材料是人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和先導(dǎo),其中,具有密度小、易加工、高性能、多功能等優(yōu)異性能的塑料,則廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域。塑料工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),然而,不規(guī)范生產(chǎn)、使用塑料制品和堆放塑料廢棄物等問題,造成廢棄塑料在環(huán)境中的長期累積并帶來的不良影響,也正形逐漸逼近人類社會(huì)。
迄今為止的研究結(jié)果令人擔(dān)憂:塑料碎片幾乎遍布世界各地。隨著科學(xué)界對微塑料污染的范圍和影響的日益了解,人們發(fā)現(xiàn),微塑料早已通過污染水源、農(nóng)副食品等方式進(jìn)入人體。微塑料對人類健康的傷害,已日益顯現(xiàn)出來。
微塑料已無處不在
盡管微塑料污染在最近10年才逐漸得到重視,但實(shí)際上,早在50年前有關(guān)微塑料的污染就已被發(fā)現(xiàn)。
1971年秋季,海洋生物學(xué)家Ed Carpenter首次注意到在棕色馬尾藻墊中漂浮著一些奇特的白色斑點(diǎn)。一番調(diào)查后,Ed Carpenter發(fā)現(xiàn),那是一小塊塑料。這一發(fā)現(xiàn)使人震驚,因?yàn)檫@意味著距離大陸有550英里的大西洋中部,可能已被成千上萬的破碎塑料顆粒占領(lǐng)。
2004年,英國普利茅斯大學(xué)的海洋生物學(xué)家Richard Thompson教授正式提出“微塑料”的概念,即長度小于5mm的任何類型的塑料碎片的統(tǒng)稱。
根據(jù)來源劃分,微塑料還可分為原生微塑料和次生微塑料。前者為各種人造工業(yè)塑料產(chǎn)品,例如牙膏、發(fā)膠、潔面乳和空氣清新劑中的微粒,這些微塑料能隨生活污水排放等途徑進(jìn)入周圍環(huán)境;后者由各種塑料垃圾經(jīng)過物理、化學(xué)和生物等作用破碎而成。
當(dāng)前,微塑料已經(jīng)無處不在。研究指出,每年人類生產(chǎn)3億多噸塑料,在歐洲只有30%的塑料被回收,而在美國,回收比例僅為9%。未被回收的塑料慢慢降解成微塑料,纖維和塑料碎片。出現(xiàn)在地球的每個(gè)角落,從佛羅里達(dá)海灘到北極海冰,從農(nóng)田到城市的空氣。
其中,海底洋流可以通過控制微塑料流動(dòng),將微塑料攜帶至海底峽谷,隨后通過“底層水流”在海底運(yùn)輸,最終將這些細(xì)顆粒堆積為大量沉積物。目前,海底洋流產(chǎn)生的微塑料熱點(diǎn)地帶中,微塑料含量最多可達(dá)每平方米190萬個(gè),已達(dá)到有史以來全球海底環(huán)境報(bào)告的最高水平。
并且,已有研究表明,微塑料能被水生和海洋生物攝取,并造成物理危害,例如阻塞其攝食輔助器官和消化道,產(chǎn)生偽飽腹感等;此外由于微塑料不易降解且輕質(zhì)耐用,極易在食物鏈中轉(zhuǎn)移,讓更多生物暴露在有害物質(zhì)中,比如塑料中的有毒單體添加劑。
與海洋塑料污染相比,人們對土壤塑料污染及其可能造成的影響則知之甚少。自塑料發(fā)明以來,人類已經(jīng)產(chǎn)生了83億噸塑料,其中有63億噸變成了塑料垃圾。農(nóng)用地膜破碎、有機(jī)肥施用、污水灌溉、污泥農(nóng)用、大氣沉降以及地表徑流等是土壤中塑料污染的來源。這些垃圾廢物中,有79%被埋在垃圾填埋場或最終進(jìn)入大自然。
而如果沒有更好的回收基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù),繼續(xù)按照目前的生產(chǎn)速度發(fā)展下去,到2050年,將有120億噸塑料被扔進(jìn)垃圾填埋場和自然界。大部分塑料則會(huì)分解微塑料,更甚者是進(jìn)一步分解成小于0.1微米的納米顆粒進(jìn)入環(huán)境,危害生態(tài)系統(tǒng)。污水中80%到90%的顆粒會(huì)殘留在污泥中,這些污泥被用作農(nóng)田肥料后,就意味著每年有數(shù)千噸的微塑料進(jìn)入土壤。
離開海洋和土地,向天空看,那里也有微塑料的存在。巴黎大學(xué)在研究實(shí)驗(yàn)室防塵時(shí),曾對空氣中的塑料做過實(shí)驗(yàn)。三個(gè)月里,他們監(jiān)測學(xué)校屋頂?shù)乃劾锏奈镔|(zhì)。發(fā)現(xiàn)超乎預(yù)期的塑料含量,平均每天每平米118顆塑料粒子,長度在5毫米到100微米(大概一張紙的厚度)不等。可以說,連呼吸都是塑料的形狀。
