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来自太阳紫外线对海洋表面塑料的分解作用

编译者:liguiju发布时间:Feb 4, 2023点击量:14 来源栏目:重要资讯

荷兰皇家海洋研究所(Royal Netherlands Institute for Sea Research,NIOZ)在特塞尔岛的实验室进行的一项实验证实,太阳的紫外线会慢慢分解海洋表面的塑料。漂浮的微塑料大部分被分解成更小的纳米塑料颗粒,部分被分解成可被细菌完全分解的化合物。该研究结果发表在《Marine Pollution Bulletin》上。

NIOZ的博士生Annalisa Delre及其同事通过计算统计认为,每年大约有2%的漂浮塑料可能以细菌降解的方式从海洋表面消失。这一数据看起来小,但年复一年,累积起来数量很多。数据显示,自20世纪50年代以来,阳光可能已经降解了大量被扔进海洋的所有漂浮塑料。

自20世纪50年代塑料开始大规模生产以来,大量塑料垃圾通过河流、风或人为倾倒进入海洋。但是,海洋中实际发现的塑料数量只占海洋塑料输入的小部分。大部分的塑料实际上已经消失了。在科学上,这个问题被称为“消失的塑料悖论”。

为了研究紫外线的降解是否可以解释一些消失的塑料,Delre和同事在实验室里进行了实验。研究人员在一个装满模拟海水的容器中混合了塑料碎片。在一盏模拟太阳紫外线的灯下自动搅拌这种塑料液体,然后捕捉并分析了从降解的塑料块中浸出的气体和溶解的化合物,包括纳米塑料。通过这些测量,研究人员发现每年至少有1.7%的(可见的)微塑料分解。在大多数情况下,它被分解成越来越小的碎片,包括(看不见的)纳米塑料和分子。但是有可能,其中一些可以被细菌进一步分解,只有一小部分最终被完全氧化成相对无害的二氧化碳。

如果进行更复杂的计算,考虑到漂浮塑料释放到海洋、搁浅和海洋表面持续的光降解,阳光的分解可能已经将22%释放到海洋的漂浮塑料转化为更小的溶解颗粒和化合物。NIOZ的研究员、乌得勒支大学地球科学系教授Helge Niemann指出,通过这些计算,科学家们在失踪塑料悖论中找到了海洋塑料降解重要的一部分。

Niemann强调,这项研究证实在某种程度上,微塑料是可以被细菌完全分解的物质。但另一方面,塑料作为看不见的纳米颗粒留在水中。在早期的一项研究中,Niemann及其同事用瓦登海海水和北海水已经表明,相当一部分消失的塑料以不可见的纳米颗粒形式漂浮在海洋中。这些颗粒对海藻、鱼类和海洋中其他生物的影响在很大程度上还不清楚。通过这些在紫外光下的实验,研究人员可以部分解释塑料悖论,但是需要继续调查剩余塑料的去向,并研究所有这些微型和纳米塑料对海洋生物的影响。最后,更重要的是,我们应该停止乱扔塑料,以减少海洋塑料含量。(刁何煜 编译)

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