美国科学家对259个瓶装水测试后发现,超过90%出现微塑料污染迹象。他们从9个国家的19个地区买了11个品牌的瓶装水,发现平均每1公升的水里含有325颗微小塑料颗粒。其中一瓶Nestlé Pure Life瓶装水的塑料颗粒浓度多达每公升1万颗粒。世界卫生组织上个月宣布,将评估瓶装水样品受到塑料微粒污染的健康风险。


几年前,科学家对十几个国家的自来水样本进行分析后也发现,83%的样本被塑料纤维污染。除了瓶装水和自来水以外,微塑料其实正在污染我们的海洋与空气。


微塑料到底是什么?来自何方?为什么科学家要研究这东西?它是怎么进入我们的饮用水里,喝下去对我们会造成什么影响?


本期的《星球探索》,由曾经在国大土木与环境工程系任职的奥巴德教授(Jeffrey Obbard)及新加坡国立大学—国家公园局海洋废弃物监测计划的首席研究员西瓦索迪(N. Sivasothi),带我们探索微塑料。


如果要用一句话来形容塑料,我选择“阴魂不散”。全世界人类使用过的塑料被投入垃圾桶后并不会消失不见,也不会降解成简单的有机分子,而是分解得越来越小,最终成微塑料颗粒。我们感觉不到它的存在,因为它太小了,而且大部分都在我们的五大洋里。


据报道,人类每年丢入海里的塑料垃圾多达800万吨,相等于每一分钟投入一个垃圾车的塑料。美国加利福尼亚和夏威夷之间的太平洋水域,有个“大太平洋垃圾带”(Great Pacific Garbage Patch)。研究人员上个月发表最新研究报告,这里的塑料垃圾越积越多,目前估计有将近8万吨塑料垃圾,面积达160万平方公里,相当于2222个新加坡。


这么大的垃圾带,为什么我们从未看过卫星图像?这是因为,除了看得见的各种废弃物如瓶罐、鞋子、渔网等等以外,大太平洋垃圾带是由隐形的塑料堆积而成的。


微塑料指的是颗粒直径小于5毫米的塑料颗粒和纺织纤维,如果不仔细看,很难看得到,有人称它们为“海洋里的PM2.5”。


科学家们从1970年代开始研究大型海洋塑料废弃物,到了21世纪初,他们发现海洋里原来还有大量的微塑料垃圾,这促使更多人开始研究微塑料及它对人类的影响。


本地测得微塑料颗粒


奥巴德教授是第一位在本地测量微塑料颗粒的人。他分别在2006年与2014年对本地的海岸线和红树林的沉积物与表面海水作搜集与检测,结果都发现微塑料的踪迹。


在2006年的研究中,奥巴德教授与现任李光前自然历史博物馆馆长黄衤冀麟教授,在本地7个海滩的9个地点收集沉积物样本,结果在巴西立、东海岸及圣约翰岛的海滩上发现微塑料,平均每公斤的沉积物中有4至12个颗粒。沙滩沉积物的微塑料包括尼龙、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等等。


在2014年的研究中,奥巴德教授与研究员诺尔(Mohamed Nor)到本地红树林栖息地的七个地点收集样本,包括拉柏多公园的柏莱雅溪(Berlayar Creek)、双溪布洛、巴西立和林厝港。结果显示,七个地区都有微塑料痕迹,平均每公斤有36.9个颗粒,林厝港的沉积物中的微塑料浓度最高。


研究团队用浮选法(floatation method)取出沉积物中的微塑料,再按照颗粒的大小与形状分类和点算,最后再鉴定不同的微塑料属于哪一种聚合物(polymer)。大部分收集到的微塑料都是塑料纤维,体积不超过20微米(0.02毫米)。


奥巴德教授说:“海洋中有许多微粒子,我们在辨别自然与人造粒子时,会注意哪些粒子形状特别,例如有棱角的或纤维状;再来是它的颜色。如果颗粒颜色是荧光色或亮蓝色,那很有可能就是人造颗粒。”


新加坡国立大学与国家公园局合作推行“国大—国家公园局海洋废弃物监测计划”,从去年11月至2019年,由义工团队每个月到全岛9个地点,记录20个样方里的大型海洋废弃物(超过5毫米)以及微塑料(1至5毫米)。


西瓦索迪是计划的首席研究员,他说:“大型废弃物与微塑料是全球的环境问题,各国都在了解这个情况,新加坡也不例外。在这次的计划里,我们从基本着手:哪里,多少,废弃物是否因地区与季节而异。这有助我国与区域国家制定解决方针,收集到的数据将有助我国制定政策。”


西瓦索迪说,团队还未辨别在本地找到的微塑料的确切来源,但有可能是沙滩上的海洋垃圾分解后的产物。“当塑料垃圾如塑料瓶和塑料袋暴晒在阳光紫外线下,又经历海浪波动时,就会分解成微塑料……它们也可能因区域海水流动及风向,从海里堆积到我们的海岸线上。”


奥巴德教授则认为,2006年找到的微塑料来源很有可能是附近工业与娱乐活动,以及往来船只的废弃物;2014年里的微塑料则大概是红树林里的塑料垃圾分解物。


微塑料来源有两个


微塑料的主要来源有两个,一是上文所提的,大块塑料垃圾分解产生的塑料碎屑。二是直接排放到环境中的小塑料颗粒。


西瓦索迪指出,洗面乳和沐浴用品中会加入微塑料颗粒;含有闪光胶或闪光片的产品也有微塑料。奥巴德教授说:“美容产品加入微塑料颗粒是为使用者去角质。有研究显示,一次洗澡可产生10万个微塑料颗粒。我们清洗含有人造纤维的衣物时,也可能形成微塑料,这些颗粒会随着清洗的水流入下水道。”


