贻贝如何减轻微塑料的影响

Pollution and garbage along a coast line: Microplastics are ingested by fish, birds and zooplankton.
Microplastics are ingested by fish, birds and zooplankton.Image: Pixabay/sergeitokmakov
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  • 塑料是汽车行业最有价值的材料之一,在设计中发挥着关键作用,而塑料污染与微塑料之祸是一个全球性的长期问题。

  • 由三位屡获殊荣的科学家提出,基于自然的方法为清理海洋提供了一个令人振奋的解决方案。

  • 科学可以引导我们摒弃线性的“取用—制造—废弃”模式,转而采取更加循环的方式。

微塑料无处不在——从北极深海到珠穆朗玛峰的积雪峰顶。它随风和洋流扩散,由每年生产的3.6亿吨塑料垃圾分解而成。微塑料对人类和动物生命的长期影响尚未完全清楚,但其影响显而易见。鱼类、鸟类和浮游动物会摄入微塑料,而浮游动物是大多数海洋生态系统食物链底端的微小生物。

然而,尽管塑料污染的影响已引起全球关注,塑料仍是一种价值极高的材料,预计到2050年,塑料产量可能几乎翻番。因此,社会面临的问题是:如何才能最大限度地减少微塑料的有害影响?

微塑料是指尺寸小于5毫米、多数小于1毫米的微小颗粒,它们最终进入我们的海洋,污染海滩沉积物,并被鸟类和海洋生物摄入。Image: Pixabay/mirkosajkov

奇妙的塑料与微塑料

塑料实用、轻便、价廉、防水且用途极为广泛,因此被用于从食品包装、化妆品和医疗设备,到桥梁、建筑和住宅等各个领域。对汽车行业而言,塑料推动了安全性、性能和燃油效率方面的创新。例如,零售店将葡萄从散装改为密封塑料托盘包装,通常可将浪费减少20%以上,而现代医学则从1955年发明的一次性塑料注射器中获益良多。通常可将浪费减少20%以上,而现代医学则从1955年发明的一次性塑料注射器中获益良多。

实验室中正在对取自海洋的微塑料进行显微镜检测。Image: 沃尔沃集团

然而,塑料垃圾对环境的危害显而易见:岸线、海洋中以及垃圾填埋场内随处可见大型碎片,而填埋场中超过50%的塑料垃圾最终被埋于此。此外还有微塑料——尺寸小于5毫米、多数小于1毫米的微小颗粒,它们最终进入我们的海洋,污染海滩沉积物,并被鸟类和海洋生物摄入。得益于今年沃尔沃环境奖的获奖者——理查德·汤普森教授、塔玛拉·加洛韦教授和佩内洛普·林德克教授,人们对这些微塑料的影响now有了更广泛的认识。他们的工作在提高社会对塑料污染(尤其是微塑料)的认识以及推动政策行动方面发挥了关键作用。

贻贝的力量

1950年,全球塑料产量仅为200万吨。此后,年产量激增近230倍,并预计到2050年达到5.9亿公吨。那么,我们该如何应对塑料呈指数级增长及其对环境造成的破坏?时光无法倒流回前塑料时代;毕竟,塑料具有造福人类的潜力。百分之二十二的空客A380双层客机采用轻质碳纤维增强塑料制造,从而节省燃油并将运营成本降低15%。与此同时,可再生能源亦依赖塑料制造管道、太阳能板、风力涡轮机和转子。

但我们需要超越这种“一次性”社会模式,减少一次性塑料的使用。这类塑料使用寿命短,却在废弃物中长期存留。此外,若在没有可行替代方案的情况下突然停止使用塑料包装,则需考虑采取措施,以避免食物浪费增加等意外后果。我们面临的挑战在于减轻塑料扩散带来的最严重影响,并找到减少其造成污染的方法。

贻贝或许是帮助清除海洋中有害微塑料的关键。Image: Pixabay/donieve

科学界带来了我们最大的希望,目前正在探索基于自然的创新解决方案,以帮助清除海洋中的微塑料。在普利茅斯海洋实验室,佩内洛普·林德克教授及其团队正在研究贻贝从水中过滤微塑料的能力。贻贝是一种贪食的滤食性生物,可以清除水中的细菌和过量藻类。在实验室实验中,已证实5千克贻贝每小时可释放25万片塑料碎片。

在海洋环境中的浓度下,塑料据信不会对贻贝造成危害。可将成簇的贻贝装入大型可沉没篮筐,放置于河流和河口入海口附近、港湾、码头以及污水处理厂附近。可使用网状容器收集其排泄物及微塑料,随后将其拉出并从水中移除。利用这种自然过滤方式,可提供一种环境安全且成本效益高的解决方案,并且可以大规模推广。

我们必须设计能够延长使用寿命的产品,并确保在每个阶段实现最大限度的利用。

尼克拉斯·古斯塔夫松,沃尔沃环境奖基金会董事会秘书

面向循环性的设计

清理塑料垃圾不能是我们唯一的解决方案;我们与塑料的关系也必须改变。例如,在某些应用中,塑料是合适的材料,因此我们需要更可持续地使用塑料,并追求更高的循环性。

目前,我们从地下开采石油和天然气来制造塑料,其中很大一部分仅使用一次。我们可以减少进入废弃物的塑料量,但这需要从设计阶段着手,我们必须摒弃传统的线性“取用—制造—废弃”模式。相反,我们应采取更加整体化的循环方式,既考虑主要原材料的来源,也考虑我们的产品在当前及其第二次、第三次使用周期中的长期影响。化妆品和个人护理产品中的微珠便是一个典型例子。在其被制造数十年后,人们才认识到其有害环境影响,此后许多国家因此禁止使用。

我们必须设计能够延长使用寿命的产品,并确保在每个阶段实现最大限度的利用。同时,我们必须确保所用塑料在使用寿命结束后能够得到有效回收。这意味着确保产品中的可回收与不可回收塑料部件不被混合。采用更加循环的方式无疑对环境更为有利,同时也带来经济和社会效益。

塑料的价值毋庸置疑,因此将其完全妖魔化并无益处。与此同时,必须采取迅速而审慎的行动,应对塑料污染对环境造成的影响。作为行业领导者和政策制定者,我们必须让科学引领方向,以便做出基于证据的决策。人类与地球的健康依赖于健康的海洋,我们绝不能辜负它。

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