塑料碎片,包括微塑料和微纖維,在海洋環(huán)境中隨處可見[1,2],同時每年仍有約800萬噸塑料進入海洋[3],保守估計來看,現(xiàn)在至少有5.25萬億塑料碎片在海洋表層水域循環(huán)[4]。
盡管一些塑料是來自海洋作業(yè),但80%的塑料都被認為是源于陸地 —— 廢棄塑料材料因管理不善,會以垃圾、工業(yè)排放等形式通過河流、廢水排放、風(fēng)、浪潮等方式進入海洋[5]。
實際上,塑料污染已經(jīng)滲透到生物圈的幾乎每個方面,而且自二十世紀(jì)六十年代以來,全球塑料產(chǎn)量還以每年約8.7%的速度增長。
海洋里的塑料瓶 © richcareyzim/Pond5/WWF=US
雖然我們對海洋塑料的來源以及在自然中的降解有了相對深入的研究,但它們在海洋生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)中的流動以及對人類健康構(gòu)成的隱患都還不完全清楚。
之前熊貓君曾討論過科學(xué)家在正常生理懷孕女性的胎盤樣本中檢測到微塑料碎片的發(fā)現(xiàn),今天我們將繼續(xù)微塑料與人類健康的話題,講講那些吞食微塑料的魚兒們……
流入海洋的微塑料
海洋環(huán)境中的微塑料通常以顆粒、碎片或纖維的形式存在,由多種聚合物組成[6]。有些聚合物的密度高于海水,那么預(yù)計就會沉到海底,如聚酰胺、聚酯、聚氯乙烯(PVC)和丙烯酸等;密度低于海水的常會漂浮在水面上,如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯。
塑料在進入海洋時,它本身不同的聚合物類型、形狀、密度等特性都會影響到分解速率,從而進一步?jīng)Q定了它在水體中的不同移動方式,比如浮力越大的塑料就越有可能被洋流和風(fēng)攜帶跨越不同環(huán)境。
印度洋拍攝到的塑料碎片 © naturepl.com / Alex Mustard / WWF
在陽光和波浪等自然力下,塑料還會被分解成微塑料,即小于5毫米的不均勻的顆粒,這里的定義通常也包括了小于1微米的納米級塑料碎片。它們存在于沉積物、海洋表面、水體、動物甚至是空氣中,最常見的塑料類型是聚乙烯(常見于塑料袋)和聚丙烯(常見于塑料瓶蓋、漁具等)[7]。
人們一般將微塑料分為初級和次級。初級指的就是最初生產(chǎn)的小于5毫米的微塑料,像是許多個人護理產(chǎn)品含有的塑料微珠就是一個典型的例子[8]。2015年的數(shù)據(jù)估計,僅在美國,每天就有80億粒塑料微珠進入水生棲息地里[9]。但好的方面是,現(xiàn)在這種微珠正在全球范圍內(nèi)被逐步淘汰。
塑料微珠 © Flickr / MPCA Photos
次級指的是那些由大型物品的分解而產(chǎn)生的微塑料,主要來源于紡織品的微纖維、輪胎磨損以及最終會由于風(fēng)化分解成微塑料的較大塑料物品[10]。
也就是說,即使塑料的生產(chǎn)完全停止、塑料垃圾不再傾倒,海洋中的微塑料還是會繼續(xù)增加,因為較大的塑料垃圾還在分解為次級微塑料[8]。
越來越多的魚在攝入微塑料
海洋生物攝入塑料可能是塑料進入生態(tài)系統(tǒng)的主要途徑之一[11]。海洋魚類攝入塑料的報道最早出現(xiàn)在不到50年前[12],并在過去10年里持續(xù)成為越來越受關(guān)注的研究課題。
然而,隨著研究越來越普遍,評估方法也得到了改進,過去許多的研究結(jié)果可能面臨著缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的問題,并且僅總結(jié)了現(xiàn)有數(shù)據(jù),沒有提供關(guān)于海洋魚類攝入微塑料情況的綜合分析。
五帶豆娘魚(Abudefduf vaigiensis)與一次性塑料袋
© Magnus Lundgren / Wild Wonders of China / WWF
考慮到這樣的認識空缺,今年二月發(fā)表在《全球變化生物學(xué)》(Global Change Biology)期刊上的研究[13]匯集了1972-2019年之間發(fā)表所有關(guān)于該問題的科學(xué)研究報告,建立了現(xiàn)有最大的海洋魚類攝入微塑料的數(shù)據(jù)庫,同時也跟蹤監(jiān)測了魚類與塑料垃圾共存的狀況后指出:
