塑料污染 正扼殺海洋生命

文/方陵生

1999 年，海洋學(xué)研究船“阿爾加利塔號(hào)”的船長(zhǎng)查爾斯·摩爾在北太平洋亞熱帶環(huán)流中發(fā)現(xiàn)了一片大面積的“塑料海”。15 年后，查爾斯·摩爾帶領(lǐng)船員們重訪舊地。從2014 年7 月1 日至8 月15 日，“阿爾加利塔號(hào)”穿越北太平洋亞熱帶環(huán)流，漂流在“塑料?！钡闹行?。

這里不見碧波萬頃，只有一片難以描述的塑料海洋，到處漂浮著五花八門的瓶子、瓶蓋和包裝紙等塑料碎片。幾個(gè)月后，查爾斯·摩爾與海洋學(xué)家柯蒂斯·艾伯斯邁耶針對(duì)這種情況進(jìn)行了討論，將這個(gè)地區(qū)稱為“東部垃圾區(qū)”。據(jù)柯蒂斯·艾伯斯邁耶估計(jì)，這片幾乎被漂浮的塑料碎片覆蓋的地區(qū)大約有美國(guó)得克薩斯州那么大。

海洋中塑料碎片的增長(zhǎng)速度，令查爾斯·摩爾感到震驚。他對(duì)洋流旋渦中漂浮的塑料做了快速計(jì)算，估計(jì)每百平方米的海面上就有半磅（約0.227 千克）重的塑料殘骸，乘以他們穿越的直徑約1000 英里（約1609 千米）的圓形旋渦區(qū)域，這些塑料碎片的質(zhì)量約為300 萬噸，相當(dāng)于美國(guó)洛杉磯最大的垃圾填埋場(chǎng)一年的堆積量。

塑料垃圾污染觸目驚心

海洋垃圾的急劇積累是海洋生態(tài)面臨的一場(chǎng)重大的危機(jī)。有史以來，人類產(chǎn)生的大量垃圾最終都會(huì)進(jìn)入海洋，但海洋微生物會(huì)在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)將這些垃圾分解成二氧化碳和水。如今，人們?yōu)榱俗非筝p質(zhì)耐用的包裝材料和儲(chǔ)存方式，制造了大量的塑料產(chǎn)品。當(dāng)塑料制品成為廢棄物被扔進(jìn)海洋后，即使是最“貪吃”的細(xì)菌也奈何不了它們。

與其他許多廢棄材料不同，大多數(shù)常用塑料不會(huì)被生物降解，而陽光會(huì)將其中一部分塑料分解成越來越小的碎片。在過去50 年左右的時(shí)間里，進(jìn)入太平洋的塑料一直在不斷破碎，并快速累積起來。塑料垃圾在北太平洋亞熱帶環(huán)流垃圾帶中不停地旋轉(zhuǎn)，無數(shù)微小海洋生物混合著數(shù)百種彩色塑料碎片在這片塑料海中翻滾沉浮，仿佛一大鍋沸騰的濃湯。

“阿爾加利塔號(hào)”上的研究人員在這鍋浮游生物和塑料廢棄物“濃湯”中日夜不停地拖網(wǎng)取樣，以獲得具有代表性的樣本。他們最終帶走了大約1 噸的塑料廢棄物殘骸，其中包括一桶危險(xiǎn)化學(xué)品、一個(gè)半被藤壺覆蓋的充氣排球、帶鉤的塑料衣架、19 英寸電視機(jī)上的陰極射線管和安裝在鋼圈上的充氣卡車輪胎，以及其他大量的塑料、玻璃等。2001 年的《海洋污染公報(bào)》指出，在北太平洋亞熱帶環(huán)流中，浮游生物與塑料廢棄物的比率高達(dá)1 ∶6。

北太平洋亞熱帶環(huán)流吸收、隱藏和回收垃圾的能力一直被認(rèn)為是無限的，但這只存在于塑料發(fā)明之前的年代?，F(xiàn)代社會(huì)強(qiáng)大的生產(chǎn)力產(chǎn)生了數(shù)量驚人的塑料制品，我們?nèi)粘Ｊ褂玫脑S多東西都含有塑料成分。塑料包裝能隔絕空氣和濕氣，防止細(xì)菌和氧化腐蝕，給人們生活帶來便利。加上塑料制品廉價(jià)耐用，所以用途廣泛，無處不在。

