2 v. U! j" |% L V, a 而这种物质本身化学性质稳定，对于海洋生物而言，海洋垃圾当中的多氯联苯，在生物体内的浓度，随着食物网的富集作用而不断增加，越是食物网顶端的生物，富集的多氯联苯也就越多。一部分多氯联苯，甚至有机会进入人们食用的各种海产品当中，即使它们来自看似干净的深海。
$ @; d7 l% B2 C) ^5 f8 o
外来物种的入侵现象，也可能随着海洋垃圾的增加而增多。一个实际的例子是一种苔藓动物 Membranipora tuberculata，成功横渡了塔斯曼海，从澳大利亚传播到了新西兰。这一类固着生存、有些类似于珊瑚的动物，有时会附着在塑料上，随其漂流到远方。同样属于苔藓动物的 Electra tenella这个物种，借此方式从加勒比海地区传播到了佛罗里达。
: q* O/ z& g: k6 Z 塑料甚至有机会进入人体，哪怕你并不居住在海边。《科学美国人》杂志去年10月29日报道，塑料微粒已经污染了中国市场的海盐，“每磅（约合454g）海盐检出了1200多颗塑料微粒”。
8 }, Z9 }+ B$ z6 T: k* ~+ V$ z
这份报道援引的数据，来自于刚刚发表的华东师范大学施华宏研究小组的一篇研究论文。研究对象是三类食用盐：海盐、湖盐和岩盐，一共收集了15个品牌的食用盐进行研究。文章实际提到的结果，海盐当中的塑料微粒含量为每千克550-681个微粒；对应地，湖盐当中为每千克43-364个，岩盐当中为每千克7-205个。这些塑料微粒的粒度大小在200μm以下，最常见的是聚对苯二甲酸乙二酯，商品名涤纶，常用于饮料瓶；其次是聚乙烯，是日常生活中最常用的塑料成分；还有赛璐玢，也就是平常所说的玻璃纸，广泛应用于食品、药品、香烟的包装当中。
6 b" C2 S. G3 j" |
这些食盐当中包含的塑料微粒，不排除来自于生产包装过程的可能；但海盐的塑料微粒明显多于另外两种食用盐的检测结果，显示出海洋垃圾当中，直径小于200μm的塑料微粒，很有可能会通过海盐的生产而进入日常生活，这是由于海盐生产商一般是通过海水蒸发，盐类结晶而得到海盐，这一过程当中，细微的塑料颗粒并不能被分离在外。
" O/ F4 x9 T( i4 o 不要忘了，海洋是个巨大的连通系统，在其他国家和地区，海盐受到塑料污染的情况极有可能也非常普遍。如果一个人按照世界卫生组织推荐的最大摄入量来摄取海盐，一年大概会摄入1000多颗塑料微粒。
* j$ a# [" j9 M8 d Y- y+ L 无独有偶，稍早的一篇来自比利时Ghent
0 E+ v/ T0 ~3 ]6 g: T) K: H University的研究文章提到，欧洲地区的食用贝类，也受到了塑料颗粒的污染。Cauwenberghe等学者在研究当中发现，贻贝 Mytilus3 x. V1 h: x/ u
edulis 和牡蛎 Crassostrea gigas 这两种常见的食用贝类的组织当中，都检出了塑料颗粒。
0 Y) g) z- ?% a* p+ I7 k
根据这一研究的估算，欧洲消费贝类最多的地区，譬如比利时（人均每天消费72.1g贝类），每年将摄入11000多颗塑料微粒（这里的塑料微粒粒度不少在25μm以下，小于前文提到的海盐的研究文章）。海产品当中的塑料微粒，正在成为塑料污染对人体造成直接影响的最大威胁。
+ Q& K2 e) A) e" D
人类对于海洋垃圾的认知在不断加深，也越来越注重对于海洋垃圾问题的全球化视角的研究。以往的研究多注重于某一地点当地的海洋垃圾格局，前文提到的很多例子都是如此。在反思之前研究的同时，学界也通过越来越先进的手段，监控海洋垃圾的变化，譬如利用卫星进行监控。
* u4 d8 G$ ?' {6 k% Q2 F. u$ H
2012年，美国夏威夷大学国际太平洋研究中心和加州大学圣迭戈分校的几位学者，第一次利用卫星跟踪漂流浮标的方式，对海洋垃圾的流经途径进行跟踪。他们通过对地转偏向力和大气流向监测来构建模型，并通过计算机计算，拟合得出垃圾是怎样通过长期漂浮，集中汇聚目前观测到的5个大洋区域。这些区域，分别位于太平洋东北部、东南部，大西洋中部、南部，以及印度洋西南部靠近马达加斯加岛的区域。这是全球尺度研究海洋垃圾问题非常好的例子。
3 i- m, @8 v0 k& }. X) V
而今年新近发表的一篇综述指出，之前学界对于海洋垃圾问题的研究，存在如下问题：由于研究地点局限于某地，以及对于海洋垃圾材质、尺寸的取舍，造成研究对象有所差别；研究方法也各有侧重，无法统一；以上原因造成了一些相互矛盾的结果出现；真正能够支撑全球性尺度研究海洋垃圾问题的文章，数量相当有限。迄今最有用的数据，还是来自欧洲与美国的研究结果。这些研究局限于沙滩海洋垃圾这个领域，但其数据提供了长期研究的内容。
5 u" O+ [1 p) ~$ k8 F5 F 如今对于海洋垃圾的研究，体现出这样的趋势：越来越多长期而广泛的取样，同时注意统一的研究程式和国际合作；取样越来越注意潮间带的生态环境，如红树林、盐沼、珊瑚礁、石质海岸，这些地带以往很少有研究企及；对于海洋垃圾更精确的定义，以及哪些部分能提供最有用的数据，以此帮助理解海洋垃圾问题；对哪些因素可能导致不同垃圾，在不同时间与地点，造成不同影响，提出更多的假说与实验；对垃圾的管理、回收与恢复将造成哪些不同的后果，这些后果如何从海洋垃圾的来源变化和后续途径之中体现，也是一个研究的趋势。
: ]+ U5 L0 f, Q5 ?8 i 海洋绝不是人类最后的垃圾场。广阔的海洋拥有远超陆地的面积，而科技的发展也让人们越来越依赖对海洋的开发利用。关注海洋垃圾问题，重视垃圾的处理和回收利用，革新对包括垃圾问题在内的全球范围环境问题的研究手段和思路，对于我们和子孙后代的长久生存，真的很重要。
+ M- g* Z- C2 y) k. z
