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应对海洋中的“PM2.5”

2020-07-30 13:44:01    来源: 中国自然资源报    作者:赵宁

据调查,微塑料分布遍及全球海洋,从近岸到大洋、从赤道到极地、从海洋表层到深海洋底,人类都发现了它的踪迹。

微塑料是指粒径小于5毫米的塑料个体,又被称为海洋中的“PM2.5”。近年来,作为海洋环境研究新领域,海洋微塑料污染问题引起了各方关注,成为国际生态环境科学研究领域的前沿,也是全球海洋治理的热点、难点。

“目前,科研人员逐步了解塑料进入海洋的循环过程和生态效应,评估其对海洋生态系统、人类健康的影响。但对于海洋塑料垃圾和微塑料,仍有很多未解之谜有待研究。”华东师范大学海洋塑料研究中心主任李道季说。

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中国科学家在大洋开展微塑料调查。 本报记者 赵宁 摄

备受关注的海洋微塑料

2004年,英国学者理查德·汤普森首次提出“微塑料”概念。根据野外调查结果,理查德·汤普森认为大海里“微塑料”含量在20世纪60年代到90年代发生了显著增加,因其可能被海洋生物摄食从而具有潜在危害,引发各方对微塑料污染问题的广泛关注。

2008年,美国华盛顿大学举办的第一届国际海洋微塑料分布、影响及归趋研讨会上,与会专家首次将微塑料定义为直径小于5毫米的塑料颗粒。该类型塑料较易被海洋生物摄食, 但并不能对海洋生物产生类似由大型塑料垃圾引起的缠绕危害。自此,该定义得到广泛使用, 但国际学术界对微塑料的大小、范围、定义仍然存在争议。

2011年,联合国环境规划署将海洋塑料垃圾列为《2011年联合国环境规划署年鉴》三大主要议题之一。2014年,在肯尼亚首都内罗毕召开的第一届联合国环境大会上,联合国环境规划署发布了《2014年联合国环境规划署年鉴》《评估塑料的价值》等报告,将海洋塑料垃圾污染列为过去10年最为紧迫的环境问题之一。大会认为越来越多的塑料垃圾威胁着海洋生态环境健康,每年全球海洋生态系统因此造成高达130亿美元的经济损失。

2015年6月,联合国环境规划署发布针对塑料微粒管理的预防性措施报告,呼吁逐步禁止在护肤品、化妆品中添加塑料微珠,得到了各国的积极响应和支持。

2016年,在内罗毕召开的第二届联合国环境大会上,与会各方继续探讨海洋塑料垃圾污染问题,将其认定为与全球气候变化、臭氧耗竭、海洋酸化并列的全球性环境问题,呼吁国际社会从国际法规、政策措施等方面加强对海洋微塑料的管控。

我国积极开展微塑料研究

早在2013年,我国科研人员就启动了海洋微塑料研究。李道季所在的华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,是国内最早开始海洋微塑料研究的科研机构之一,在国际学术刊物上发表了中国第一篇关于海洋微塑料研究的论文。2015年底,华东师范大学海洋塑料研究中心成立。

据介绍,2015年~2017年,科学技术部、国家自然科学基金委员会支持了20多个与海洋微塑料研究相关的项目。从2016年开始,我国已经组织开展了海洋微塑料的试点监测,初步掌握了我国重点海域和海洋生物体内的微塑料污染情况。2016年,科技部国家重点研发计划海洋环境安全保障专项“海洋微塑料污染监测和生态环境效应评估技术研究”项目启动。目前,我国已有30多家研究单位正在从水体、生物体、沉积物、大气、食品等方面开展微塑料研究,调查范围涵盖海滩、河口、近海、内陆河流、湖泊等不同环境类型,并逐渐向深海、大洋、极地拓展。

李道季表示,迄今为止,我国的海洋微塑料研究涵盖各种生态环境的微塑料丰度、分析方法、生物累积、毒性效应、微生物降解,以及微塑料的污染控制和管理等。

2018年,我国塑料垃圾入海通量模型建立与预测研究取得重要成果,获得了我国塑料垃圾入海量及变化预测结果,这一研究结果修正了西方学者关于“中国是全球192个沿海国家中陆源海洋塑料垃圾最大源头”的估算结果,在国际学术界产生了重大影响。