常用的塑料聚合物，哪怕是塑料單分子，是包括細(xì)菌這樣的“饕餮食客”在內(nèi)的任何已知生物體都無法消化的。塑料單分子在氧化作用下分解是一個(gè)極其緩慢的過程。目前并無數(shù)據(jù)表明它們?cè)诤Ｑ笾薪到庑枰嚅L(zhǎng)時(shí)間，一些生態(tài)學(xué)家估計(jì)需要500 年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。更為可怕的是，沒有人知道塑料碎片在全球范圍內(nèi)擴(kuò)散最終會(huì)給自然生態(tài)和人類帶來怎樣嚴(yán)重的后果。

所有的塑料制品最初都是從工廠流出的，但人們對(duì)其歸宿知之甚少。排放到海洋環(huán)境中的塑料只有1%在海洋生物的胃腸道中被發(fā)現(xiàn)，剩余的一些有可能被沖回岸上，還有大量的塑料碎片已沉入海底。據(jù)一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，深海海底沉積物中的塑料纖維是海洋表面的4 倍之多。

但是，普遍存在的塑料污染所導(dǎo)致的最嚴(yán)重的問題并不是海洋生物誤食塑料或被塑料纏住而喪命，而是漂浮塑料碎片積聚的疏水性物質(zhì)，即不溶于水的有毒化學(xué)物質(zhì)。事實(shí)證明，塑料聚合物是極易吸附DDT、多氯聯(lián)苯和其他油性污染物的“海綿”。塑料樹脂顆粒將這些有毒化學(xué)物質(zhì)濃縮到水中濃度的100 萬倍，這個(gè)問題的潛在危害十分驚人。每年全世界用于生產(chǎn)塑料制品的塑料顆粒大約有2500 億磅，當(dāng)塑料顆?；蛩芰现破繁唤到?、破碎并擴(kuò)散開來時(shí)，就有可能成為海洋環(huán)境中有毒化學(xué)品的濃縮者和運(yùn)輸者。如今，已達(dá)天文數(shù)字的廢棄塑料碎片正在將已知最有毒的污染物釋放到海洋生態(tài)系統(tǒng)中，最終通過食物鏈進(jìn)入海洋生物和人類體內(nèi)。對(duì)此，我們不無擔(dān)憂，農(nóng)民可以種植無農(nóng)藥的有機(jī)產(chǎn)品，但大自然還能生產(chǎn)出無污染的魚嗎？

海浪卷著塑料廢棄物沖刷到岸上，上面附有許多讓人生病的病原體

海洋生物生存狀態(tài)堪憂

1938 年，美國(guó)生物學(xué)家尤金·古杰曾記錄了一條大西洋鱈魚的頭部被卡在一個(gè)糖漿罐中的情形。這是科學(xué)家最早發(fā)現(xiàn)的海洋動(dòng)物為人類丟棄的垃圾所困的例子之一。11 年后，他又記錄了一條虎鯊腹部被馬蹄鐵、金屬罐和繩索纏住的場(chǎng)景。

當(dāng)時(shí)的人們相信，他們?nèi)舆M(jìn)海洋里的東西會(huì)在廣袤無垠的大洋中被稀釋。尤金·古杰的記錄提醒人們，這種看法是錯(cuò)誤的。全球性塑料污染的現(xiàn)狀也證實(shí)，他是正確的。

1962 年，在被調(diào)查的43525 只海鳥中，有超過四分之一的數(shù)量在不同程度上都受到了塑料垃圾的影響。其中，最脆弱的是包括海燕和信天翁在內(nèi)的管鼻海鳥（鳥綱下的一個(gè)目），近42%的體內(nèi)都含有塑料。這些鳥兒是海面捕食的食肉動(dòng)物，它們對(duì)食物并不挑剔，所以特別容易誤食人類丟棄的塑料等有毒有害物質(zhì)。

