我国科学家首次在南极海域发现「微塑料」,我们应当如何应对微塑料污染的危害? - 海洋微塑料影响

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南极之前有一篇关于微塑料的综述,的是发在《 Science of the Total Environment》……具体原文链接如下:Microplastics in the Antarctic marine system: An emerging area of research 17年11月见刊的,17年2月投稿的。摘要页截图如下。

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——————————以下是原答案和一些补充————————————做了一些删改,主要是去掉了一些语气偏激的内容

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刚好做微塑料的研究。

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现在整个学术界对微塑料的风险还没有定论……

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一边是做微塑料研究的科学家们千方百计的想证明微塑料的风险,另一边是一群科学家们隔三差五的就会在环境类顶刊上写个评论黑一下微塑料的研究。最关键的是,现在所有做出毒性效应的研究几乎都远大于环境相关浓度。之前有一个环境相关浓度对海鱼影响的发了science,结果涉嫌学术不端,被撤稿了……瑞典人。

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微塑料现在是环境科学领域内最好发文章的热点,在环境相关浓度的风险被证实之前,我觉得普通人和政府没有必要大惊小怪的去对微塑料特殊对待,实际上我们每天都能接触大量的微塑料。

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但是科学研究需要继续,需要证实或者量化环境相关浓度微塑料的风险,然后我们再需要采取下一步的行动,欧洲人现在真的走的过于远了……

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南极发现微塑料当然值得关注,虽然前人已有报道,但是可能这次我们的工作会更细致和全面,还是很期待相关文章的

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———————————————1月15日更新————————————————

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昨天说了我对这个事件本身的看法,现在来正经回答一下问题,以下内容部分引自我自己的公众号文章:塑料污染,不仅仅是那些大家伙,更不仅仅在海里

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什么是微塑料:

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在科学定义上,微塑料一般是指粒径小于5mm的塑料颗粒。不要问我为什么是小于5mm这个数字,没有为什么,就是科学共同体公认了这个数字……

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塑料垃圾从大到小 (Archipelagos Institute)

微塑料如何形成的:

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一般我们认为微塑料的生成途径有两种:原生微塑料和次生微塑料。原生微塑料是指工业生产中本身就会生产一系列的粒径小于1mm的塑料微珠,作为打磨剂添加到各种洗护用品中。而次生微塑料则是指由于风化、机械磨损和紫外辐射等物理化学作用的复合效应,大的塑料垃圾可以在环境中破碎成小的塑料颗粒,这些小颗粒只要小于5mm了,就成了微塑料

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洗面奶里面添加的塑料微珠,一种原生微塑料 (www.plasticfreeseas.com)

由于体积更小,微塑料更容易进入生物体内。科学家们发现,小到水里的浮游动物、底栖蠕虫,大到各种鱼类、鸟类,甚至连海狮、海豹和鲸类都能够摄入环境中的微塑料。甚至有研究发现某些鹱形目鸟类(信天翁、海燕之类的)会因为微塑料表面附着的微生物所释放的化学信息素而误认为那是他们喜爱的食物。

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水中各种小型动物摄入的微塑料 ( Cole et al. 2013)

微塑料到底有什么危害:

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正如我前面所说,目前这方面的问题恰恰是微塑料研究的热点,因为这些问题没有说的很清楚。目前大家关注的主要还是微塑料对海洋生物的危害,从最小的浮游生物到最大的鲸类,都有相关的报道。当然,不一定都是毒理学报道,有一些还是毒理的报道。目前在实验室研究已经有发现微塑料可能会影响水生生物的生长、营养吸收、繁殖、发育等等……甚至还有研究发现会影响生态系统的功能。

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韩国科学家综述的微塑料暴露试验的生物

但是有几个问题:1.机理不清楚;2.机制不确定,ES&T曾经不止一次出现先过同一周那两篇文章一篇说微塑料有毒一篇说没毒的情况;3.实验室剂量远大于环境相关浓度(目前微塑料的环境相关浓度如果每升能超过10个就已经非常高了,而这个浓度在实验室那根本没法做暴露实验。)。

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但是微塑料的潜在风险还是值得我们重视,因为不仅仅是微塑料本身,更在于它上面吸附和添加的物质:

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由于塑料的疏水性特点,它们和环境中的有机污染物的结合能力也更强。再加上微塑料颗粒由于粒径小、比表面积大(面积/体积),对有机污染物的吸附能力要比大的塑料垃圾更强。而这些被塑料吸附的有机污染物就会随着塑料被生物的摄入进入生物体内,并可能在生物体内积累。

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更糟糕的是,塑料的生产过程本身就会添加一系列的物质用以改良塑料的性质。这些物质对塑料来说是好东西,可对我们人类健康来说就不一定了。随便举几个例子!塑化剂大家听说过吧?就是台湾黑心商人往饮料里加的那个,这是最重要的塑料添加剂之一。双酚A估计每个家里有baby的父母都有所耳闻,它可是重要塑料抗老化剂。阻燃剂可能大家有点陌生,塑料防火都靠它们,可是他们中的很多都已经被列入了《斯德哥尔摩公约》严控的持久性有机污染物名单。这些添加剂多少都有一些毒性或者是内分泌干扰效应。微塑料既然是来源于塑料,这些添加剂可以点都不会少,而且释放能力也一点都不弱!

