最新研究:塑料污染危及超过半数海洋鸟类,防治已刻不容缓

学术头条

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· 10月13日

维护海洋生态系统,迫在眉睫。

图片来源@视觉中国

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文丨学术头条,作者丨XT,编审丨王新凯

2018 年联合国环境署发布的一项报告显示,全球每年约有 1300 万吨塑料废弃物流入海洋。漂浮在海面上和搁浅在海滩上的塑料在风吹日晒下,会物理降解为微塑料颗粒,流入海洋生物圈,被一些海洋生物摄入体内。

而来自南大西洋的戈夫岛、南极洲附近的马里昂岛以及夏威夷和西澳大利亚的海岸的海鸟有一个危险的习惯:吃塑料。

此前有研究发现,截至 2020 年,全球有近半数海鸟物种(180 种)已被报告摄入了塑料。还有人预测,到 2050 年,99% 的海鸟物种都将摄入塑料。

这些塑料垃圾进入鸟类体内会对它们造成怎样的健康威胁?

近日,一个来自 7 个国家 18 个机构的国际团队发现,在全球 32 种海鸟的采样中,高达 52% 的鸟类不仅吃塑料,而且还在体内积累了塑料的化学成分。

相关研究以 “Plastic additives and legacy persistent organic pollutants in the preen gland oil of seabirds sampled across the globe” 为题,于 2021 年 10 月 11 日发表在 Environmental Monitoring and Contaminants Research《环境监测和污染物研究》上。

被摄入的塑料垃圾

海洋塑料垃圾中含有许多危险化学物质,主要分两类:从周围海水中吸收的疏水性化学物质和最初复合到塑料产品中的添加剂,在塑料的生产过程中,会添加增塑剂、紫外线稳定剂、抗氧化剂和阻燃剂等化学添加剂,来保持或提高塑料产品的质量。

而这些塑料垃圾化学品的摄入,对水生生物造成的潜在毒理学影响不禁令人担忧。

实际上,除了食用塑料会造成海鸟内脏的物理损害,并直接导致海鸟死亡,人们对在食品包装等中用于粘结、稳定或改善塑料的添加剂所造成的生物后果,知之甚少。

(来源:论文)

人们或许会认为,添加剂在塑料生产过程中被揉进了聚合物基体,因此在被生物摄入体内后,不容易在生物组织中浸出或积累。然而,相关研究证明,生物消化液中的油性成分可以作为有机溶剂,促进添加剂的浸出。

关于塑料介导的化学物质在海洋动物群中积累或扩散的程序,目前还存在研究空白。为此,研究人员选择海鸟体内排除的预留腺体油,来评估塑料中的化学物质在海鸟中的积累情况。

无创采集样本

研究人员重点研究了塑料添加剂中的两种化学物质——溴化阻燃剂(BFR),即十溴二苯醚(BDE209)和十溴二苯乙烷(DBDPE)。这两种物质在环境中具有持久性,会在生物体组织中产生生物累积,并且已被证明会对海洋生物和人类产生不利影响。

该研究还选择了另一个目标添加剂——苯并三唑类紫外线稳定剂(BUVS)(包括 UVP、UV326、UV329、UV328、 UV327 和 UV234)。BUVS 一般会被复合到各种塑料产品中,以减缓紫外线辐射造成的风化,已有研究证实这些化学物质会对内分泌系统造成干扰。

研究人员从世界各地 16 个不同地点的 8 个海鸟科(5 个目)中选择 32 个海鸟物种,在 2008 年至 2016 年间收集了 145 只海鸟的腺体油,通过检查海鸟尾部上方排出的预留腺体油中 BFR 和 6 种 BUVS 化学物质的浓度,来确定鸟类内部脂肪储存的污染物负担。

图 | 海鸟毛腺油取样地点(来源:论文)