在對555個海洋和河口魚類物種的171,774條個體進行研究后發(fā)現(xiàn),有超過三分之二的物種存在攝入微塑料的現(xiàn)象,共計為386個物種,其中210個物種因具有經(jīng)濟價值成為了商業(yè)捕撈的目標(biāo)。
不僅如此,研究還強調(diào)海洋魚類攝入微塑料的發(fā)生率在過去十年里翻了一番,且還在以每年2%以上的速度增長……
該研究調(diào)查的139科下魚類的塑料攝入情況,更多細節(jié)請參考原文 [13]
然而,研究物種中僅有四分之一曾被充分研究,發(fā)現(xiàn)牠們經(jīng)常會攝入塑料;并且仍缺乏許多魚類群體的情況,尤其是深海魚類,牠們幾乎沒有被研究過。
進一步地,研究團隊還分析了地理、生態(tài)和行為因素在跨物種攝入微塑料中產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明,水體中的塑料豐度與動物的塑料攝入量呈正相關(guān)。比如底棲物種更有可能在淺水中攝入微塑料;相反,遠洋物種更有可能會攝入混合層以下的微塑料。
路氏雙髻鯊(Sphyrna lewini) © naturepl.com / Doug Perrine / WWF
其中移動性掠食動物攝入微塑料的可能性最高,比如處于食物鏈頂端的雙髻鯊科(Sphyrnidae)物種;食草動物和濾食動物的攝入幾率則相對較低。
除此之外,研究團隊還發(fā)現(xiàn)海洋中層的燈籠魚類會攝入水面的微塑料并在深海處排泄,這很可能就是海洋表面微塑料移動至海底變成海洋垃圾匯集地的關(guān)鍵原因。
這會如何影響我們的健康
海洋和河口魚類資源為數(shù)十億人提供了經(jīng)濟來源和營養(yǎng)補充[14]。然而,一個主要的擔(dān)憂是,已經(jīng)證實有210種攝入塑料的魚類是商業(yè)捕撈的目標(biāo),而真實數(shù)字可能還會更高。
根據(jù)過去的研究,我們了解到微塑料會污染魚的身體組織,比如塑料衍生的化合物會轉(zhuǎn)移至魚身上,從而導(dǎo)致其活性降低、肝功能受損和腦損傷[15]。
但實驗室研究常用的微塑料濃度都高于平均的環(huán)境濃度,因此微塑料在自然界中是否會通過生物積累對行為、生理、健康或食物網(wǎng)產(chǎn)生負面影響(也包括了野生魚類攝入微塑料所產(chǎn)生的影響),仍然未得到足夠研究[16]。
此外,盡管還沒有確鑿的證據(jù),但人們也越來越擔(dān)心塑料或來自塑料的污染物會通過食用海鮮而在人類體內(nèi)積累。
微塑料可以被貝類等海洋物種攝入,有可能會在食物鏈上生物累積并進入人類的飲食
© Originally published by Marine Litter GRID-ADRENAl, Maphoto/Riccardo Pravettoni
www.grida.no/resources/6915
通常來講,海鮮確實是人類接觸微塑料的主要途徑之一。在過去的近半個世紀(jì),全球水產(chǎn)需求已增加了5倍。2014年全球人均海鮮消費量超過20公斤,其中一半來自野生捕撈,一半來自水產(chǎn)養(yǎng)殖。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,通過在池塘、水箱或選定的水體中飼養(yǎng)動物來控制環(huán)境條件是可能的,而且動物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的壽命通常比在野外環(huán)境的要短,這可能意味著更少接觸和攝入微塑料的機會。但這方面的研究還是比較少,對養(yǎng)殖和野生魚類以及貝類的微塑料差異尚不明確。
由于微塑料體積小,它們很容易被多種海洋生物攝入,并通過食物網(wǎng)在多種生物中傳遞、轉(zhuǎn)移[17]。比如一些浮游生物和食物鏈底部的幼蟲、大小無脊椎動物以及魚類都有攝入微塑料的記錄,并在捕食性鯽魚體內(nèi)也觀察到了微塑料的營養(yǎng)轉(zhuǎn)移[18]。
塑料如何在海洋環(huán)境中移動的視覺參考圖
© Originally published by Marine Litter GRID-ADRENAl, Maphoto/Riccardo Pravettoni
www.grida.no/resources/6904
因此,微塑料存在于許多供人們食用的物種中,包括魚類。通常這些微塑料顆粒會集中在生物體的消化道中,那么在食用整只的雙殼類動物和小型魚類時更有可能遇到微塑料。
