李道季：防“微”杜漸，我們?cè)谛袆?dòng)

張惠清

微塑料是海洋環(huán)境中一種新興污染物。由于微小，在環(huán)境中肉眼往往難以看見(jiàn)。

2004年，英國(guó)科研人員在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了關(guān)于海洋水體和沉積物中塑料碎片的論文，首次提出微塑料的概念——直徑小于5毫米的塑料碎片和顆粒。

“塑料垃圾是海洋不能承受之重?！比A東師范大學(xué)海洋塑料研究中心主任李道季告訴記者。近年來(lái)，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)最早在國(guó)內(nèi)開(kāi)展海洋微塑料污染的研究。目前，由他領(lǐng)銜的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“海洋微塑料監(jiān)測(cè)和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)估技術(shù)研究”項(xiàng)目正在如火如荼開(kāi)展之中。

這也是全球第一個(gè)由政府設(shè)立的國(guó)家級(jí)重大研究項(xiàng)目。

李道季說(shuō)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有400萬(wàn)～800萬(wàn)噸的塑料垃圾進(jìn)入海洋，隨時(shí)間的流逝破碎成不計(jì)其數(shù)的小型塑料存在于水體中，能夠存在幾十年甚至數(shù)百年時(shí)間，對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成不良影響?！皽p少塑料垃圾進(jìn)入環(huán)境，遏制塑料垃圾的污染，是人類不可推卸的共同責(zé)任?！?h3>警惕“海洋中的微小塑料污染”

李道季介紹，根據(jù)來(lái)源，微塑料可分為兩類：一類是初生微塑料，其成品就是微塑料粒，例如日化用品中含有的微塑料及塑料微珠在運(yùn)輸過(guò)程中泄露進(jìn)入環(huán)境;另一類是次生微塑料，也就是體積較大的塑料垃圾進(jìn)入自然環(huán)境后，經(jīng)光照、物理、化學(xué)及生物降解作用，碎片化形成的微塑料。

最終，不同來(lái)源的微塑料進(jìn)入海洋，或懸浮在海水中，或沉積到海底埋藏于沉積物中。

“微塑料之所以被關(guān)注，是因?yàn)樗坏┻M(jìn)入了海洋，就很難再去清除。有的塑料是很難降解的，這就意味著它在海洋中能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的存在，如果人類不限制塑料垃圾流入海洋，污染繼續(xù)加劇，那么它在海洋中存在的數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，最終就會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)境問(wèn)題?！崩畹兰菊f(shuō)。

據(jù)新華社早前報(bào)道，全球每年生產(chǎn)的塑料約3億噸，其中約有10%的塑料會(huì)進(jìn)入海洋。據(jù)估計(jì)，海洋垃圾80%以上來(lái)自陸地，其中塑料垃圾高達(dá)80%～95%，如果不加處理，將逐漸破碎變成微塑料。英國(guó)天空新聞臺(tái)（sky News）曾報(bào)道，2015年，一頭鯨魚(yú)被海水沖上英國(guó)斯凱特島，擱淺而亡。研究人員解剖后發(fā)現(xiàn)它的胃里裝滿了重達(dá)4公斤的塑料垃圾。

不斷有科學(xué)家在海洋生物的研究中發(fā)現(xiàn)微塑料。李道季指出，除了破壞海洋環(huán)境外，海洋微塑料會(huì)進(jìn)入食物鏈，并進(jìn)而會(huì)影響到海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)發(fā)展。

海洋微塑料極易被生物當(dāng)作餌料而誤食。李道季解釋到，這是由于其與海洋食物鏈底端生物處于相同的尺寸范圍，而且表面可以附著微生物和其它海洋生物。在食物網(wǎng)的流動(dòng)過(guò)程中，會(huì)對(duì)生物產(chǎn)生物理和化學(xué)上的危害。

“比如，無(wú)法被消化也不容易排出體外的塑料垃圾，在海洋生物的消化道中長(zhǎng)期累積，會(huì)使生物產(chǎn)生飽腹感，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不良甚至因無(wú)法攝食而死亡;微塑料自身的化學(xué)毒性以及從環(huán)境中吸附的化學(xué)毒物，可能會(huì)對(duì)攝食的生物產(chǎn)生直接傷害，并且可能在食物鏈中的各個(gè)水平生物體內(nèi)富集?！?/p>