研究人员通过擦拭腺体来获取油,这种无创采集样本的方法不会对鸟类造成伤害。他们还检查了海滩上发现的 54 具鸟类尸体的腺体油和胃内容物。

在海鸟体内积累的塑料添加剂

为了评估采样的海鸟通过其天然猎物接触化学品的情况,研究人员首先讨论了常见的持久性有机污染物 POPs(即多氯联苯、DDT 和 HCHs)在腺体油样品中的浓度。

表 | 海鸟腺体油中持久性有机污染物和塑料添加剂的检测(来源:论文)

研究发现,海鸟样本中普遍存在常规持久性有机污染物,在 145 个被检测海鸟样本中有 85% — 94% 个样本中均检测出了这类污染物,其中被检测频率最高、含量最高的是多氯联苯。

研究人员还分析了不同地区海鸟样本腺体油中的多氯联苯(PCB)、二氯二苯三氯乙烷及其代谢物(DDT)和六氯己烷(HCH)污染物浓度。

图 | PCB、DDT 和 HCH 在样本海鸟羽毛腺油中的浓度(来源:论文)

PCB 的浓度反映了海鸟的猎物和营养位置,研究发现,对于来自极地地区和加拉帕戈斯群岛的海鸟来说,体内 PCB 含量通常较低。在以较高营养的猎物(鱼和鱿鱼)为食的海鸟中,PCB 含量相对较高。DDT 在海鸟腺体油中的含量与 PCB 有着相似的空间分布模式。

研究人员表示, PCB 和 DDT 浓度同时出现是因为这两种化合物都与海洋的人为输入有关,并且它们通过食物网同样被生物放大。

研究发现,塑料添加剂的出现模式与常规持久性有机污染物的出现模式不同,添加剂在海鸟油样中的出现更为零星。在 145 只采样海鸟中只有 7 只检测到了十溴二苯醚(BDE209)。而在采样的 145 个海鸟样本中,只有 9 只偶尔检测到十溴二苯乙烷(DBDPE),且检测出的 DBDPE 浓度与 BDE209 的浓度范围相似。

图 | BDE209 和 DBDPE 再海鸟腺体油中的浓度(来源:论文)

该研究中检测出含有高浓度 DBDPE 的海鸟样本,是在远离工业密集区的地区收集到的,这些物种的觅食区主要限于白令海。在 67 只海鸟中检测到一组紫外线稳定剂,占检测总数的 46%。

被检查的 145 只海鸟中,有 53 只海鸟的 BUVS 浓度超过了阈值浓度,这表明仅靠自然猎物不太可能解释海鸟腺体油中这些高 BUV 浓度。研究人员表示,海鸟体内较高浓度的 BUVS 很可能是塑料介导的转移的结果,而较低浓度的 BUVS 可能来自通过天然猎物的饮食暴露。

研究人员在论文结尾写道:“世界上很大一部分海鸟可能会直接通过摄入塑料积累化学物质,但尚未完全了解其对健康的影响。”

塑料污染需合力而治

当前,海洋微塑料污染已成为一个世界性的环境问题。

2019 年,新西兰一项题为“Future scenarios of global plastic waste generation and disposal”的研究中提到,预计到 2060 年,全球范围内产生的塑料垃圾将增加两倍,达到每年 1.55-2.65 亿吨。

面对如此触目惊心的海洋塑料污染,我国在 2016 年已将海洋微塑料纳入海洋环境常规监测范围,并通过《海洋生态环境状况公报》定期向公众公布监测结果。

(来源:Pixabay)

《2019 年中国海洋生态环境状况公报》的数据显示,渤海和东海监测断面海面漂浮微塑料密度分别为 0.82 个/立方米和 0.25 个/立方米。漂浮微塑料主要为线、纤维和碎片,成分主要为聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯。

无论是海洋生态系统,还是陆生生物系统,都是人类赖以生存的家园,如今微塑料污染已深入人们生活的方方面面,亟需通过加强监测、科学评估、社会参与、宣传教育以及国际合作等方式,全面推进微塑料污染防治,形成全球共治的新格局。

参考资料:
https://www.jstage.jst.go.jp/article/emcr/1/0/1_20210009/_article
https://www.eurekalert.org/news-releases/930998

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