另一种直接排放到环境中的微塑料来自公路,例如车辆轮胎破损时,其微塑料颗粒一遇到雨天就会被冲进水沟,流入大海。自来水和瓶装水里找到的微塑料痕迹,则有可能来自生产过程或瓶子本身。


奥巴德教授说:“微塑料是持久性存在的,我们也许看不见,但不代表它们不见了,我们不知道它们还会存在多久。”


随着人们对微塑料的意识越来越高,科学家们也在我们四周围采集样本,结果发现它几乎无处不在。除了海洋,空气、食盐和土地都中招。德国研究人员在24个啤酒品牌里找到纤维状和微塑料颗粒,蜂蜜和糖里也有。研究人员在2015年发现巴黎的空气中有微塑料,他们估计巴黎的空气中每年会降下3至10吨的纤维状微塑料,就连人们的家中也不能幸免。


塑料或比鱼多


致力于推动循环经济的艾伦·麦克阿瑟基金会(Ellen MacArthur Foundation),2016年在世界经济论坛上发表报告,全球的塑料生产从1964年至今已经翻了20倍。2014年,全球的塑料生产达3亿1100万吨。基金会预测,未来20年,世界塑料生产量还会继续翻倍,到了2050年甚至会增加四倍。


然而,只有5%的塑料垃圾获得有效循环,其余的在垃圾填埋场和海洋等等。


报告也表示:“如果人类不做出改变,到了2025年预计,海洋里每3吨鱼就会有1吨塑料。到了2050年,以重量来看,塑料会比鱼还多。”科学家也发现无数微颗粒漂到海底后就铺盖海床,我们还不知道这对环境与人类健康构成的威胁。


吃下含塑料的海产


奥巴德教授认为,虽然本地海域和沙滩的微塑料污染水平属于低或中等,但微塑料污染是全球的趋势,我们必须多加留意。


西瓦索迪说,海洋废弃物会对环境与野生动物带来严重的影响,例如有研究发现海洋塑料垃圾污染与珊瑚礁病变相关。


“我们还无法量化海洋废弃物对新加坡构成的确切影响。然而,我们从1992年展开了新加坡国际海滩清理活动后发现,大量的废弃物堆积在红树林栖息地,遏止红树苗的生长。国外研究也显示,海洋生物如鱼类和双壳贝类进食微塑料以后,塑料上的化学物会进入该生物体内,对其健康构成严重影响。”


今年2月,科学家在《海洋科学》(Frontiers in Marine Science)期刊发表文章,73%的西北大西洋中层鱼的肚子里含有微塑料。中层鱼类指的是生活在200米至1000米的鱼。微塑料被鱼类误食以后,难以排出体外,于是就累积在消化道内,进而影响它们的消化功能,导致体内发炎等等。


此外,微塑料也会吸附环境中的污染物,包括重金属、有机污染物等,进入动物体内后,产生一系列的毒性效应。有研究显示,摄食了吸附化学污染物微塑料的鱼,肝脏出现明显的病理性改变及损伤。


奥巴德教授指出:“小鱼和浮游生物吃下微塑料之后被大鱼吃掉,大鱼又会被人类吃掉。像蛤蜊和贻贝这种生物在过滤海水以进食的当儿也会食下微塑料。”


西瓦索迪说,科学家们仍在评估吃下含有微塑料的海鲜对人类健康的实际影响。但奥巴德教授认为,人类是食物链的顶端,这些微塑料与污染物经由食物链中的各层生物食性关系的累积,到我们的时候,我们吃下的其实是“富含”微塑料与污染物的海鲜。他认为,尽管我们还未完全了解微塑料对人类健康的冲击,但我们有责任与义务减缓微塑料污染问题。


我们能做什么?


奥巴德教授说,塑料污染问题比想象中更为严重。亚洲的塑料使用量是全球增长得最快的,也是全球海洋塑料垃圾的一大来源。新加坡四面环海,船上丢进海里的废弃物以及邻国一些地区直接把垃圾丢入河流海洋里,或管理不妥善的垃圾填埋场都是微塑料的来源。


除了提高人们的意识以外,我们可从多方面着手处理微塑料污染问题,包括政府干预、立法、团体与个人。


“新加坡今年担任亚细安轮值主席国,我们可以提高区域的朋友们在这方面的意识,甚至为他们提供解决方案。圣淘沙名胜世界有一个‘海洋守护者’的群体,不时会举办净滩活动,这有助减少沙滩上的塑料污染。一些科学家也在研发新技术以取出海洋中的塑料垃圾,但这些都非常昂贵,而且以现在的问题严重程度看来,最紧要的还是减少塑料来源,不乱丢垃圾,不让塑料垃圾进入排水道、河流和海洋。”


他语重心长地说:“最终还是看我们对大自然的尊重与爱护,我们每个人都有责任减少塑料使用量,不购买过于包装的产品及使用微塑料的美容产品。减少与回收都是关键。”


有兴参与我国微塑料研究者可上网查询:bit.ly/ZBmicroplastics


小鱼和浮游生物吃下微塑料之后被大鱼吃掉,大鱼又会被人类吃掉。像蛤蜊和贻贝这种生物在过滤海水以进食的当儿也会食下微塑料。——奥巴德教授