我国是世界上较早发布“禁塑令”的国家之一,就塑料垃圾治理制定出台了一系列法律法规,如《固体废物污染环境防治法》《废塑料回收与再生利用污染控制技术规范》《循环经济促进法》《清洁生产促进法》《海洋倾废管理条例》等。近年来,我国正在快速推进应对塑料垃圾问题的立法和修订工作,实施了城市垃圾分类、“无废城市”试点建设、“美丽乡村”建设等举措,在多地开展了打击固体废物环境违法行为专项行动,在削减陆源固体废弃物污染、控制塑料垃圾入海等方面起到了积极作用,有效减少了向海洋输送的塑料垃圾数量,为全球海洋塑料污染治理贡献力量。“根据国家发改委和生态环境部2020年1月发布的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,目前,我国部分地区正在制订进一步加强塑料污染治理的实施方案,将进一步杜绝塑料垃圾和微塑料向海洋的排放,是从源头上解决海洋塑料垃圾和微塑料污染问题的重大行动。”李道季表示。

近年来,中国积极推动应对海洋塑料垃圾污染的国际合作,中国学者在联合国环境规划署、联合国教科文组织政府间海洋学委员会、北太平洋海洋科学组织、西北太平洋行动计划、联合国海洋环境保护科学问题联合专家组等国际组织中领衔开展了大量区域合作研究。

多措并举防控微塑料污染

“虽然我们对海洋微塑料的认识不断加强,但还有许多科学问题没有解决,需要进一步深入研究探讨。”李道季指出,当前各国科学家对海洋塑料垃圾和微塑料的来源、运输路径、归趋及毒理学效应、潜在生态风险的认识存在不足,没有统一、标准的研究方法,各国应对措施存在较大差异。

研究表明,微塑料能够被海洋生物摄食,阻塞其摄食辅助器官和消化道,造成物理伤害和毒理学效应。微塑料还会在生物体内累积并随食物链传递,进而可能对海洋生物造成有害影响。

“由于缺乏人类吸入、摄入暴露在不同浓度的塑料粒子相关数据,科研人员难以对剂量-效应关系展开更加深入的研究。”李道季介绍,根据世界卫生组织发布的评估报告显示,目前还没有确定证据表明微塑料对人类健康构成较大风险。

目前,国际社会正在研究海洋塑料垃圾、微塑料的污染热点以及环境风险评估方法,加快高效的塑料循环再利用技术研发进程,推动制订具有较强约束力的海洋塑料垃圾、微塑料管控计划,从而形成管控海洋塑料垃圾、微塑料的“国际公约”。因此,海洋塑料、微塑料的源-汇过程、风险评估及应对策略将继续成为国际研究热点。

2016年,自然资源部第一海洋研究所建立了海洋微塑料检测与环境效应研究平台,在海洋微塑料监测、检测技术,及大洋微塑料调查等方面开展了大量工作,调查研究覆盖中国近海、大洋和南北极,在海洋微塑料对微藻和微生物的影响研究等方面都取得了一系列成果,为评估我国近海微塑料污染状况及其对生态安全的影响提供了科技支撑。

通过实验室模拟和现场实验,海洋一所微塑料科研团队开展了微塑料对典型污染物的富集特征研究,并首次分析了中国南北方两个气候带不同海域长时间尺度下,不同组分微塑料表面生物膜的群落结构特征,为探讨微塑料在海洋环境中的变化趋势及其对海洋环境的生态影响提供了理论依据。同时,海洋一所研究员孙承君及团队围绕西沙群岛珊瑚礁系统环境中水体、鱼类及珊瑚中微塑料分布特征,深入探索珊瑚礁系统中微塑料的环境行为,相关成果已发表在多家国际知名期刊。

“海洋微塑料对海洋生态系统的潜在隐患不容忽视。”在海洋一所研究员孙承君看来,海洋微塑料治理要全面掌握微塑料在海洋中的分布特征、迁移规律,查明其对海洋生态系统的危害机制,找到切实可行的管控防治之道,开展全球海洋微塑料调查和国际治理。

“要从源头上防治海洋微塑料污染,需要全社会广泛参与。”孙承君建议,进一步加强舆论宣传与科普教育,结合推行垃圾分类普及海洋环保意识,以切实提高全民海洋微塑料污染防控的参与度等。

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关键词: 海洋环境
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