专栏 | 绿色情报员:塑料大军润(run)向何方?(下)病菌攻进新栖地

2022.05.26
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专栏 | 绿色情报员:塑料大军润(run)向何方?(下)病菌攻进新栖地 海洋塑料成了细菌、病毒和寄生虫的新栖地,东亚污染热区的风险相对突出,这一场海洋黑盒子风暴不容小觑。
(路透社)

“一种新的入侵物种在海洋上变得愈来愈普遍,安娜甚至给这个新物种起了名字:Plasticus maritimus。”葡萄牙海洋生物学家安娜・佩戈(Ana Pego)以自己的故事为原型写下绘本书《海洋塑料:一个入侵物种》,不死的塑料像是怪兽般横行大海,科学家也陆续有惊人的发现,海洋塑料“养”出细菌、病毒和寄生虫,这一场海洋垃圾入侵风暴愈来愈复杂。

海床覆盖微塑料

坏消息不只一桩,塑料大军如火如荼集结入海,全球每年生产高达 4 亿吨塑料,联合国环境规划署(UNEP202110月发布的《从污染到解决方案:全球海洋垃圾和塑料污染评估》报告指出,每年约有 1100 万吨塑料进入海洋,占海洋垃圾总量的85% ,到2040年流入海洋的塑料将增加近2倍。

在新冠疫情影响下,一次性用品的使用量大增,塑料垃圾又被推向高点。今年世界自然基金会(WWF)的最新报告《塑料污染对生物多样性的影响》提出数据示警,若再不设法从源头减废,2050年海洋塑料污染将增长4倍,推估到本世纪末,海洋微塑料可能增加50倍,这将导致许多地区遭受严重的生态风险,当与过度捕捞、全球变暖、富营养化等其他威胁相叠加时,塑料污染的冲击会进一步扩大。

每年有高达1100 万吨塑料进入海洋,位在污染热点的海床微塑料浓度尤其可观。(路透社)
每年有高达1100 万吨塑料进入海洋,位在污染热点的海床微塑料浓度尤其可观。(路透社)

最近一项研究模型显示,1950年以来,海洋塑料超过99%已沉降到海平面之下几百英尺处;多位科学家发现,海床上的微塑料,比污染海域水面上的微塑料多了1万倍。台湾中山大学海洋科学系教授兼海科院院长洪庆章表示,海洋塑料碎片上会形成生物薄膜,改变塑料的密度,最终沉入海底,所以底栖生物可能受到更多的塑料污染影响。

塑料生物圈站上浪头

有人说,微塑料污染有如瘟疫或海洋版的PM2.5,大自然要费上数百年才能完成降解,大批的海洋塑料成了另类的“温床”。台湾海洋大学海洋生物研究所助理教授何撄宁指出,塑料是一种聚合物,进入海洋后很难被分解,所以慢慢形成一个栖地,微生物、真菌、藻类会附着在上面,甚至寄生虫或更大的生物也会在上面生活,科学家把这个新形成的环境称为“塑料生物圈”(plastisphere)。

世界自然基金会的新报告揭露,地中海、黄海、东海是塑料污染热点,海洋生态面临潜在威胁。何撄宁认为,这些塑料污染热点不只是海洋生物摄入塑料的机率变高,“塑料生物圈”风暴也可能更为突出,有机会对整个生态造成不同影响,甚至对人类海上活动或海洋养殖渔业存在隐忧,接下来需要持续关注。

这像是海洋中的黑盒子,科学家慢慢抽丝剥茧找到证据,今年4月,美国加州大学戴维斯分校发表在《Scientific Reports》的实验研究显示,3种常见的寄生虫(弓形虫、兰氏贾第鞭毛虫、隐孢子虫)会附着在微塑料上,可能搭便车进入海洋生物或人类体内,这意味着海洋微塑料可能打开疫病破口。

科学家陆续发现,“塑料生物圈”不但吸附病原菌,也提供基因交换的场所。(路透社)
科学家陆续发现,“塑料生物圈”不但吸附病原菌,也提供基因交换的场所。(路透社)

何撄宁说,近期的科学研究陆续在海洋微塑料或塑料碎片发现病原菌,例如鱼类的病原菌鲑鱼气单胞菌(Aeromona salmonicida)或是动物的病原菌,海滩塑料碎片也找到对人类具致病性的大肠杆菌和弧菌,此外,海洋塑料上的细菌也被验出具有抗生素抗药性,许多研究指出,“塑料生物圈”上具有抗药性基因的细菌数量,远比海洋高上10倍或数倍以上,而生态圈内有各种生物或微生物生活在一起,所以有机会进行基因交换,也会增加机率。

