来自宾夕法尼亚州立大学的一个跨学科团队的一项新研究显示，微塑料在淡水环境中的积累已有数十年之久，这与20世纪50年代以来全球塑料产量的激增密切相关。 研究人员认为，他们的发现为了解微塑料在淡水系统中的移动和扩散提供了宝贵的见解，这对于制定可持续的污染缓解战略至关重要。

该研究成果现已在线发表，并将刊登在12月出版的《整体环境科学》（Science of the Total Environment）上。

土木与环境工程副教授、论文通讯作者纳撒尼尔-华纳（Nathaniel Warner）说："很少有研究能考察微塑料是如何随时间发生变化的。我们的研究是首批追踪淡水沉积物中微塑料含量的研究之一，从上世纪50年代之前一直到今天，结果表明微塑料的浓度随着塑料产量的增加而上升。"

微塑料是一种微小的塑料颗粒，大小从一微米（即头发丝宽度的 1/100）到五毫米（即铅笔橡皮擦大小）不等。 它们可能来自分解成更小碎片的大型塑料，也可能由制造商直接制造。 在这项研究中，研究小组检查了宾夕法尼亚州四个流域的淡水沉积物岩心：基斯基米内塔斯河、布莱克利克溪、雷斯敦湖和达比溪。

与研究小组的预期相反，研究发现人口密度或土地使用与微塑料含量高之间没有关联。

宾夕法尼亚州立阿尔图纳分校自然地理和环境研究副教授、论文共同作者丽莎-埃米利（Lisa Emili）说："根据文献中的其他发现，我们认为重要的因素并没有成为不同地点微塑料变化的驱动力，尤其是与发达地区和人口密度相关的微塑料比例。"

Jill Arriola（左）和 Daniel Guarin 在蒂尼库姆的约翰-海因茨国家野生动物保护区入口处采集岩芯，该保护区拥有宾夕法尼亚州现存最大的淡水潮汐沼泽。 图片来源：Lisa Emili/宾夕法尼亚州立大学

研究人员还说，他们惊讶地发现，虽然微塑料的累积量在 2010 年之前的每个十年都在增加，但从 2010 年到 2020 年却在减少。

Emili说："虽然这只是一个初步发现，还需要进一步研究，但这种减少可能与回收工作的加强有关。"

根据美国环境保护署的数据，1980 年至 2010 年期间，塑料回收量大幅增加。 虽然塑料产量也在增加，但回收塑料的比例却从 1980 年的不到 0.3% 增加到了 2010 年的近 8%。

洞察"塑料失踪"悖论

此外，论文共同作者、海洋学教授雷蒙德-纳贾尔（Raymond Najjar）说，这项研究可以揭示"塑料失踪"悖论。 这一悖论挑战了研究人员对海洋中塑料垃圾的理解，因为据估计，每年有7000到25000千吨塑料进入海洋，但据信只有大约250千吨漂浮在海面上。

纳贾尔曾在《海洋科学前沿》上发表过关于模拟过滤河口的文章。这可以解释为什么表层海洋中漂浮的塑料数量远远少于从河流输入海洋的塑料数量。这些发现表明，随着人们使用更多的塑料，水中和沉积物中的微塑料数量将继续增加。

"人类在吃喝时摄入塑料，在呼吸时吸入塑料，对其长期影响的研究才刚刚开始，"Warner说。"然而，我们需要弄清楚如何向环境中释放更少的塑料，以及如何减少消耗和接触。"

"这项研究展示了宾夕法尼亚州立大学广泛的专业知识，汇集了来自三个校区、五个学院和五个学科的团队，"Emili 说。"我们汇集了化学、工程学、水文学、海洋学和土壤科学等领域的互补技能。要使这样的研究取得成功，需要一个跨学科团队。"

该研究项目最初由能源与环境研究所的种子基金资助。

Emili说："该资助项目为我们继续和扩大探索微塑料在淡水环境中的归宿和迁移的工作提供了'孵化器'，我们尤其关注沿海地区。"

Najjar还希望对河口的河运塑料捕集情况进行更全面的评估："我们很早就知道，河口会大量处理河流携带的物质，如碳、沉积物和营养物质，这种处理对最终进入海洋的物质有很大影响。我认为河口对塑料的作用可能与此类似，但我们需要的不仅仅是建模研究和单一的岩芯。 我们需要考虑特定系统可能的塑料源和汇，如河流、大气、河口沉积物和沼泽。"

研究人员希望研究微塑料的成分和类型是如何随着时间的推移而变化的，并评估相关的健康风险是如何演变的。

编译自/ScitechDaily