考慮到水和鹽很多都是從自然界中提取的,過去也有研究調(diào)查了用這些成分制成的產(chǎn)品,發(fā)現(xiàn)例如啤酒、蜂蜜、海鹽等產(chǎn)品中都含有微塑料。
攝入微塑料對我們?nèi)祟惤】凳欠翊嬖谟绊懀饕Q于接觸濃度。但由于目前對微塑料研究的數(shù)據(jù)空缺,仍沒有足夠的信息來評估人類可能通過食物接觸到的微塑料的真實數(shù)量。
2008年,曾在一條紡綞鰤(Elagatis bipinnulata)的胃里發(fā)現(xiàn)了17個微塑料碎片,
這是在其分布國市場上較為常見的一種魚
© Marcus Eriksen, 5 Gyres Institute
理論上,微塑料主要會以物理和化學(xué)兩個途徑對人體造成影響。從物理效應(yīng)上來看,人體的排泄系統(tǒng)會清除微塑料,攝入的微塑料和納米塑料約有90%可能通過糞便被處理掉[19]。那么,影響滯留率和清除率的因素則是微塑料的大小、形狀、聚合物類型以及附著的化學(xué)添加劑[20]。
雖然我們對累積的微塑料物理效應(yīng)了解較少,但初步研究已經(jīng)證明了一些潛在的危害,包括加劇炎癥反應(yīng)、與塑料顆粒大小相關(guān)的毒性、附著化學(xué)污染物的遷移轉(zhuǎn)化和對腸道微生物組的破壞[21]。
淺礁上的一次性塑料袋 © Shutterstock / John Cuyos / WWF
從化學(xué)效應(yīng)上來看,塑料上附著的化學(xué)添加劑可能會產(chǎn)生毒性作用。此外,微塑料富集持久性有機污染物的能力也引起了人們的擔(dān)憂,也就是說,微塑料可能會把有害的持久性有機污染物轉(zhuǎn)移給海洋動物,繼而轉(zhuǎn)移給人類[20]。
同樣地,如上文所述,微塑料與動物組織之間的化學(xué)分區(qū)是一個動態(tài)過程,我們?nèi)詫Q笪⑺芰显谧匀唤缰械纳锢鄯e、動力學(xué)和物化特性等研究很少。
凈塑自然,為我們的健康減負
我們現(xiàn)在已經(jīng)知道人類會攝入微塑料。但不光是海鮮,我們呼吸的空氣、吃的食物以及喝的水都可能被微塑料污染。根據(jù)研究表明,一個普通人每周可能會攝入大約5克的微塑料[22],這相當(dāng)于一張信用卡的大小。
因此,評估微塑料對生態(tài)系統(tǒng)和食品安全的影響、提高對潛在毒理學(xué)機制和公共健康影響的認識十分緊迫。
創(chuàng)意概念圖:由塑料袋制成的魚,旨在突顯海洋與河流的塑料污染問題
© Shutterstock / Plotnikova Tatiana / WWF
我們同時也希望,在可能的情況下能夠識別低風(fēng)險的海鮮品種、生產(chǎn)方法和地區(qū),并通過調(diào)整各種海鮮加工以及烹飪方法,減少微塑料攝入并保留營養(yǎng)物質(zhì),而不是簡單地倡議消費者避免食用海鮮。
2019年,世界自然基金會(WWF)在全球發(fā)起“凈塑自然”的號召,從支持全球減塑國際政策、推動企業(yè)踐行循環(huán)經(jīng)濟與責(zé)任、助力城鄉(xiāng)的廢物管理等方面著手,配合提高社會對塑料問題意識的宣傳教育工作,降低排放到自然環(huán)境的塑料廢棄物數(shù)量。
在我國,熊貓君一直在為實現(xiàn)“凈塑自然”而努力,并推動“凈塑城市”在中國落地。目前三亞市和揚州市已首批加入該倡議,在此,我們也期盼更多城市加入WWF“凈塑城市”倡議,以城市之名,為自然減塑。
© Plastic Smart Cities
而我們每個人都可以從簡單的第一步做起,如拒絕使用一次性塑料制品,選擇可重復(fù)使用的水杯、餐具、環(huán)保購物袋等,重復(fù)使用塑料制品,做好源頭分類,支持回收……
[1] Bergmann, M., Wirzberger, V., Krumpen, T., Lorenz, C., Primpke, S., Tekman, M. B., & Gerdts, G. (2017). High quantities of microplastic in Arctic deep-sea sediments from the HAUSGARTEN observatory. Environmental Science and Technology, 51, 11000–11010.