外来种入侵危机同样如影随形,各国在海漂塑料上发现不同的外来种生物,何撄宁表示,科学家担心外来种生物可能透过“塑料生物圈”,搭着顺风车随海漂流到不同国家,一旦建立起族群,可能威胁原有物种,目前各种研究调查正在进行中。

台湾海洋大学团队也在台湾东北海域展开塑料生物圈研究,何撄宁指出,这次研究除了调查病原菌、微生物菌相和抗药性基因的传播外,同时透过DNA鉴定,了解生物圈中有哪些生物,现阶段研究初步发现,藻类和塑料上的病原菌有高度重叠,塑料是否扮演种子角色,把病原菌传播到天然栖地,或是病原菌由天然栖地跑到塑料上,仍需更多研究来证实。

健康风险浮出水面

微塑料对生理健康的干扰接连浮出台面,南京大学研究团队调查来自中国11个省市受测者的粪便样本,结果发现经常喝瓶装水、吃外卖食品和工作性质为粉尘暴露的受测者,粪便中有更多的微塑料,同时可能会加剧肠道炎症,而检测到最多的塑料种类是饮料瓶常用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),以及多用于食品包装和纺织品的聚酰胺(PA),这一篇研究202112月刊登在国际期刊《Environmental Science & Technology》。

人体器官陆续检测到微塑料,最新研究发现血液、肺部深处都被攻陷。(路透社)
人体器官陆续检测到微塑料,最新研究发现血液、肺部深处都被攻陷。(路透社)

“科学家发现微塑料会累积在很多海洋生物体内,有些研究结果显示,浮游动物摄入微塑料后,牠们的生殖能力可能受到影响,或是造成活动力变差、某些功能丧失。”洪庆章说,“但是假如微塑料进入人体血管或器官,由于临床实验很困难,对人类健康的影响需要更深入探讨。”

何撄宁表示,虽然国际研究陆续有相关发现和推论,微塑料对健康的危害要视摄入量和物种而定,以比较小的动物或浮游生物来说,微塑料累积在体内,营养吸收和生长发展会受到影响,而人类的耐受性比较大,需要进一步评估长期累积所造成的影响。

不妙的是,环境中的微塑料早已渗透到空气、水里和餐桌,从孕妇胎盘、新生儿,到血管、肺部都有它的踪影。今年3月,荷兰科学家发表的研究首次在人类血液中检测到微塑料,而且近80%的受测者身上都有,不到一个月,英国赫尔大学研究团队也首次在活人肺部深处发现微塑料,最常见的是用于外卖餐盒的聚丙烯(PP),其次是日常生活再熟悉不过的PET

“过去曾经在人类尸体解剖样本找到微塑料,不过,我们没想到会在活人肺部深处发现这么多微塑料,这叫人大吃一惊。”英国赫尔大学医学院高级讲师莎德夫斯基(Laura Sadofsky)说,“我们原本以为这些微塑料在进入肺部深处前会被过滤掉。“

新物种“塑料钩虾”的问世,投射出病入膏肓的海洋污染现况。(翻摄自《Zootaxa》期刊)
新物种“塑料钩虾”的问世,投射出病入膏肓的海洋污染现况。(翻摄自《Zootaxa》期刊)

尽管目前没有足够的证据证实微塑料对人类的毒性,不过,附着在“塑料生物圈”的病原菌却埋下风险。何撄宁表示,“塑料生物圈”有机会增加人类罹患疾病的风险,但也要看塑料来自哪里,如果是一般生活中干净的塑料,它产生的微塑料进入人体,这部分可能是微塑料对人体的影响,令人忧心的是当塑料透过环境吸附病原菌,再经没有处理好的食物进入人体,这可能间接造成风险上升。

太平洋诞生塑料虾

不过,塑料入侵海洋以来,仅仅半个多世纪,已经改写海洋生物史。2020年世界自然基金会和英国研究团队在太平洋马里雅纳海沟发现全新物种,这种端足类生物体内充满微塑料,而且与PET相似度高达83%,科学家把牠命名为塑料钩虾Eurythenes plasticus)。

马里雅纳海沟号称全球最深的海沟,部分区域的微塑料含量高达每立方米20万到200万个。洪庆章指出,PET的密度超过1.3,远高于海水,所以理论上会往下沉,而且要几百年才会完全分解,钩虾被称为“底部清洁者”,中山大学实验室观察到牠们会吃微塑料,沉入马里雅纳海沟的塑料可能一部分已降解,或材质并非百分之百的PET,还含有其他成分,所以新物种和PET呈现高相似度,而不是跟原始一样。

这悲剧的名字写照着未知的灾难,接下来会冒出什么新物种?人类可不能再心存侥幸了。

撰文:麦小田 责编:许书婷

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