07/31/19 -波士顿,马萨诸塞州。海洋和环境科学副教授Aron Stubbins于2019年7月31日在Mugar生命科学大楼使用太阳模拟器检查来自开阔海洋的微塑料。斯图宾斯获得了美国国家科学基金会的资助,用于研究阳光对微塑料的影响。Ruby Wallau/东北大学摄影raybet雷竞技雷竞技app最新版

我们的海洋中消失了近800万吨塑料。它去哪里了?

东北大学教授Aron Stubbins有一个谜要解决:我们似乎放错了地方八百万公吨塑料

这是每年流入世界海洋的塑料垃圾的估计数量,但其中超过98%的塑料垃圾下落不明。怎么能简单地消失?斯图宾斯想到了一个罪魁祸首:阳光。

斯图宾斯说,随着时间的推移,太阳强大的紫外线照射在海洋中漂浮的大块塑料上,把它们打碎成芝麻大小或更小的碎片,科学家称之为微塑料。阳光持续照射在这些微塑料上,将它们降解为溶解的碳。最终,它们完全溶解,瞬间!不再使用塑料。

斯图宾斯和博士生朱立新一起研究了这一现象,他们将微塑料漂浮在海水中,在“盒子里的太阳”(一种模拟阳光的装置)产生的人造紫外线下研究了这一现象。果然,几个月的光照增加了水中溶解的碳的数量,使那些微小的塑料颗粒更加微小。

“这是个好消息,”斯塔宾斯说,他最近获得了国家科学基金会的资助,用于研究塑料消失的问题,“但它应该有所缓和。阳光并不能解决我们所有的问题。”

其中一个问题是,太阳在降解某些类型的塑料方面没有那么有效。例如,一块5毫米的聚苯乙烯泡沫塑料在暴露几个月后就会消失,而聚乙烯——我们数量最多的塑料之一——则需要“几十年到几百年”才能分解。

他还指出,只有漂浮的塑料才会以这种方式溶解。

他说:“其他(塑料)只会下沉,如果它们被埋在沉积物中——要么埋在海底,要么埋在土壤中,就像我们扔进垃圾填埋场的塑料一样——它们可能会在更长的时间里保持大塑料的状态。”“它们在黑暗中降解得慢得多,所以可能需要数千年才能变成微塑料。如果塑料最终处于一个非常稳定的环境中,它基本上会永远存在。”

尽管斯图宾斯的实验表明,阳光可能是海洋中塑料的主要清除剂,但这个案子还没有结束:不确定性也可以部分解释失踪的垃圾。例如,其中一些可能会被冲到偏远的、采样不足的地区——也许800万吨是高估了。

不管怎样,斯图宾斯说:“我们对所涉及的[降解]过程了解得越多,我们就越能了解这些塑料是否有可能在开阔的海洋、海滩上以及它们可能对化妆品、人类健康或环境健康产生影响的地方积聚。”

他还在研究微塑料是如何影响海洋微生物种群的。初步证据表明,某些类型的微塑料垃圾会促进细菌的生长,而其他微塑料垃圾则会抑制细菌的生长,但我们仍需要研究出细节。

就此而言,我们甚至不确定微塑料是如何直接影响人类的。

“他们发现塑料无处不在,”斯塔宾斯说。“就在我们说话的时候,你几乎肯定在呼吸微塑料,因为这些小纤维也存在于空气中。目前还没有强有力的证据表明它们对我们有害,但它们肯定是存在的,我们不知道它们是否会对大多数系统产生负面影响。”

最终,他计划与学生们分享他的发现,以激励后代批判性地思考周围的世界。

“希望我们现在为他们做出正确的选择,这样他们继承的未来就会美好,”他说,但总有一天,这些选择将由他们自己做出。

斯图宾斯回想起自己的童年,他惊奇地凝视着他在威尔士乡村的家周围的河流。起初,他只想到他能看到的生物。但随着时间的推移,他的注意力转向了塑造自然世界的无形影响:海洋中漂浮的单细胞植物和与它们一起游动的大量微生物——现在,又转向了消失的塑料和紫外线。

这些年来,他明白了,不能因为有些东西看不见了,就不把它放在心上。

“我们看不见的过程的影响,”他说,“往往比我们看得见的影响更大。”

本文最初发表于(电子邮件保护)2019年8月7日

化学与化学生物学
海洋及环境科学