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斯克里普斯的研究表明,海洋中的微塑料含量比以前认为的高一百万倍

发布时间:2019/12/27 要闻 浏览次数:656

 
似乎没有塑料污染的安全措施。它是从南极水域中发现的海龟鼻孔中拔出并埋在化石记录中的。但是加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的研究人员进行的一项新研究表明,海洋中的塑料碎片可能比以前估计的多一百万倍。
生物海洋学家詹妮弗·布兰登(Jennifer Brandon)在地表海水中发现了一些数量最多的微型塑料,其浓度远高于先前的测量值。她的方法揭示出,传统的海洋微塑料计数方法可能会丢失最小的颗粒,这表明海洋中测得的微塑料数量减少了五到七个数量级。
布兰登估计,平均而言,每立方米的水会污染830万种所谓的微型微塑料。以前对较大塑料片进行测量的研究发现,每立方米只有10片。
她关于微型微塑料的发现是在斯克里普斯海洋学研究所的一名研究生期间完成的,该发现于11月27日发表在《 Limnology and Oceanography Letters》专刊上,专门研究微塑料和微纤维。
“多年来,我们一直以相同的方式(通过)使用网收集样品来进行微塑料研究。但是任何比那个网眼还小的东西​​都在逃脱,”布兰登说。
微塑料的测量通常是通过在网眼后面拖网或拖网中淹没的细网进行的,网眼的尺寸足以过滤掉浮游生物中的海水。但是2015年对1971年至2013年间超过11,000条拖网的审查显示,其中90%的实验使用的是同一类型的网,这种网只能捕获直径仅为333微米(三分之一毫米)的塑料。
但是布兰登的研究发现,在她的研究中,塑料小到10微米,小于人发的宽度。
国家海洋和大气管理局将微塑料定义为任何小于5毫米的塑料。石油基材料用于制造几乎所有类型的产品,包括服装,该服装在洗涤后将塑料微纤维引入废水系统,最终进入海洋。
布兰登说:“(塑料)不断分解,但保持化学可塑性,不会再进入生态系统。”
大多数塑料的化学强度都很高,以至土壤和水中的微生物都不会破坏元素键。科学家担心,微塑料可能会破碎得很小,无法进入人体血液,但是塑料对人体健康的影响尚不为人所知,也没有得到广泛研究。
“我看到了这些已发布的尺寸范围,并认为我们正在对该较小范围进行欠采样。知识差距很大。”布兰登说。
为了填补这一空白,布兰登转向了海水样本和粗棉布,这些都是胶状的无过滤饲料的无脊椎动物,它们会吸收水来进食并推动自己进入海洋的2,000米(6,500英尺)上方。她打赌,他们的肚子很可能会找到微型塑料。
布兰登与斯克里普斯远洋无脊椎动物收藏馆藏经理林西·萨拉(Linsey Sala)合作,该书是世界上最重要的海洋浮游动物收藏之一,其历史可追溯到1903年。在这里,布兰登剖析了来自多年海上探险和长期考察的草皮北太平洋的监视网络。
萨拉说:“当学生可以利用Scripps系列丰富的历史藏品和分类学专业知识来帮助他们解决一些更复杂的科学问题时,这真是太棒了。”
萨拉说,过去出于完全不同的目的收集这些存档材料。 “但是现在它被用来回答有关我们生态系统健康的新问题。”
在斯克里普斯海洋学实验室的迈克尔·兰德里的实验室中,在合著者亚历山德拉·弗雷伯特(Alexandra Freibott)的帮助下,布兰登使用特殊的荧光显微镜在海水和粪便中寻找塑料。方便地,塑料在暴露于多种波长的光时会自发光,这意味着可以在显微镜下轻松看到它。
布兰登(Brandon)从2009年,2013年,2014年,2015年和2017年收集的水样本中进行的100次抽查中,有100%的肠道含有微量微塑料。结果震惊了布兰登。
布兰登说:“我绝对认为其中一些会很干净,因为它们的肠道清理时间相对较快。”抽筋消耗和排便的时间是两到七个小时。作为过滤器的喂食器,粗麻布几乎总是在吃。
她对从加利福尼亚洋流,北太平洋亚热带环流(所谓的大太平洋垃圾场)和一个中间的开放海洋区域内的近岸地区收集的地表海水和抽水进行了采样。最接近海岸的地表海水样品中的塑料明显更多,该地区的粪便也具有较高的塑料摄入率。
Sala说:“我们预计会看到最接近垃圾补丁的数量,但事实并非如此。”研究人员说,之所以在沿海地区达到最高比率,可能是由于土地径流污染所致。
大量发现的塑料可能具有更深的含义。
萨拉说,在游泳时,水ps可以不断觅食,并排泄掉相对沉重的含塑料的粪便,这些粪便沉入海底。研究人员警告说,消化吸收可以快速将塑料运输到海洋和海洋食物链的最深处。
鲑鱼在海洋食物链中位置很低,以海洋中一些最小的生物为食,从纳米植物到微浮游动物。腰腹部的塑料可能会沿着食物链向上传播,并以此为食,例如海龟,商业捕获的石鱼和帝王蟹。最终,这些微型微塑料可能会进入人体。
布兰登说:“没有人吃粗麻布,但是与您所吃的东西在食物链上相距不远。”
Brandon于2017年获得了Scripps的博士学位,现在是Applied Ocean Sciences,LLC的高级科学家。合著者亚历山德拉·弗雷伯特(Alexandra Freibott)于2017年在斯克里普斯(Scripps)获得博士学位,现在在美国森林服务局从事科学传播工作。 Linsey Sala是Scripps的远洋无脊椎动物收藏的收藏经理。这项研究由施密特海洋研究所,加州大学船舶基金会和NSF CCE-LTER资助。