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微塑料污染在哪里:

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人类对塑料污染的关注更多的是在海洋,微塑料也不例外。从2010年起,科学家们对海洋微塑料污染的关注越来越高。从大西洋东岸的欧洲沿海,到太平洋西岸的加州外海,从人口密度高航运发达的地中海,到人迹罕至的南北极地区,越来越多的研究表明微塑料污染普遍存在于各种海洋环境中。从大洋到近海到海岸再到海洋生物,微塑料的阴霾笼罩着海洋生态系统中的每一个角落。

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海洋中无处不在的微塑料污染,但是仅仅在海洋么? (YooeunChae & Youn-Joo An,2017)

而我国由于承包了世界上最大比例的塑料产量、用量和废弃物排放量,不少研究都认为我国是世界上最大的海洋塑料污染输出国。《Science》在2015年曾经发表过一篇研究报道,估算了每年排入海洋的塑料垃圾的量,其中我国的量最大,另外今年新发表的几个做模型计算的文章(Nature communication和ES&T都有)也都有相似的判断。

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2010年世界各沿海国家向海洋排放的塑料垃圾,我国……(Jambeck et al., 2015)

但是微塑料仅仅在海洋么?

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上面提到的Science论文估算的每年排入海洋的塑料垃圾的量,只占每年全球塑料垃圾产量的5%不到。那剩下的95%去哪里了呢?即使有很大一部分塑料垃圾被回收、填埋或者焚烧,还是不可能避免的会有大量塑料垃圾进入内陆水体,也就是和我们日常生产生活关系最为密切的水体!

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实际上,虽然同海洋相比内陆水体微塑料污染的研究还相对较少,但从目前的研究我们就能发现,内陆水体的微塑料污染风险一点也不比海洋低!科学家们在北美五大湖德国莱茵河流域、瑞士和意大利的淡水湖泊甚至蒙古的偏远湖泊中都检出的含量不低的微塑料的存在。而更有意思的研究结果还在后面……相信也是大家更关心的,我们国内的情况!

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和欧美一样,国内的微塑料研究也是从海洋先起步的。从长江口到黄海东海,再到东南沿海的各条江河的入海口,再到海洋里的贝类,甚至包括海盐……我们国家沿海的微塑料污染情况一点儿都不比国外乐观。

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至于我们国家的内陆水体呢?

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我所在的学科组近年来刚好就在关注着我们国家内陆水体的微塑料污染情况。

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我们组在三峡库区青藏高原湖泊里做了不少关于微塑料污染调查的工作。从我们组两年前发表在《Environmental Pollution》和去年刚刚发表在《Environmental Science & Technology》上的关于三峡库区支流微塑料污染的报道来看,三峡水库水中存在这大量的微塑料,且浓度远高于已有报道的其他水体,而且三峡水库的微塑料在水体、沉积物和鱼类体内都有分布。

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三峡水库水面漂浮的垃圾,其中很多就是塑料 (张凯 摄)
我们实验室在三峡采集到的微塑料样品,右边是体式显微镜下照片(Zhang et al., 2015)

在2015年藏北湖泊科学考察的过程中,我们还发现了藏北腹地人迹罕至的色林错流域的湖岸沉积物中竟然还有数量可观的微塑料存在。要知道,藏北地区的人口密度可能连东部地区的千分之一都不到啊!但即使如此低的人口密度,我们都能在藏北美丽的湖边看到人们丢弃的塑料垃圾。这些垃圾在高原强烈紫外线和干燥气候的作用下,最终形成了微塑料颗粒,进入可能很多人类都不曾踏足的环境中。我们组刚刚接收的一篇论文也报道了在青海湖的类似发现。

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色林错湖岸上采集到的微塑料 (Zhang et al., 2016)

除了我们课题组外,其他国内科学工作者们在太湖和武汉的城市湖泊也发现了微塑料的大量赋存。这也和我国全球塑料最大生产使用国的身份相符,更是我们国家废旧塑料的回收利用率低、人们环保意识不强、废弃物管理水平落后,大量废旧的塑料制品被随意丢弃而进入到环境中的直接恶果。

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太湖和三峡微塑料浓度与世界其他研究中的对比

好了,回头问题,我们应该做什么:

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正如我昨天所说,在科学研究确定微塑料污染的风险之前,我并不认为政策方面需要走很远,毕竟这可能会涉及很多的产业,会存在经济风险,在危害没确定之前,无法衡量政策的效益。

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但作为一个普通人,如果你觉得你想为去除微塑料污染做点什么,那还是可以有很多事情可以做的,最简单的就是减量!虽然微塑料的风险没有确定,但是大塑料的风险和危害是非常明确的,也是UNEP确定的新时期全球环境问题之一。如果我们尽量少的使用大塑料,那微塑料的生成也可能会响应的减少(我这里用的是可能)。另外就是塑料垃圾的处置,一定要回收再利用,不要随意丢弃到环境中。对于纤维来说,我个人倒是觉得还有待商榷。

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青海湖边的塑料垃圾 作者摄

我们国家面临的环境问题很多,微塑料绝对不是最棘手的一个。面对环境问题,一般最保守的都是欧洲国家,所以他们对微塑料的法规也最严,研究也最关注,这波微塑料管理研究的节奏也是欧洲国家带起来的。美国相对而言会比欧洲国家开放一点,但是现在美加也已经有相关的禁止微珠添加的法律。我们国家目前至少开始禁止进口塑料垃圾了,这是个好事。虽然学术界对微塑料的危害还有很多争议,但是一定程度上的防患于未然并不是坏事。当然,我还是觉得我们国家有限的环保精力竟然更多的放到传统污染的治理上,这方面我们都没做好,就先别学着跑了。

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参考文献

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