2018 年聯(lián)合國環(huán)境署發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告顯示,全球每年約有 1300 萬噸塑料廢棄物流入海洋。漂浮在海面上和擱淺在海灘上的塑料在風(fēng)吹日曬下,會(huì)物理降解為微塑料顆粒,流入海洋生物圈,被一些海洋生物攝入體內(nèi)。
而來自南大西洋的戈夫島、南極洲附近的馬里昂島以及夏威夷和西澳大利亞的海岸的海鳥有一個(gè)危險(xiǎn)的習(xí)慣:吃塑料。
此前有研究發(fā)現(xiàn),截至 2020 年,全球有近半數(shù)海鳥物種(180 種)已被報(bào)告攝入了塑料。還有人預(yù)測,到 2050 年,99% 的海鳥物種都將攝入塑料。
這些塑料垃圾進(jìn)入鳥類體內(nèi)會(huì)對(duì)它們造成怎樣的健康威脅?
近日,一個(gè)來自 7 個(gè)國家 18 個(gè)機(jī)構(gòu)的國際團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在全球 32 種海鳥的采樣中,高達(dá) 52% 的鳥類不僅吃塑料,而且還在體內(nèi)積累了塑料的化學(xué)成分。
相關(guān)研究以 “Plastic additives and legacy persistent organic pollutants in the preen gland oil of seabirds sampled across the globe” 為題,于 2021 年 10 月 11 日發(fā)表在 Environmental Monitoring and Contaminants Research《環(huán)境監(jiān)測和污染物研究》上。
被攝入的塑料垃圾
海洋塑料垃圾中含有許多危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì),主要分兩類:從周圍海水中吸收的疏水性化學(xué)物質(zhì)和最初復(fù)合到塑料產(chǎn)品中的添加劑,在塑料的生產(chǎn)過程中,會(huì)添加增塑劑、紫外線穩(wěn)定劑、抗氧化劑和阻燃劑等化學(xué)添加劑,來保持或提高塑料產(chǎn)品的質(zhì)量。
而這些塑料垃圾化學(xué)品的攝入,對(duì)水生生物造成的潛在毒理學(xué)影響不禁令人擔(dān)憂。
實(shí)際上,除了食用塑料會(huì)造成海鳥內(nèi)臟的物理損害,并直接導(dǎo)致海鳥死亡,人們對(duì)在食品包裝等中用于粘結(jié)、穩(wěn)定或改善塑料的添加劑所造成的生物后果,知之甚少。
(來源:論文)
人們或許會(huì)認(rèn)為,添加劑在塑料生產(chǎn)過程中被揉進(jìn)了聚合物基體,因此在被生物攝入體內(nèi)后,不容易在生物組織中浸出或積累。然而,相關(guān)研究證明,生物消化液中的油性成分可以作為有機(jī)溶劑,促進(jìn)添加劑的浸出。
關(guān)于塑料介導(dǎo)的化學(xué)物質(zhì)在海洋動(dòng)物群中積累或擴(kuò)散的程序,目前還存在研究空白。為此,研究人員選擇海鳥體內(nèi)排除的預(yù)留腺體油,來評(píng)估塑料中的化學(xué)物質(zhì)在海鳥中的積累情況。
無創(chuàng)采集樣本
研究人員重點(diǎn)研究了塑料添加劑中的兩種化學(xué)物質(zhì)——溴化阻燃劑(BFR),即十溴二苯醚(BDE209)和十溴二苯乙烷(DBDPE)。這兩種物質(zhì)在環(huán)境中具有持久性,會(huì)在生物體組織中產(chǎn)生生物累積,并且已被證明會(huì)對(duì)海洋生物和人類產(chǎn)生不利影響。
該研究還選擇了另一個(gè)目標(biāo)添加劑——苯并三唑類紫外線穩(wěn)定劑(BUVS)(包括 UVP、UV326、UV329、UV328、 UV327 和 UV234)。BUVS 一般會(huì)被復(fù)合到各種塑料產(chǎn)品中,以減緩紫外線輻射造成的風(fēng)化,已有研究證實(shí)這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)造成干擾。
研究人員從世界各地 16 個(gè)不同地點(diǎn)的 8 個(gè)海鳥科(5 個(gè)目)中選擇 32 個(gè)海鳥物種,在 2008 年至 2016 年間收集了 145 只海鳥的腺體油,通過檢查海鳥尾部上方排出的預(yù)留腺體油中 BFR 和 6 種 BUVS 化學(xué)物質(zhì)的濃度,來確定鳥類內(nèi)部脂肪儲(chǔ)存的污染物負(fù)擔(dān)。
圖 | 海鳥毛腺油取樣地點(diǎn)(來源:論文)
研究人員通過擦拭腺體來獲取油,這種無創(chuàng)采集樣本的方法不會(huì)對(duì)鳥類造成傷害。他們還檢查了海灘上發(fā)現(xiàn)的 54 具鳥類尸體的腺體油和胃內(nèi)容物。