目前，已有7 種海龜有吞食或誤食塑料的記錄。86種鯨魚中，有59 種均受到了塑料廢棄物的影響。31 種海豹中的22 種被發(fā)現(xiàn)體內(nèi)含有塑料。海豹似乎也特別容易被塑料廢物纏住，可能是因?yàn)樗鼈兒闷嫘奶貏e強(qiáng)的緣故。

在2008 年的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家在銀鷗體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一些最令人驚訝的吞食物品，其中包括一枚配有絲帶的塑料獎(jiǎng)?wù)潞鸵淮蠖阉芰贤婢摺?002 年夏天的一次考察中，在攝影師的鏡頭中，有被磨損的塑料線纏住的水母在絕望掙扎，還有一些透明濾食性生物體的腹部含有大量彩色塑料碎片。

數(shù)以百計(jì)的海龜和海洋哺乳動(dòng)物被塑料碎片窒息、圈住和鉤住。美國(guó)佛羅里達(dá)州的生物學(xué)家在解剖一頭海牛的尸體時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的胃部和腸道都已被塑料袋堵塞。另一位來自美國(guó)俄勒岡州的攝影師在海灘上發(fā)現(xiàn)一只海豹的脖子上纏著一條塑料帶。在美國(guó)南卡羅來納州的一個(gè)救援中心里，一只正在接受康復(fù)治療的紅海龜排泄出了50 多塊塑料。

研究發(fā)現(xiàn)，從2009 年到2020 年初，平均每年有屬于40 種瀕危物種的170 只動(dòng)物吞食塑料或被卷入塑料垃圾中。被調(diào)查的海洋生物主要是海龜和海牛，它們被丟棄的漁線、包裝袋、氣球、瓶蓋、網(wǎng)袋和食品包裝紙等大量塑料廢棄物殺死或傷害。事實(shí)上，塑料污染影響著各種海洋生物，從體形最小的浮游生物到體形龐大的鯨魚，在海洋污染的大環(huán)境中，誰都無法置身事外，獨(dú)善其身。

事實(shí)上，每一種海洋生物，無論其棲息位置或生態(tài)環(huán)境如何，都有吞食塑料或被塑料纏住的可能。統(tǒng)計(jì)數(shù)字可能只是其中的一小部分，受塑料污染影響的海洋生物遠(yuǎn)比我們知道的要多得多。1997 年和2015 年的調(diào)查結(jié)果顯示，受影響的海洋物種分別為267 種和557 種。據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，其數(shù)量已高達(dá)914 種，這表明受塑料污染影響的海洋生物正在呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

不列顛哥倫比亞大學(xué)的海洋生物學(xué)家丹尼爾·保利認(rèn)為，塑料垃圾可能導(dǎo)致許多海洋生物最終死亡，甚至?xí)?dǎo)致一些物種滅絕。

以上所述的內(nèi)容，尚不包括食物鏈中的微塑顆粒和納米塑料顆粒對(duì)海洋生物的潛在威脅。深海海底、北極海冰中都有微塑顆粒的存在。海洋中的微塑顆粒究竟會(huì)對(duì)魚類的生理健康產(chǎn)生多大影響，目前科學(xué)家對(duì)其了解還很有限，其中部分原因是海洋中的微塑顆粒經(jīng)常被微生物和化學(xué)污染物（如石油）覆蓋，很難將微塑顆粒的影響與這些污染物的影響區(qū)分開來。

最新研究發(fā)現(xiàn)，微塑顆粒對(duì)魚類生理有很大影響，尤其是行為和神經(jīng)功能方面。研究重點(diǎn)是小于0.1 微米的納米塑料顆粒，科學(xué)家特別關(guān)注塑料對(duì)魚類生物功能和生理系統(tǒng)的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，塑料微粒對(duì)近800 項(xiàng)生物指標(biāo)中的三分之一產(chǎn)生不利影響，其中行為、感覺和神經(jīng)肌肉功能最受影響。

