研究:风也可以将微塑料带到遥远的海洋

2022年05月10日 17:32 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

根据估计,等到2040年,塑料污染的水平可能达到每年8000万公吨。现在,在环境的几乎所有领域如水体、土壤和空气中都检测到了塑料微粒。通过洋流和河流,这些微小的塑料颗粒甚至可以到达北极、南极或海洋深处。

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一项新综述研究现在表明,风也可以将这些颗粒运送到很远的地方--而且比水快得多:在大气中,它们可以在几天内从原点到达地球上最偏远的角落。

一个国际研究小组发表在《Nature Reviews Earth and Environment》上的文章解释了微塑料如何进入大气层以及随后如何运输。

现在每年有0.013到2500万公吨的微塑料和纳米塑料通过海洋空气、雪、海雾和雾被运输到数千公里之外,在这个过程中这些塑料跨越了国家、大陆和海洋。这一估计是由一个由33名研究人员组成的国际团队得出,其中包括来自阿尔弗雷德-魏格纳研究所、亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)、波茨坦高级可持续性研究所(IASS)和基尔的GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的专家。

“空气是一种比水更有活力的介质,”来自AWI的共同作者Melanie Bergmann博士说道,“因此,微型和纳米塑料可以更迅速地渗透到我们星球上那些最偏远的、在很大程度上仍未触及的地区。一旦到了那里,这些颗粒可能会影响表面气候和当地生态系统的健康。如当这些较深的颗粒沉积在冰雪上时,它们会影响冰雪的反馈、减少它们反射阳光的能力并促进融化的发生。同样,深色斑块的海水会吸收更多的太阳能,进而使海洋进一步变暖。而在大气中,微塑料颗粒可以作为水蒸气的凝结核,对云的形成产生影响,从长远来看,对气候产生影响。

塑料微粒是如何进入大气层的?

首先,通过人类活动。道路交通中的轮胎和刹车产生的颗粒或工业生产过程中的废气都会上升到大气中,在那里被风吹走。然而根据概览研究,哎有证据表明,这些颗粒中有相当数量是由海洋环境运送的。初步分析表明,沿海地区的微塑料还通过侵蚀的海滩沙子进入海洋。海雾、风和波浪的结合在水中形成了含有微塑料的气泡。当气泡破裂时,这些颗粒就会进入大气。因此,向偏远甚至极地地区的运输可能是由于大气和海洋运输的结合。

因此,了解大气和海洋之间的相互作用是非常重要的,这样才能确定哪些颗粒大小被运输及数量是多少。大气层主要运输小的微塑料颗粒,这使得它成为一个更快的运输途径,从而导致大量沉积在广泛的生态系统中。正如Melanie Bergmann所解释的那样--“我们需要将微型和纳米塑料纳入我们对空气污染的测量中,最好是在国际范围内作为全球网络的一部分”。为此,作为第一步,这项研究的第一作者Deonie Allen和Bergmann在去年北极地区的Polarstern考察中开始收集空气、海水和冰中的微塑料样本。

携手把握微塑料的循环

了解和描述海洋和大气之间的微塑料循环将需要共同努力。在这方面,在这项研究中,由来自格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学的论文第一作者Deonie Allen和Steve Allen领导的研究小组概述了一项全球战略,以此来创建一个关于海洋和大气之间的微型和纳米塑料流动的无缝、可比较的数据库。“大气层中微塑料的排放、运输和影响有很多方面我们还没有完全理解,”来自国际科学协会的合著者Tim Butler教授说道,“这份出版物揭示了我们知识中的差距--并提出了未来的路线图。”

海洋环境保护的科学问题联合专家组(GESAMP)的两个专门工作小组准备了这项研究。研究报告的论文共同作者、GESAMP成员、来自GEOMAR的Sylvia Sander教授说道:“这项研究清楚地表明,只有通过研究人员和他们的数据联网才能全面掌握海洋及人类对海洋的影响。我们这个时代的巨大挑战是在全球范围内的。因此,我们必须以尽可能全面和国际化的专业知识来寻求迫切问题的答案。只有通过合作才能做到这一点。”GESAMP是一个属于联合国的11个组织的联合体,其目标是对海洋环境达成一个多学科的、基于科学的理解。到目前为止,该网络已经跟来自全球各国的500多名专家就一系列问题展开了合作。

空气中的微塑料和纳米塑料还跟人类健康有关。在最近发布的一项英国研究中,在13个活人的肺部发现了微塑料。Bergmann表示:“这是我们需要将塑料纳入空气质量监测计划的另一个原因。”为了减少塑料造成的环境污染,新塑料的生产也需要在国际条约的基础上逐步减少,正如Bergmann和其他专家最近在给《科学》杂志的一封信中所呼吁的那样。

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