從海洋到土地,再從土地到天空,也就不難理解為什么人類已經(jīng)真正生活在被塑料包圍的世界。曾有研究匯總了26項(xiàng)研究的數(shù)據(jù),研究了3600種食物和飲料的樣本,包括海鮮、鹽、糖、蜂蜜、啤酒以及自來水和瓶子中的水,還有空氣中的微塑料含量。結(jié)果顯示,平均每個(gè)美國女性每年攝入98000個(gè)細(xì)小的塑料顆粒,男性則更多,121000個(gè)。其中大多是肉眼無法識(shí)別的微型塑料顆粒。
知之甚少的塑料污染
盡管當(dāng)前人們已經(jīng)越來越多地意識(shí)到塑料產(chǎn)生的問題,每年,大量塑料垃圾進(jìn)入海洋、土壤等,環(huán)境、野生動(dòng)物,甚至人類自身都成了受害者,即使是地球上最偏遠(yuǎn)的地區(qū)也受到了影響。
但是,從全球角度而言,人們對塑料垃圾的問題究竟了解多少卻未可知。相較于其他全球性的挑戰(zhàn),比如氣候變化或者臭氧層消失,圍繞那些問題的研究領(lǐng)域已經(jīng)日漸成熟??茖W(xué)家已經(jīng)掌握多種手段和方法,可以確定導(dǎo)致氣候問題的氣體來自何處,以及每年有多少氣體會(huì)進(jìn)入大氣中。
但對于塑料垃圾的生產(chǎn)、管理、處理及丟棄的方式和地點(diǎn),人們幾乎一無所知,尤其在中低收入國家更是如此。此外,對于塑料污染,人們也只是知道其分布廣泛,卻對其潛在危害知之甚少。《國際環(huán)境研究與公共衛(wèi)生雜志》上的一篇研究表示,人們之所以對微塑料的存在不夠擔(dān)憂,就是因?yàn)槲⑺芰蠈θ祟惤】档挠绊戇€存在“很大的知識(shí)差距”。換言之,無知者無畏。
曾有研究發(fā)現(xiàn),在研究人員吃了塑料包裝的食物,飲用了瓶裝水,其中六位還吃過海鮮后。每10克糞便樣品中含有20顆微粒,最常見的微粒是聚丙烯(PP)和 聚對苯二甲酸乙二酯(PET),它們是塑料瓶和瓶蓋的主要成分。
研究人員表示,還不能確定這些微塑料的具體來源,雖然微塑料顆粒會(huì)被排泄出來,但是否在體內(nèi)留存聚積尚未可知。但人們已知最小的微塑料——納米塑料顆粒,能夠進(jìn)入血液、淋巴系統(tǒng)和肝臟。根據(jù)所使用的定義,尺寸小于1000nm或小于100nm的塑料被認(rèn)為是對環(huán)境和人類健康的主要威脅。
由于其體積小,納米塑料可以穿過細(xì)胞膜,影響細(xì)胞的功能。納米塑料具有親脂性,模型顯示聚乙烯納米塑料可以融入脂質(zhì)雙層的疏水性核心。納米塑料還被證明可以穿過魚的上皮膜,積聚在各種器官中,包括膽囊、胰腺和大腦。
限于倫理道德約束,難以通過研究觀察微塑料對人體健康的實(shí)際影響。但利用嚙齒動(dòng)物模型進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,這些化合物可以擾亂內(nèi)分泌系統(tǒng),導(dǎo)致出生缺陷,減少精子的產(chǎn)生,引發(fā)胰島素抵抗,并損害學(xué)習(xí)和記憶??茖W(xué)家們還觀察到了由于微粒刺破和摩擦器官壁而引起的物理損傷跡象,例如炎癥。
研究人員還發(fā)現(xiàn),攝入微塑料會(huì)吸收有害化學(xué)物質(zhì),包括生產(chǎn)過程中添加到聚合物中的有害化學(xué)物質(zhì),以及吸附在塑料表面的環(huán)境污染物(如農(nóng)藥),從而導(dǎo)致健康危害,例如肝臟損害。這些研究為真正關(guān)注微塑料污染問題和采取預(yù)防措施提供了依據(jù)。
事實(shí)上,多年來,包括化學(xué)物質(zhì)和顆粒在內(nèi)的新興污染物,已成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的新研究方向,微米、納米級(jí)顆粒污染物已成為當(dāng)前學(xué)術(shù)界和媒體的關(guān)注熱點(diǎn),而科學(xué)家們也開始研究這些污染物對環(huán)境和人類健康存在的潛在不利影響。
越來越多的科學(xué)家們試圖搞清楚,這種廣泛而復(fù)雜的微塑料污染,究竟如何影響動(dòng)物和生態(tài)系統(tǒng)。隨著研究者積累到更多數(shù)據(jù),人們開始意識(shí)到,這些發(fā)現(xiàn)不過是問題的冰山一角。幾乎遍布世界各地的塑料碎片正給人類帶來挑戰(zhàn),面對挑戰(zhàn)的第一步,是重視挑戰(zhàn)。