在李道季看來(lái)，塑料垃圾和微塑料還可能造成入侵物種及病原微生物的傳播。在海洋環(huán)境中的它們就像一艘乘風(fēng)破浪的小船，相對(duì)于漂浮的藻類和其它生物殘骸等自然基質(zhì)，它的性質(zhì)更加穩(wěn)定，能搭載附著在表面的海洋生物和微生物隨洋流旅行，其中包含的部分有害微藻和致病菌，可能對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

目前，盡管全球海洋中的微塑料總量尚無(wú)準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但它廣泛存在已是不爭(zhēng)的事實(shí)。如今，微塑料的分布區(qū)域已遍及地球各個(gè)角落，從近岸河口區(qū)域到大洋，從赤道海域到南北極，從海洋的表層到大洋的超深淵帶，人類都發(fā)現(xiàn)了它的蹤跡。

李道季坦言，微塑料問(wèn)題近年來(lái)才被廣泛關(guān)注，它對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)及人類健康的危害機(jī)制的相關(guān)研究還都在進(jìn)行中。

“目前還沒(méi)有研究直接證明海洋微塑料對(duì)人體產(chǎn)生危害。但塑料往往要幾百年后才會(huì)分解破碎，如果任由它累積、釋放和污染，會(huì)造成越來(lái)越大的影響?！崩畹兰菊J(rèn)為，研究海洋微塑料的目的之一在于探究其對(duì)海洋生態(tài)和環(huán)境的影響，尤其對(duì)海洋生物的影響，以及是否會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生不良影響。

向海洋塑料垃圾和微塑料宣戰(zhàn)

面對(duì)塑料垃圾和微塑料在海洋中的泛濫，如何加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和防控，世界各國(guó)已經(jīng)積極展開(kāi)了行動(dòng)。

聯(lián)合國(guó)從2014年開(kāi)始高度關(guān)注海洋塑料垃圾和微塑料的污染。2016年5月聯(lián)合國(guó)環(huán)境署發(fā)布了海洋微塑料污染的全球評(píng)估報(bào)告，并敦促各沿海國(guó)家盡快加強(qiáng)海洋微塑料的科學(xué)研究和相關(guān)法規(guī)的制定工作。2017年2月聯(lián)合國(guó)環(huán)境署發(fā)起了全球運(yùn)動(dòng)，呼吁政府、行業(yè)和消費(fèi)者減少塑料的生產(chǎn)和過(guò)度使用。該運(yùn)動(dòng)計(jì)劃在2022年前消除海洋垃圾的主要來(lái)源：化妝品中的塑料微珠成分以及一次性塑料制品的過(guò)量使用。2017年6月首屆聯(lián)合國(guó)海洋大會(huì)，通過(guò)《我們的海洋、我們的未來(lái)：行動(dòng)呼吁》文件，呼吁各國(guó)減少使用塑料、預(yù)防和顯著減少塑料和微塑料等各種海洋污染。

我國(guó)的微塑料研究始于2013年。“當(dāng)時(shí)國(guó)際上剛剛興起研究熱潮?！崩畹兰菊f(shuō)，華東師范大學(xué)河口海岸學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始海洋微塑料污染研究，并在國(guó)際刊物上發(fā)表了中國(guó)第一篇海洋微塑料的研究論文。

近年來(lái)，一場(chǎng)從流域、河口、近海到大洋，再到極地的規(guī)模浩大的微塑料監(jiān)測(cè)和研究行動(dòng)正在陸續(xù)展開(kāi)。據(jù)報(bào)道，2015年至2017年，科學(xué)技術(shù)部和國(guó)家自然科學(xué)基金委已經(jīng)支持了20多個(gè)與海洋微塑料相關(guān)的研究項(xiàng)目。目前，中國(guó)已有30多家科研單位正在開(kāi)展水體、生物體、沉積物、大氣、食品等微塑料污染研究。

2016年，國(guó)家海洋局啟動(dòng)了近海微塑料監(jiān)測(cè);2017年，首次將海洋微塑料監(jiān)測(cè)拓展至大洋和北極;2018年，“向陽(yáng)紅01”等科考船也針對(duì)中國(guó)近海、印度洋、大西洋、太平洋及南極區(qū)域開(kāi)展大尺度范圍的微塑料調(diào)查。

