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科學家在深海發現不該有的東西

生活 更新时间:2024-08-25 21:25:31

下潛深海萬米并在此發現垃圾是一種什麼樣的體驗?本不該在海底出現的塑料卻展現在人們面前,令人百思不得其解。

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塑料垃圾

這讓人有一種人類無處不在的感覺,塑料作為一種日用品,制造曆史不長卻充斥如今的每一個角落,真是很牛了。

原本應該是人煙罕至的深海,現如今也在遭受侵害。為什麼這類垃圾幾乎無處不在?塑料的破壞性有多強?深海底下發現的塑料意味着什麼,而人類還能做些什麼?讓我們帶着疑問跟随科學家們的腳步去看看,塑料在如今有多猖狂

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塑料日用品

深海探測下的塑料垃圾堆積

此次發現來自于日本海洋研究開發機構、聯合國環境劃署世界保護監測中心的數據,他們公開了過去三十年裡,潛水器收集的海底垃圾圖像數據,主要研究對象是深海6000米的白色垃圾分布區域的變化

該項目研究結果主要來自1983年~2014年日本載人潛水器所拍攝的圖像及視頻的分析。潛水地點主要位于北太平洋西部、日本群島周圍,并向南延伸至馬裡亞納海溝和帕勞海溝。

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親自下海拍攝

研究報告指出,在5010次潛水記錄中,一共檢測到3425件人為碎片物品,其中塑料是最常見的類别,占據所有碎片的33%。其次是金屬、橡膠、漁具、玻璃以及其他人為垃圾碎片。而在這些塑料中,有89%是一次性塑料

北太平洋東部、南太平洋和印度洋是塑料垃圾存在最多的地方,一次性塑料垃圾占據整個塑料碎片的100%。進入6000米以上的深海區域後,塑料碎片的比例增加到50%,一次性塑料垃圾為92%

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一次性塑料餐具

即便是太平洋最深底部的馬裡亞納海溝,這裡深度超出一萬米,同樣也有着來自人類的塑料垃圾。

這是人類首次在深度超過6000米的海底發現塑料垃圾,而且越靠近底部,這種塑料垃圾的完整度越高,越不碎片化。此次研究還揭示了塑料垃圾的整體分布變化,從報告的數據來看,潛水越深,塑料密度分布越低。

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馬裡亞納海溝

另外以日本群島為例,高密度的塑料碎片并沒有随着海洋深度變化而減少。這些塑料垃圾由于具有高浮力的特點,特别容易在全球範圍内進行傳播,它們可以通過洋流運動或者其他物理機制流動,最後沉積在深海底部

而來自歐美國家的報告顯示,人口數量龐大的沿海城市,海底垃圾數量比其他地區更多,它們很容易堆積在海洋底谷和低窪海域。該研究還表明,海洋表面的塑料容易聚集在特定的海域,并随着海水循環沉入深海

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沿海城市

研究人員在随後的分析中還發現,這些塑料會進一步分解為微米級别的顆粒殘留在水中。包括化妝品微粒、塑料微粒、化纖微粒等等。如果想要對深海進行垃圾回收相當困難,無論從技術層面還是成本方面來講都難以實現。

除此之外,最近兩年由澳大利亞研究機構公布的數據來看,這些深海垃圾有增無減。澳洲研究人員在對澳大利亞周邊地區的海域進行潛水采集時統計出的數據表明,塑料微粒比以前的深海研究記錄高出25倍。數據統計的結果指出,全球深海約有1400萬噸的污染物,深海塑料污染遠比海洋表面更嚴重。

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深海得污染超出我們得想象

為什麼塑料垃圾難以被自然界分解?它将會對生态環境造成哪方面的影響呢?

