作者 | 韓揚眉
生活在北極利奧波德王子島上的海鳥暴雪鸌產下的蛋含有增塑劑鄰苯二甲酸酯，該物質可干擾生物的內分泌系統；海洋雙殼類生物紫貽貝的肌肉組織中被檢測出塑料碎片；來自大洋底部的生物體內發現微塑料顆粒……
從海洋表層到大洋深處，從近岸河口、赤道海域到南北極地區，海洋微塑料無處不在。作為一種新興環境汙染物，海洋微塑料已成為嚴峻的全球海洋環境問題之一。
而近日的一項研究結果，更是讓人細思極恐：科學家在全世界最深海溝的生物體內發現了海洋微塑料。相關研究成果近日發表於《皇家學會開放科學》雜誌。
足跡已至地球最遠最深處
來自英國紐卡斯爾大學的科研人員在日本伊豆、馬里亞納、克馬德克、新赫布里底群島和秘魯—智利海溝全球6條深度超過7000米的深海海溝底部，採集了90只不同種類的片腳類生物（一種外形像明蝦的甲殼生物），研究發現，超過72％的片腳類生物消化道中至少含有一種塑料顆粒，其中包括合成材料（尼龍、聚乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯）、半合成纖維（人造絲和萊賽爾）和天然纖維（苧麻）等。
深海中的片腳類生物
這一次，科學家首次確切地證明了微塑料正在被海洋最深處的生物所吞食，且攝入頻率與沿海水域甲殼類動物相似。
讓人意想不到的是，海溝越深，微塑料的含量就越高，在深度為10890米的馬裡亞納海溝深淵，海洋深潛器所獲取的海洋生物體內全部被檢測出微塑料。
研究人員估計，全球每年生產塑料超過3.22億噸，目前海洋表層漂浮的塑料垃圾重量超過25萬噸。
在2010年，就有480萬~1270萬噸塑料由陸源進入海洋中，到2025年這一數字還將增加一個數量級。
研究人員表示，漂浮在海面上的塑料碎裂後，最終將沉入底層的深海棲息地，且在那裡消散的機會將變得極為有限。
“尤其是在深度6000~11000米的超深淵帶，這是一個生物帶，主要由深俯衝帶組成，地形上孤立於大而狹長的海溝或窪地。生活在這些生境中的有機體依賴於海洋表面供應的有機物質，但有機物質反過來又會帶來諸如塑料和汙染物等有害成分，被深海生物所攝取，深海生物食物鏈成為了一種汙染物傳播的高效方式。”論文第一作者、紐卡斯爾大學海洋生態學高級講師艾倫·傑米森說。
不只是深海，人類活動的足跡已經完全深入到地球上最極端最偏遠的環境。
閩江學院海洋研究院“閩江學者”特聘教授穆景利與國家海洋環境監測中心的研究團隊在北極微塑料的調查中發現，北冰洋區域的微塑料呈聚集效應，緯度越高，微塑料含量越高，其中高濃度的點位於北冰洋的海冰邊緣區附近。此外，北歐學者也有報道，北冰洋海冰中的微塑料含量要遠高於水體中的含量。
“現在已經確定，北極地區持久存在的有機汙染物主要是從中緯度輸送過來。全球熱鹽環流將大量塑料碎片運輸到北冰洋，在此地因結冰、冰蓋的阻攔而蓄積，北冰洋、東北大西洋高緯度部分地區很可能會成為漂浮塑料的‘死衚衕’。”穆景利告訴《中國科學報》。
愈發“微小”毒性強
儘管在科學界微塑性塑料的定義尚未統一，但目前公認凡是尺寸小於 5 毫米的塑料纖維、顆粒或薄膜即為微塑料。
專家表示，它們在尺寸上可能與海洋生物的食物大小相似或更小，因此帶來的潛在危害更明顯。
微塑料除了來自大型塑料以外，還包括牙膏、髮膠和化妝品等個人護理用品中添加的人造微珠。
人類產生的塑料垃圾如何變成“微塑料”進入深海併產生影響呢？
