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微塑料:一场不知不觉的污染

2020-05-07 作者:生命科学   |   浏览(105)

作者:任芳言 来源: 中国科学报 发布时间:2019/4/25 10:12:54 选择字号:小 中 大

人类和塑料的关系可能比你想象得还要“亲密”。除了生活中接触到的各种塑料制品,塑料还会降解成直径从0.1到5000微米不等的塑料微粒。这些微粒在陆地上随处可见,也被发现存在于河流、海洋甚至北极。

图片来源:SPIDERSTOCK/ISTOCKPHOTO

本世纪初,人们首次在海洋中发现微塑料的存在,至今已有不少研究聚焦于这些小小颗粒的降解和迁移过程。

■本报见习记者 任芳言

如今人们发现,它们不仅会走水路,还会“借东风”。

人类和塑料的关系可能比你想象得还要亲密。除了生活中接触到的各种塑料制品,塑料还会降解成直径从0.1到5000微米不等的塑料微粒。这些微粒在陆地上随处可见,也被发现存在于河流、海洋甚至北极。

《自然—地球科学》本月发表了一项研究,法国国家科学研究中心的研究团队跑到人迹罕至的偏远山地,收集大气中的沉积物样本,发现其中含有大量塑料微粒。模拟实验表明,这些塑料微粒通过大气旅行,最初动身之地距离落脚处可达100公里。

本世纪初,人们首次在海洋中发现微塑料的存在,至今已有不少研究聚焦于这些小小颗粒的降解和迁移过程。

微塑料的前世今生

如今人们发现,它们不仅会走水路,还会借东风。

粒径5毫米以下的塑料颗粒被称为微塑料,通常以碎片、纤维等形式存在。

《自然地球科学》本月发表了一项研究,法国国家科学研究中心的研究团队跑到人迹罕至的偏远山地,收集大气中的沉积物样本,发现其中含有大量塑料微粒。模拟实验表明,这些塑料微粒通过大气旅行,最初动身之地距离落脚处可达100公里。

中国科学院水生生物研究所助理研究员熊雄告诉《中国科学报》,微塑料的来源主要分为两种。一种是生产时体积就很小的原生微塑料,常见于带有磨砂成分的个人护理品,在人类使用过程中进入水体。另一种是原本体积较大的塑料,经过光照、氧化、机械磨损等作用,逐步降解为微塑料。

微塑料的前世今生

在此过程中,有些微塑料可进一步降解至微米甚至纳米级别,因而有更高风险进入到细胞或生物体内,甚至对整个食物链产生影响。

粒径5毫米以下的塑料颗粒被称为微塑料,通常以碎片、纤维等形式存在。

先前对微塑料的研究较多集中于水体环境。从马里亚纳海沟到南极圈冰冻层,都已发现微塑料的存在。在中国,一些较为偏远的水体如西藏、青海等地的湖泊,也已检测到不同浓度的微塑料。

中国科学院水生生物研究所助理研究员熊雄告诉《中国科学报》,微塑料的来源主要分为两种。一种是生产时体积就很小的原生微塑料,常见于带有磨砂成分的个人护理品,在人类使用过程中进入水体。另一种是原本体积较大的塑料,经过光照、氧化、机械磨损等作用,逐步降解为微塑料。

有研究指出,河流是海洋中微塑料的重要输送来源。熊雄等人调查长江中下游水体的微塑料污染情况后发现,内陆水体不仅是微塑料从陆地到海洋的传输渠道,其本身也聚集了数量可观的微塑料。

在此过程中,有些微塑料可进一步降解至微米甚至纳米级别,因而有更高风险进入到细胞或生物体内,甚至对整个食物链产生影响。

研究结果显示,长江中下游的微塑料浓度均值约为每平方千米50万个微塑料颗粒。这一结果在采用相似方法的河流中处于中等偏高水平。

先前对微塑料的研究较多集中于水体环境。从马里亚纳海沟到南极圈冰冻层,都已发现微塑料的存在。在中国,一些较为偏远的水体如西藏、青海等地的湖泊,也已检测到不同浓度的微塑料。

熊雄告诉《中国科学报》,继这一研究后,其课题组仍在继续进行内陆淡水水体的调查。

有研究指出,河流是海洋中微塑料的重要输送来源。熊雄等人调查长江中下游水体的微塑料污染情况后发现,内陆水体不仅是微塑料从陆地到海洋的传输渠道,其本身也聚集了数量可观的微塑料。

在课题组近期发表的一项研究中,他们对一年四季湖水中微塑料的表面生物膜生长情况进行了调查,发现微塑料在水体内的沉降不仅受生物膜生长影响,也受水中悬浮颗粒物影响。

研究结果显示,长江中下游的微塑料浓度均值约为每平方千米50万个微塑料颗粒。这一结果在采用相似方法的河流中处于中等偏高水平。

虽然没有确凿证据可以追溯这些微塑料从何而来,“但可以推测人们日常生活生产中使用的塑料制品是微塑料污染的主要来源”。熊雄表示。

熊雄告诉《中国科学报》,继这一研究后,其课题组仍在继续进行内陆淡水水体的调查。

乘风而来

在课题组近期发表的一项研究中,他们对一年四季湖水中微塑料的表面生物膜生长情况进行了调查,发现微塑料在水体内的沉降不仅受生物膜生长影响,也受水中悬浮颗粒物影响。

如果说前述研究探讨的是微塑料如何在水体中停留和沉积,那么接下来的研究则发现,一旦微塑料体积足够小,它们的旅程就可以走得足够远。这意味着除了潜入水底,微塑料占据的领土达到了前所未有的广度。

虽然没有确凿证据可以追溯这些微塑料从何而来,但可以推测人们日常生活生产中使用的塑料制品是微塑料污染的主要来源。熊雄表示。

之前有科学家曾对城市周边的大气微塑料含量进行研究,确认了大气沉降是表层土壤微塑料污染的源头之一,但当时并没有观点认为微塑料会迁移到非常远的地方。

乘风而来

《自然—地球科学》此次发表的文章指出,微塑料可能会通过大气“长途旅行”。

如果说前述研究探讨的是微塑料如何在水体中停留和沉积,那么接下来的研究则发现,一旦微塑料体积足够小,它们的旅程就可以走得足够远。这意味着除了潜入水底,微塑料占据的领土达到了前所未有的广度。

为了搞清微塑料可以走多远,DeonieAllen等研究人员在法国西南部的比利牛斯山脉进行了长达5个月的追踪研究。离他们选取的研究点最近的城市在近百公里外。

之前有科学家曾对城市周边的大气微塑料含量进行研究,确认了大气沉降是表层土壤微塑料污染的源头之一,但当时并没有观点认为微塑料会迁移到非常远的地方。

科学家从灰尘、雨水和雪中提取沉积物,对从中获得的微塑料类型和大小进行区分,并计算了相应的个数和含量。科学家发现,单位平方米中存在不同比例、不同形态的微塑料,如碎片、薄膜和纤维。测量区域的微塑料日沉积率约为365个颗粒/平方米。

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