難搞定的PE材料

一般來講,我們日常生活中使用的塑料是通過PE材料制作得來。PE材料全稱叫做聚乙烯,這是一種化學聚合物。它的主要原材料是石油,石油裡面提取出乙烯單體,然後通過聚合反應将乙烯分子組合在一起,形成一個完整的分子鍊

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聚乙烯顆粒

根據不同的應用場景和材料配比,聚乙烯的詳細加工方式多種多樣。

由于聚乙烯良好的熱塑性和熱固性,聚乙烯塑料被廣泛應用在商品的外包裝上面,包括塑料袋、塑料薄膜、瓶子等等。

另外,聚乙烯由非極性、飽和的高分子碳氫化合物組成。因此在化學結構上接近石蠟,但其對稱的分子結構使大部分整體聚乙烯部分結晶化。而較高的結晶度會給聚乙烯增加機械和化學的穩定性

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石蠟

通過工業制作出來的PE産品具有出色的耐化學性,強酸和強堿對PE的侵蝕作用不大,而且它們還能夠抵抗較為溫和的氧化劑以及還原劑。但高溫可以讓PE材料溶解在芳烴或者氯化溶劑中。

一般來講要解決這類塑料的回收問題通常是通過填埋或者壓縮處理,但是在自然界中幾乎沒有能夠對PE材料進行分解的細菌或者微生物。而它們憑借穩定的化學結構,即便在被分解後還是會殘留塑料微粒的單體分子

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塑料一定要合理的回收

當PE暴露在太陽輻射下時,這種材料還會産生甲烷和乙烯這兩種溫室氣體。低密度聚乙烯材料(LDPE)更容易遭受這種分解作用,使得更大表面積的氣體擴散。PE材料以上這些特性和化學性質使得它們對自然界的危害十分大,加上自然分解短期内基本無望,同時還會長期持續地污染環境

截止2017年,PE材料每年年産量都超過了1億噸,在塑料市場上占比34%。而這類塑料帶來的垃圾問題也日益嚴重,特别是在一次性的物件中,人們通常在使用完後就丢棄了這種PE材料制作的塑料品。

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購物的塑料袋

另外由于市場監管不力,很多地方沒有相應PE材料處理地點,使得PE塑料大量堆積在自然界中

根據歐洲的研究調查表明,每年都會有3億噸至9.2億噸的垃圾順着歐洲的河流飄進海洋,這給海洋生物的生存帶來了嚴重威脅。透明的塑料袋很容易被海龜誤認為是水母造成誤吞,沒有消化能力的它們很可能最後被活活餓死

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海龜誤食塑料袋

不少PE材料制作的中高密度塑料,比如漁網、魚線、編織袋等等更是不少海洋生物殺手。被這些垃圾纏繞在身上的海洋生物通常會發育畸形,或者受困其中最後死亡。同樣在深海底下,有不少生物把塑料袋當成了家,寄居在這裡面生存,塑料微粒同樣會對它們造成有害堆積

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被漁網纏住的海龜

此次在深海底下發現的塑料垃圾值得讓人深思,因為這在未來關系全人類的發展

深海區域不是垃圾填埋場

深海的特殊環境是研究獨特物種進化的最好場所,科學家可以在這些海洋生物身上尋找人類未知的遺傳基因資源,包括生物多樣性方面的研究。而深海垃圾卻對它們的未來埋下了一顆危機的種子

同時由于深海觀測的機會十分有限,作業難度要求高,人類目前很難估計出這些垃圾在未來的物理影響

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深海垃圾必須重視

好在目前人們都在逐漸意識到這種塑料給生活帶來的極大影響,不少人也開始拒絕PE材料制作出來的一次性塑料。而在國際上,不少國家都開始合作共同治理海洋污染。從目前的形勢來看,整體趨勢還是很明朗的。

可降解塑料的開發,環保材料的應用,包括可食用PE材料的細菌研究都是當下熱門的研究話題。我們都明白人類現今隻有一個地球,我們還有機會保護藍天和藍海。總之,在全球參與的行動下,這種海洋污染問題是能夠通過積極努力去解決的。

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