2016年，李道季領(lǐng)銜的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“海洋微塑料監(jiān)測(cè)和生態(tài)環(huán)境效應(yīng)評(píng)估技術(shù)研究”項(xiàng)目正式啟動(dòng)?！斑@代表了國(guó)家層面對(duì)微塑料研究的支持，”李道季說(shuō)，“這也是全球第一個(gè)針對(duì)海洋微塑料污染問(wèn)題由政府設(shè)立的國(guó)家級(jí)重大研究項(xiàng)目?！?/p>

茫茫大洋中，李道季團(tuán)隊(duì)科研人員將Manta微塑料采集網(wǎng)徐徐放入海中，約半小時(shí)后將其收回。隊(duì)員將樣品從采集網(wǎng)中取出、洗凈，放入樣品瓶中，回到實(shí)驗(yàn)室后，插入必然量的酸溶液去除樣品中的有機(jī)質(zhì)，再使用高密度鹽溶液浮選塑料樣品，通過(guò)過(guò)濾將樣本截留在濾膜上，以此獲取微塑料樣品。之后，科研人員借助顯微鏡和紅外光譜分析，得到微塑料的總量、粒徑、身分、形狀和顏色等重要信息……這也是海洋微塑料的一般采集和檢測(cè)歷程。

“通過(guò)這種方法，我們可以采集海洋表層大概30cm以上的水層中的微塑料，同時(shí)，我們也在研究水柱及海灘沉積物中的塑料垃圾?！崩畹兰菊f(shuō)。

近年來(lái)，李道季帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在海洋微塑料領(lǐng)域深耕細(xì)作，建立了全面的研究機(jī)制，做了大量的科研工作，揚(yáng)帆起航，破浪前行。

“目前，我們基本掌握了中國(guó)海洋微塑料在河口水域、在近海、在生物體、在海灘等等不同的環(huán)境介質(zhì)中存在的濃度和數(shù)量?！?/p>

李道季團(tuán)隊(duì)還研究了塑料垃圾入海量。研究采用物質(zhì)流分析法，國(guó)內(nèi)首次建立了中國(guó)塑料垃圾進(jìn)入海洋年輸出量的估算模型。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)建立的模型計(jì)算結(jié)果，每年中國(guó)向海洋輸入的塑料垃圾量約為幾十萬(wàn)噸。“通過(guò)將模型計(jì)算出的塑料垃圾量與真值比較，模型結(jié)果與統(tǒng)計(jì)值相差小于8%，模型能夠較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)中國(guó)每年產(chǎn)生的塑料垃圾量?！?/p>

在科研過(guò)程中，李道季團(tuán)隊(duì)還研究了微塑料如何在海洋表層轉(zhuǎn)移到深層的沉降過(guò)程，以及在生物體中如何遷移，特別是從食物鏈低端到高端的微塑料的累積過(guò)程。這對(duì)生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估起到了非常重要的作用。同時(shí)，他們針對(duì)微塑料如何通過(guò)大氣從陸地輸送到海洋、微塑料在不同海洋生物體中的分布、魚(yú)類對(duì)微塑料的攝食行為、大洋表層及水體中的微塑料、微塑料降解機(jī)制、微塑料表面上攜帶的微生物組成、微塑料生態(tài)毒理學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行了大量的科學(xué)研究。這對(duì)人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)微塑料的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、塑料降解的過(guò)程等方面具有重要的意義。

“同時(shí)，隨著對(duì)研究的不斷認(rèn)識(shí)和深入，我們可能更需要推動(dòng)國(guó)家在政策方面出臺(tái)相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施?！崩畹兰菊J(rèn)為，科學(xué)研究只是幫助人類認(rèn)識(shí)海洋微塑料污染的現(xiàn)狀和在海洋環(huán)境中的行為等一系列科學(xué)問(wèn)題，最終解決這個(gè)問(wèn)題還是需要人類減少和杜絕向環(huán)境中丟棄塑料污染物、丟棄垃圾等行為。

“這才是最終的解決方案?！崩畹兰菊f(shuō)。

共同守護(hù)那一抹蔚藍(lán)

治理海洋塑料垃圾和微塑料污染，無(wú)疑將是一場(chǎng)全球、全人類的戰(zhàn)爭(zhēng)。

然而，目前在海洋微塑料的研究方法上，尚存在一些缺陷。李道季記得，2018年7月8日，在生態(tài)文明國(guó)際論壇：2018年年會(huì)海洋微塑料研討會(huì)上，他公布了團(tuán)隊(duì)的最新研究結(jié)果，表明與其他國(guó)家相比，中國(guó)近海、河口水體中海洋微塑料含量濃度為中等水平。這與2015年美國(guó)得出的研究結(jié)果“中國(guó)塑料入海量全球最多”差異較大。