中國科學院南海海洋研究所研究員徐向榮告訴《中國科學報》，“在洋流、季風、潮汐、生物等外力的作用下，大大小小的塑料垃圾碎片從近海漂流到遠海，從海洋表層轉移到大洋深淵。”
她指出，塑料垃圾進入海洋以後，在紫外輻射、波浪擊打、生物棲息以及凍融循環等作用下發生破碎和降解，粒徑逐漸變小，形成了數量龐大的微塑料。研究表明，大的塑料碎片形成微塑料的過程較快，而微塑料降解到更小的顆粒直至礦化過程卻極為緩慢，這意味著微塑料對海洋生態系統造成的影響是持久的。
近年來，科學家又有新的發現，微塑料顆粒正在“瘦身”，已微縮至納米級顆粒。
“納米塑料源自大量的中型塑料和微塑料，其粒徑更小，進入生物細胞後對發育、分泌產生干擾。”穆景利說。
目前相關研究大多在實驗室中進行，在海水或土壤等真實環境樣品中，開展納米塑料的檢測研究相當少，但生物攝食納米塑料的毒性研究和模型研究正在激增。
眾多研究證明，包括浮游生物、雙殼類、甲殼類動物、棘皮動物、魚類和鯨類在內的許多類群中都觀察到了微塑料的攝取，且已知攝入體內的微塑料對大約700種海洋物種造成毒性效應，包括生長髮育不良、繁殖能力降低、行為活動異常、基因表達異常和存活率降低等。
穆景利告訴記者，微塑料本身危害相對有限，其最大危害來自它本身的“載體”作用，一方面可吸附環境汙染物，另一方面還可附著微生物、病原體、細菌等，被生物攝入後引發生物毒理效應，同時隨著洋流的運輸而影響整個海洋生態系統。
徐向榮也談到，微塑料長時間暴露在海洋環境中，被海洋生物攝入體內，在生物腸道環境條件下，微塑料吸附的汙染物解吸速度比在單獨的海水中高出30多倍，解吸的汙染物轉而會被生物組織吸收從而引發毒性效應。科學家曾預估海洋中微塑料表面的微生物量高達1000~15000噸。
或許，在“災難”來臨前，人類還有時間作出相應行動。專家們表示，目前在野外環境中尚無直接證據表明微塑料對海洋生態系統造成了不利的影響，且大多毒性效應研究是在實驗室獲得，還不足以反映自然界中微塑料汙染的真實狀況。
應對海洋微塑料刻不容緩
儘管目前我們對海洋微塑料的認識還不夠深入，但其在海洋中普遍存在與持續增長的趨勢已是不爭的事實。
國際組織正在尋求建立海洋微塑料防治的規則和法案。近年來，重點在化妝品領域採取有關的控制措施。
美國出臺了《無微珠水法案》，要求 2019 年前在美國境內取締和停止銷售所有含有“刻意添加塑料微珠”的個人洗護產品，成為全球第一個全面禁止塑料微珠進入化妝品的國家。
加拿大、歐盟國家等正通過立法或政策方式禁止部分含有塑料微珠的個人清潔用品的生產和銷售。
我國也在積極努力做好微塑料汙染的管控工作。
穆景利表示，“從管理角度，目前我國正大力推行垃圾分類，提高塑料回收利用率，從源頭上防止陸源垃圾入海；‘河長制’和‘灣長制’也明確了海漂垃圾的治理和清理防治機制。此外，我國積極開展了可降解塑料的研究並扶持相關產業發展。”
“有關海洋微塑料的生態毒理效應研究嚴重不足，微塑料對人體健康問題的研究幾乎是空白。要促使國際社會對微塑料汙染管控採取進一步的實質性行動，還需要更充分的科學證據。”徐向榮認為，海洋微塑料治理政策的制定需採取“預警性原則”，根據我國國情制定科學有效的管控措施。
相關論文信息：
DOI:10.1098/rsos.180667
《中國科學報》 (2019-04-23 第7版 生態環境)
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