TECHNICAL COLUMN
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為了全面評(píng)估海洋微塑料污染情況,曾有科研人員對(duì)1979年至2019年間全球海洋表層海水中的微塑料顆粒數(shù)量和質(zhì)量做出數(shù)據(jù)分析,這些數(shù)據(jù)來(lái)自全球海洋中的11777個(gè)觀測(cè)站。
分析發(fā)現(xiàn),1979年至1990年間,全球表層海水微塑料含量沒(méi)有明顯變化;隨后出現(xiàn)了一些波動(dòng),在2005年之前的幾年中呈下降趨勢(shì);在2005年后,微塑料含量持續(xù)快速升高,按估計(jì)平均值計(jì)算,從2005年到2019年微塑料顆粒數(shù)量和總質(zhì)量都增長(zhǎng)了約10倍。
根據(jù)模型估算,2019年全球表層海水中的微塑料總質(zhì)量平均值約為233萬(wàn)噸,顆粒總數(shù)量的估計(jì)平均值約為171萬(wàn)億。相關(guān)論文于8日發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)公共圖書(shū)館·綜合》雜志上。
微塑料(microplastics)
微塑料(microplastics)指的是尺寸為0.1 ?m至1 mm的塑料顆粒和纖維,它們要么直接來(lái)自工業(yè)制造,例如個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中的去角質(zhì)塑料微珠,要么來(lái)自較大的塑料碎片,例如紡織品中的微纖維、輪胎磨損顆粒等。這種廣泛存在的環(huán)境污染物,影響著全球的陸地、淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng),遠(yuǎn)至南北極,深至萬(wàn)米海溝,都有微塑料的身影。數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的微塑料會(huì)堵塞魚(yú)類的腸道,破壞海洋生物的組織,并導(dǎo)致整個(gè)種群的減少。危害如此之大,但微塑料很難治理,它們體積小,隨波逐流,難以收集,幾乎不可能被清理干凈。
貽貝(Mytilus edulis)
作為味美價(jià)廉的海鮮,貽貝對(duì)于很多讀者來(lái)說(shuō)并不陌生。實(shí)際上,貽貝也是科研工作者的寵兒,相關(guān)研究屢屢登上頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊。
近日,英國(guó)普利茅斯海洋實(shí)驗(yàn)室(PML)Penelope K. Lindeque等人一項(xiàng)關(guān)于貽貝的研究再次成為科研圈的熱點(diǎn),他們發(fā)現(xiàn)貽貝可化身“生物過(guò)濾器”,有望解決讓人類頭痛不已的海洋微塑料污染問(wèn)題。Science 網(wǎng)站也對(duì)此做了報(bào)道。[1]
貽貝作為濾食性軟體動(dòng)物,進(jìn)食時(shí)也會(huì)同時(shí)攝入微塑料,無(wú)法消化的微塑料會(huì)與食物殘?jiān)黄鹦纬扇菀着c水分離并沉積的糞便,方便后續(xù)的收集與清除。Lindeque說(shuō),貽貝本質(zhì)上是“把垃圾扔出去讓我們收集”。[1]
貽貝過(guò)濾微塑料并將其隔離于糞便中

圖片來(lái)源:J. Hazard. Mater.
科學(xué)家們已經(jīng)知道這種貽貝可以在實(shí)驗(yàn)室的靜水中過(guò)濾微塑料,于是他們?cè)趧?dòng)態(tài)的條件下進(jìn)行了新的測(cè)試。在將貽貝放入一個(gè)鋼制水箱后,他們向水中泵入含有微塑料的水。微塑料的種類、形狀、大小各異,以代表海洋環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的各種微塑料。在初始濃度為1000 微塑料/升時(shí),貽貝以平均40146微塑料/千克?小時(shí)的速率降低水中微塑料濃度,每只貽貝平均每小時(shí)能除去669粒微塑料。這些被貽貝清除的微塑料都隔離在糞便中,無(wú)論微塑料含量如何,貽貝糞便都可迅速沉降,可以容易地捕集并與水體分離。作者隨后使用耦合建模系統(tǒng)來(lái)模擬在河口部署繩養(yǎng)貽貝清除微塑料。模型預(yù)測(cè)表明,在河口處用繩養(yǎng)貽貝方式部署約3 × 109只貽貝,即可清除河流水體中4%的微塑料。
所用的多種微塑料

圖片來(lái)源:J. Hazard. Mater.
萊姆灣(英國(guó))的貽貝部署模型

圖片來(lái)源:J. Hazard. Mater.
然而,作為概念驗(yàn)證式的研究,這并非完美解決方案。比如,貽貝對(duì)于食物并非來(lái)者不拒,它們只吃特定大小的顆粒,所以必然會(huì)留下一些微塑料。還比如,根據(jù)文中報(bào)道的貽貝清除微塑料的能力,要想投入實(shí)用需要巨量的貽貝每天24小時(shí)以恒定的速度過(guò)濾海水,這很難實(shí)現(xiàn)。而且巨量的貽貝,會(huì)不會(huì)破壞該海域的生態(tài)系統(tǒng)平衡?或許可以考慮將貽貝的人工養(yǎng)殖與微塑料清潔結(jié)合起來(lái),但如此一來(lái),為保證食品安全,還需要定期檢測(cè)貽貝組織中的微塑料含量。
Lindeque等人現(xiàn)在正在擴(kuò)大該系統(tǒng)的規(guī)模,在不同的地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。他們對(duì)貽貝過(guò)濾大量微塑料和其他污染物持樂(lè)觀態(tài)度,但也強(qiáng)調(diào),真正的解決辦法不在于貽貝,而在于人類自己,“我們需要從源頭上阻止微塑料污染。”
文獻(xiàn)參考:
Mussel power: Scoping a nature-based solution to microplastic debris
Matthew Cole, Yuri Artioli, Rachel Coppock, Giovanni Galli, Radwa Saad, Ricardo Torres, Thomas Vance, Anna Yunnie, Penelope K. Lindeque
J. Hazard. Mater., 2023, 453, 131392. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.131392
1. 貽貝糞便有助于清除海洋中的微塑料
https://www.science.org/content/article/mussel-poop-may-help-clear-oceans-microplastics
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