“研究結(jié)果差異大，很多時(shí)候是因?yàn)椴蓸庸ぞ吆头椒ú煌崩畹兰菊f(shuō)，“這充分反映了當(dāng)前海洋微塑料研究方法學(xué)問(wèn)題，即當(dāng)前全球?qū)Ｑ笏芰侠臀⑺芰系膩?lái)源、運(yùn)輸路徑及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的認(rèn)識(shí)還嚴(yán)重不足，研究方法至今沒(méi)有統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化，并且應(yīng)對(duì)這種海洋環(huán)境威脅的研究努力和應(yīng)對(duì)措施，在全球不同區(qū)域存在較大差異?！睘榇怂粲?，盡快推進(jìn)全球海洋塑料垃圾和微塑料監(jiān)測(cè)技術(shù)方法的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，同時(shí)應(yīng)與國(guó)際上相關(guān)技術(shù)方法接軌。

除此之外，在李道季看來(lái)，海洋微塑料研究仍有一些領(lǐng)域亟待探索。

“比如，截至目前我們也沒(méi)有很好的方法來(lái)評(píng)估海洋微塑料的環(huán)境和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn);塑料垃圾進(jìn)入海洋以后，其降解的過(guò)程我們還不了解;一部分微塑料的最終去向還有待探索;另外，微塑料的大小如果達(dá)到納米級(jí)別，將會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，需要我們進(jìn)一步關(guān)注和研究等等?！?/p>

有專家認(rèn)為，微塑料對(duì)海洋生物的毒性效應(yīng)也還存在爭(zhēng)議。盡管室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明海洋微塑料能對(duì)海洋生物產(chǎn)生多種毒理學(xué)效應(yīng)，但室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)添加的微塑料數(shù)量與真實(shí)環(huán)境相去甚遠(yuǎn)，其數(shù)據(jù)還不能有信服力地用于海洋微塑料的生態(tài)和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

除了集中力量進(jìn)行科研攻關(guān)，微塑料的防范和治理也是科研人員關(guān)心的話題。專家紛紛建議，海洋微塑料源于人類對(duì)塑料制品的不合理使用和棄置，要在源頭和去向上下功夫，例如盡量減少塑料垃圾的產(chǎn)生、研發(fā)污水處理過(guò)程中對(duì)微塑料的攔截和降解處理工藝技術(shù)。

李道季認(rèn)為，面對(duì)現(xiàn)在海洋塑料污染和微塑料問(wèn)題，一方面需要國(guó)家相關(guān)部門(mén)完善與塑料污染管控相關(guān)的法律和措施，建立良好的廢棄塑料回收循環(huán)利用機(jī)制;另一方面需要我們從自身做起，改變?nèi)粘Ｉ钪械囊恍┫M(fèi)習(xí)慣，減少?gòu)U棄塑料垃圾的產(chǎn)生。

他提及一件往事。早在2003年，他跟隨國(guó)外的一個(gè)科學(xué)考察團(tuán)到西太平洋進(jìn)行科學(xué)考察。在上船之前，他簽署了許多承諾書(shū)，其中多條涉及不能在船上隨意丟棄垃圾等環(huán)保事項(xiàng)。他印象深刻，明顯感受到了他們對(duì)海洋環(huán)境保護(hù)意識(shí)的重視。

“海洋為人類的生活發(fā)展帶來(lái)了很多好處，為人類提供了很多的食物來(lái)源和度假的場(chǎng)所。過(guò)去，人類不斷向海洋索取，環(huán)保意識(shí)相對(duì)薄弱?，F(xiàn)在很多向海洋、向環(huán)境中丟棄垃圾的行為，我看在眼里都是很痛心的?！崩畹兰菊J(rèn)為，保護(hù)海洋環(huán)境是我們每一個(gè)人的責(zé)任，希望我們共同為守護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境做出一份努力?！拔蚁耄绻磥?lái)我走出去，在國(guó)際交往當(dāng)中，能聽(tīng)到國(guó)際上說(shuō)，‘你們中國(guó)的海岸環(huán)境非常清潔漂亮，我就感到非常開(kāi)心和滿足了。”

責(zé)任編輯 王碧清