[2] GESAMP. (2016). In P. J. Kershaw & C. M. Rochman (Eds.), Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: Part 2 of a global assessment. International Maritime Organization.
[3] Gourmelon G. Global plastic production rises, recycling lags. Vital Signs. 2015.
[4] Eriksen M, Lebreton LCM, Carson HS, Thiel M, Moore CJ, Borerro JC, et al. Plastic Pollution in the World’s Oceans: More than 5 Trillion Plastic Pieces Weighing over 250,000 Tons Afloat at Sea. PLoS One. 2014;9(12):e111913. doi: 10.1371/journal.pone.0111913.
[5] McKinsey & Company. Saving the ocean from plastic waste | McKinsey & Company. 2015
[6] Microplastics in the marine environment: a review of the methods used for identification and
quantification. Hidalgo-Ruz V, Gutow L, Thompson RC, Thiel M Environ Sci Technol. 2012 Mar 20; 46(6):3060-75.
[7] Lost at sea: where is all the plastic? Thompson RC, Olsen Y, Mitchell RP, Davis A, Rowland SJ, John AW, McGonigle D, Russell AE Science. 2004 May 7; 304(5672):838.
[8] GESAMP. Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: part two of a global assessment. IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/ UNEP/UNDP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection 2016:220 p.
[9] Scientific Evidence Supports a Ban on Microbeads. Rochman CM, Kross SM, Armstrong JB, Bogan MT, Darling ES, Green SJ, Smyth AR, Veríssimo D Environ Sci Technol. 2015 Sep 15; 49(18):10759-61.
[10] Microplastics in the aquatic and terrestrial environment: sources (with a specific focus on personal care products), fate and effects. Duis K, Coors A Environ Sci Eur. 2016; 28(1):2.
[11] Galloway, T. S., Cole, M., & Lewis, C. (2017). Interactions of microplastic debris throughout the marine ecosystem. Nature Ecology & Evolution, 1, 1–8.
[12] Carpenter, E. J., Anderson, S. J., Harvey, G. R., Miklas, H. P., & Peck, B. B. (1972). Polystyrene spherules in coastal waters. Science, 178, 749–750.
[13] Matthew S. Savoca, Alexandra G. McInturf, Elliott L. Hazen. Plastic ingestion by marine fish is widespread and increasing (2021)
[14] Food and Agriculture Organization. (2018). The State of World Fisheries and Aquaculture 2018 – Meeting the sustainable development goals. FAO.
[15] Mattsson, K., Johnson, E. V., Malmendal, A., Linse, S., Hansson, L. A., & Cedervall, T. (2017). Brain damage and behavioural disorders in fish induced by plastic nanoparticles delivered through the food chain. Scientific Reports, 7, 1–7.
[16] Bucci, K., Tulio, M., & Rochman, C. M. (2020). What is known and un- known about the effects of plastic pollution: A meta-analysis and systematic review. Ecological Applications, 30, e02044.
[17] Cole M, Lindeque P, Fileman E, Halsband C, Goodhead R, Moger J, et al. Microplastic ingestion by zooplankton. Environ Sci Technol. 2013;47(12):6646–6655. doi: 10.1021/es400663f.
[18] Nano-plastics in the aquatic environment. Mattsson K, Hansson LA, Cedervall T Environ Sci Process Impacts. 2015 Oct; 17(10):1712-21.
[19] EFAS Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). Presence of microplastics and nanoplastics in food, with particular focus on seafood. EFSA J. 2016;14(6):n/a.
[20] Lusher A, Hollman P, Mendoza-Hill J. Microplastics in fisheries and aquaculture: status of knowledge on their occurrence and implications for aquatic organisms and food safety. FAO Fisheries and Aquaculture Technical Paper 2017;(615).
[21] Plastic and Human Health: A Micro Issue? Wright SL, Kelly FJ Environ Sci Technol. 2017 Jun 20; 51(12):6634-6647.
[22] K. Senathirajah, T. Palanisami, University of Newcastle, How much microplastics are we ingesting? Estimation of the mass of microplastics ingested.Report for WWF Singapore, May 2019
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