正在吞食塑料瓶的海魚

一只海龜正在吞食一個(gè)廢棄的塑料袋

較大的微塑顆?？赡苁股锏拿庖呦到y(tǒng)、新陳代謝和體內(nèi)微生物群受到破壞。小于500 納米的微塑顆粒因其足夠小，可突破血腦屏障進(jìn)入大腦直接引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病。直徑比人類頭發(fā)絲還小的微塑顆粒對(duì)魚類毒害最大，因?yàn)檫@些微小顆?？梢源┩竷?nèi)部器官組織和血管。

人類病原體隨廢棄塑料進(jìn)入海洋

廢棄塑料進(jìn)入海洋一段時(shí)間后，表面會(huì)形成一層薄薄的生物膜，形成一層黏液和微生物的黏稠混合物。研究人員關(guān)注的重點(diǎn)是病原體。他們對(duì)生物膜的研究分析發(fā)現(xiàn)，塑料上覆蓋著各種細(xì)菌，包括一些已知讓我們患病的病原體。研究人員發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致尿道、皮膚和胃部感染，肺炎以及其他疾病的病原體，廢棄塑料進(jìn)入水中很快就會(huì)被細(xì)菌（包括病原體）寄居。

海洋塑料生物膜上不僅有病菌，也可能含有寄生蟲、病毒和有毒藻類。目前有充分的理由相信，廢棄塑料正在世界各地積聚和傳播病原體。這些廢棄塑料不同于人們經(jīng)常在海洋中發(fā)現(xiàn)的其他表面堅(jiān)硬的物體（如原木、貝殼和巖石），塑料壽命長(zhǎng)，經(jīng)久不腐。很多塑料在水面上漂浮，甚至隨海流漂到遠(yuǎn)處。例如，2011年日本地震和海嘯之后，許多可辨認(rèn)的日本制造的塑料物體被沖上了北美西海岸。塑料垃圾也有可能將任何附著在它身上的東西，包括細(xì)菌、病毒等運(yùn)輸?shù)狡渌胤?。另?jù)最近的實(shí)驗(yàn)室研究表明，一些典型的陸地致病寄生蟲可以在海水中存活，并感染海洋哺乳動(dòng)物。一些原生動(dòng)物類寄生蟲，如弓形蟲等，都可能附著在海水中的微塑料上。

另一個(gè)讓科學(xué)家極為擔(dān)憂的事情是，廢棄塑料可能會(huì)促進(jìn)抗生素耐藥性的傳播。細(xì)菌可以交換基因，細(xì)菌與微塑料表面密切接觸，它們之間基因轉(zhuǎn)移的概率很高。廢棄塑料還可以促使細(xì)菌與同樣附著在生物膜上的殺蟲劑和其他污染物緊密接觸，有更多機(jī)會(huì)交換基因產(chǎn)生耐藥性。

廢棄塑料傳播的病原體不僅對(duì)人類健康構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)，還可能威脅到海洋生態(tài)系統(tǒng)和食品供應(yīng)鏈。數(shù)以百萬計(jì)的人依賴海鮮作為蛋白質(zhì)來源，食用被病原體感染的魚類和貝類會(huì)導(dǎo)致人類健康危機(jī)。微塑料還可能給不同地區(qū)的水產(chǎn)養(yǎng)殖和漁業(yè)生產(chǎn)造成污染并傳播疾病。

盡管我們對(duì)這樣的潛在風(fēng)險(xiǎn)究竟有多大還不能完全了解，但這無疑是及早遏制塑料污染的迫切理由，畢竟，帶有病原體的漂浮塑料垃圾不會(huì)給海洋生物、海洋環(huán)境和人類健康帶來任何好處。

廢棄塑料污染形勢(shì)嚴(yán)峻，但荷蘭瓦赫寧根海洋研究所的生物學(xué)家蘇珊娜·庫恩對(duì)此則持樂觀態(tài)度。她堅(jiān)信，解決廢棄塑料污染危機(jī)的最終方案掌握在人類自己手中。如果人們從現(xiàn)在開始停止向海洋中丟棄塑料，并通過立法途徑和有效措施減少一次性塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)，我們定能在幾十年內(nèi)看到此類情況得到一定的改善。