在海鳥體內(nèi)積累的塑料添加劑
為了評(píng)估采樣的海鳥通過其天然獵物接觸化學(xué)品的情況,研究人員首先討論了常見的持久性有機(jī)污染物 POPs(即多氯聯(lián)苯、DDT 和 HCHs)在腺體油樣品中的濃度。
表 | 海鳥腺體油中持久性有機(jī)污染物和塑料添加劑的檢測(來源:論文)
研究發(fā)現(xiàn),海鳥樣本中普遍存在常規(guī)持久性有機(jī)污染物,在 145 個(gè)被檢測海鳥樣本中有 85% — 94% 個(gè)樣本中均檢測出了這類污染物,其中被檢測頻率最高、含量最高的是多氯聯(lián)苯。
研究人員還分析了不同地區(qū)海鳥樣本腺體油中的多氯聯(lián)苯(PCB)、二氯二苯三氯乙烷及其代謝物(DDT)和六氯己烷(HCH)污染物濃度。
圖 | PCB、DDT 和 HCH 在樣本海鳥羽毛腺油中的濃度(來源:論文)
PCB 的濃度反映了海鳥的獵物和營養(yǎng)位置,研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于來自極地地區(qū)和加拉帕戈斯群島的海鳥來說,體內(nèi) PCB 含量通常較低。在以較高營養(yǎng)的獵物(魚和魷魚)為食的海鳥中,PCB 含量相對(duì)較高。DDT 在海鳥腺體油中的含量與 PCB 有著相似的空間分布模式。
研究人員表示, PCB 和 DDT 濃度同時(shí)出現(xiàn)是因?yàn)檫@兩種化合物都與海洋的人為輸入有關(guān),并且它們通過食物網(wǎng)同樣被生物放大。
研究發(fā)現(xiàn),塑料添加劑的出現(xiàn)模式與常規(guī)持久性有機(jī)污染物的出現(xiàn)模式不同,添加劑在海鳥油樣中的出現(xiàn)更為零星。在 145 只采樣海鳥中只有 7 只檢測到了十溴二苯醚(BDE209)。而在采樣的 145 個(gè)海鳥樣本中,只有 9 只偶爾檢測到十溴二苯乙烷(DBDPE),且檢測出的 DBDPE 濃度與 BDE209 的濃度范圍相似。
圖 | BDE209 和 DBDPE 再海鳥腺體油中的濃度(來源:論文)
該研究中檢測出含有高濃度 DBDPE 的海鳥樣本,是在遠(yuǎn)離工業(yè)密集區(qū)的地區(qū)收集到的,這些物種的覓食區(qū)主要限于白令海。在 67 只海鳥中檢測到一組紫外線穩(wěn)定劑,占檢測總數(shù)的 46%。
被檢查的 145 只海鳥中,有 53 只海鳥的 BUVS 濃度超過了閾值濃度,這表明僅靠自然獵物不太可能解釋海鳥腺體油中這些高 BUV 濃度。研究人員表示,海鳥體內(nèi)較高濃度的 BUVS 很可能是塑料介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移的結(jié)果,而較低濃度的 BUVS 可能來自通過天然獵物的飲食暴露。
研究人員在論文結(jié)尾寫道:“世界上很大一部分海鳥可能會(huì)直接通過攝入塑料積累化學(xué)物質(zhì),但尚未完全了解其對(duì)健康的影響。”
塑料污染需合力而治
當(dāng)前,海洋微塑料污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問題。
2019 年,新西蘭一項(xiàng)題為“Future scenarios of global plastic waste generation and disposal”的研究中提到,預(yù)計(jì)到 2060 年,全球范圍內(nèi)產(chǎn)生的塑料垃圾將增加兩倍,達(dá)到每年 1.55-2.65 億噸。
面對(duì)如此觸目驚心的海洋塑料污染,我國在 2016 年已將海洋微塑料納入海洋環(huán)境常規(guī)監(jiān)測范圍,并通過《海洋生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》定期向公眾公布監(jiān)測結(jié)果。
(來源:Pixabay)
《2019 年中國海洋生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》的數(shù)據(jù)顯示,渤海和東海監(jiān)測斷面海面漂浮微塑料密度分別為 0.82 個(gè)/立方米和 0.25 個(gè)/立方米。漂浮微塑料主要為線、纖維和碎片,成分主要為聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯。
無論是海洋生態(tài)系統(tǒng),還是陸生生物系統(tǒng),都是人類賴以生存的家園,如今微塑料污染已深入人們生活的方方面面,亟需通過加強(qiáng)監(jiān)測、科學(xué)評(píng)估、社會(huì)參與、宣傳教育以及國際合作等方式,全面推進(jìn)微塑料污染防治,形成全球共治的新格局。