每年进入海洋的钢铁表面涂料微塑料量可能高达150万至225万吨,相当于1500亿至2250亿个空塑料瓶;
将这些新数据置于背景中看,它们占据了相当可观的比例,据估计每年流入海洋的800万吨塑料;
微塑料来自腐蚀、磨损和老化的影响,而最主要的来源是用于维护钢铁表面的传统开放式喷砂方法;
亟需开展更多研究,以提高监管机构和政策制定者对这一问题的认识,并找到解决该问题的新处理方法。
直到最近,从涂料进入海洋的微塑料才受到较多关注。人们很少关注这样一个事实:除非在表面处理和维护过程中收集涂料残留物,否则这些残留物大部分都会以微塑料的形式最终进入海洋。
排放估算存在不确定性
关于每年有多少涂料微塑料进入海洋,最常被引用的数据来源给出的数字为每年60,000吨。尽管这一数字仍然很大,相当于每年有60亿个空塑料瓶被倾倒入海,但它仍低估了问题的实际规模。原因如下:
该数据仅包括船舶涂料,船舶涂料占全部涂料用量的4%,且未包括工业维护(IM)和防护涂层(PC)涂料,后两者占全球涂料销售总量的另外11%;
该数据采用了2009年经合组织的估算方法,该方法假设每年有1%的涂料脱落(即平均涂层寿命为100年),而行业经验表明,实际上工业和船舶涂料的平均寿命约为20年,即每年约有5%的涂料脱落。
基于上述原因,每年进入环境和海洋的涂料微塑料实际水平可能远高于60,000吨。其他报告也得出结论,涂料是海洋中第二大微塑料来源。
让我们换个角度,看看钢铁结构上的所有涂料最终去向如何。据估计,每年有超过600万吨涂料被涂覆于工业和船舶钢结构上。
因此,基于每年实际涂覆于工业和船舶钢结构上的涂料用量,估计每年排放到海洋中的涂料微塑料实际水平可能高达150万至225万吨。这一估算基于50%至75%的涂料残留物未被收集的假设。鉴于我们知道,不收集残留物的开放式喷砂在表面维护中所占的市场份额高于此,实际排放量很可能处于该区间的较高上限。
将这些新数据置于背景中看,它们占每年进入海洋的800万吨塑料的相当大比例。此外,这也有助于我们更好地了解,据估计大西洋中1200万至2100万吨微塑料的来源,正如近期一项研究所强调的那样,究竟来自何处。
所有这些涂料微塑料会带来哪些风险?摄入的微塑料颗粒会对器官造成物理损伤,并释放有害化学物质,从干扰激素的双酚A(BPA)到农药,这些物质可能损害免疫功能,并阻碍生长和繁殖。微塑料和这些化学物质还可能在食物链上层不断累积,可能影响整个生态系统,包括我们种植粮食所用土壤的健康。我们所饮用水源和所呼吸空气中的微塑料,也可能直接影响人类。
有害的开放式喷砂和高压水射流是表面维护的主要方法。这些方法在全球范围内以工业规模使用,废弃物收集和回收程度各不相同,且非常有限。在造船厂等受控环境中,废弃物收集达到一定水平。然而,在海上石油钻井平台、海上风电场和船舶上,以及桥梁等许多陆上场景中,废弃物收集的程度要低得多。
采用表面维护领域的创新解决方案,例如循环喷砂,可将微塑料排放降至零。此外,这种零排放的循环解决方案还能回收喷砂材料,使磨料消耗减少80%至90%,从而显著减少二氧化碳排放。
监管意识与执法的必要性
环境监管机构需要更加重视这一问题,并愿意执行现有的反污染法律。应当要求收集用过的喷砂材料,包括其中的重金属和其他有毒成分,最重要的是,收集从钢结构上喷除的锈蚀物和涂料残留物。否则,这些物质大部分将直接或间接进入海洋。
尽管关于涂料微塑料进入海洋的规模存在相当大的不确定性,但有一点非常明确:这是一个重大问题,需要更多研究以及监管机构和政策制定者的关注,以便尽快采取行动加以解决。








