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編譯 ｜ 文樂樂

一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新形式的塑料污染——塑料垃圾薄膜與巖石發(fā)生化學(xué)結(jié)合。這一發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家越發(fā)認(rèn)識(shí)到塑料已經(jīng)成為地球地質(zhì)的一部分。

據(jù)《自然》報(bào)道，2020年，地質(zhì)學(xué)家發(fā)現(xiàn)巴西的沉積巖中含有內(nèi)嵌的塑料瓶蓋、塑料耳環(huán)和其他垃圾。其他科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了“塑料球”，它們是由熔化的塑料將巖石、沙子、其他天然和人造材料黏合在一起形成的。

研究人員發(fā)現(xiàn)了塑料與巖石通過化學(xué)結(jié)合形成的“塑料巖石”。圖片來源：清華大學(xué)

中國(guó)清華大學(xué)土壤和地下水科學(xué)家侯德義說，20世紀(jì)和21世紀(jì)的人們?cè)趧?chuàng)造新的地質(zhì)記錄。他和同事在廣西河池的一條小溪附近發(fā)現(xiàn)了這些被塑料薄膜包裹的巖石。

這項(xiàng)4月3日發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》的研究，首次在自然環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了塑料和巖石之間的化學(xué)鍵。侯德義說，塑料的來源是小溪及堆積在其周圍的垃圾，包括用來制作塑料袋的聚丙烯薄膜和用來覆蓋農(nóng)作物的聚乙烯薄膜。

當(dāng)研究人員用光譜儀器觀察塑料-巖石組合時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，聚乙烯薄膜表面的碳原子在氧原子的幫助下與巖石中的硅發(fā)生化學(xué)結(jié)合。侯德義說，這種結(jié)合可能是由紫外線驅(qū)動(dòng)的，或者是由“塑料巖石”上微生物群落的代謝活動(dòng)驅(qū)動(dòng)的。此外，研究發(fā)現(xiàn)，聚丙烯薄膜似乎是通過物理作用而不是化學(xué)鍵附著于巖石上的。

除了影響地球的地質(zhì)特征，“塑料巖石”還會(huì)向環(huán)境中釋放微塑料。這些塑料碎片可以在大氣和海洋中長(zhǎng)途運(yùn)輸，可以滲入植物組織，并可能被包括魚類和鳥類在內(nèi)的動(dòng)物當(dāng)作食物。

為了觀察巖石上的塑料會(huì)脫落多少微塑料，侯德義和同事分離了部分塑料薄片，并在實(shí)驗(yàn)室中將其暴露在干濕循環(huán)中，以模擬小溪周期性漲水時(shí)可能發(fā)生的情況。結(jié)果顯示，這種情況下，微塑料生成速率比實(shí)驗(yàn)室模擬的垃圾填埋場(chǎng)、海水和海洋沉積物的塑料脫落速率高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

巴西地球科學(xué)家Gerson Fernandino表示，這一研究很有趣，但尚不清楚塑料-巖石復(fù)合物是否真正代表了塑料和巖石之間一種新的相互作用。Fernandino說，即便如此，這種復(fù)合物還是第一次在淡水生態(tài)系統(tǒng)中形成，其他大多數(shù)研究都著眼于塑料如何與垃圾填埋場(chǎng)、海洋或沿海環(huán)境中的物質(zhì)相互作用。

Fernandino補(bǔ)充說，這些結(jié)果“豐富了關(guān)于塑料與地質(zhì)過程相互作用的討論”，但只是初步的。

侯德義承認(rèn)，目前他的研究?jī)H基于4個(gè)樣本。研究小組正在陸地生態(tài)系統(tǒng)中尋找更多樣本，并將在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)一步確定這些復(fù)合物的特征。

一些地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，越來越多關(guān)于“塑料巖石”的研究表明，自20世紀(jì)中期以來，人類已經(jīng)深刻改變了地球的地質(zhì)狀況。一些人認(rèn)為，這種轉(zhuǎn)變應(yīng)該被認(rèn)為是一個(gè)新的地質(zhì)時(shí)代——人類世的開始。在接下來的幾周內(nèi)，由國(guó)際地層委員會(huì)組成的科學(xué)家委員會(huì)將根據(jù)在地球上發(fā)現(xiàn)的工業(yè)和放射性物質(zhì)，投票決定地球上的哪個(gè)地點(diǎn)標(biāo)志著這一地質(zhì)時(shí)期的開始。