70.8海洋體實驗室
“小時候，我常伏在窗口想
——山的那邊是什么？
媽媽說，是海~”
或許西部地區的孩子未曾見過海洋，
但他們從未停止渴望。
海洋圖書館播撒“藍色種子”
圖片來自中國海洋發展基金會
為了幫助他們實現海洋夢，自2017年起，中國海洋發展基金會在貴州、江西、四川、湖南等13個省份捐建27座“海洋圖書館”。基金會還定期舉辦海洋夏令營，海洋知識競賽等活動，幫助同學們認識海洋。迄今，已有8.14萬余名學生受益。這次，中國海洋發展基金會攜手70.8海洋媒體實驗室發起“山海相連乘風破浪”海洋科學直播公開課，讓同學們與科學家面對面交流，感受海洋魅力。
這一次直播課，我們將帶領大家一同來認識海洋垃圾微塑料。
圖片來源：上海億角鯨海洋研究中心
圖片來源：
Martin，2019；Katija et al., 2017；Cole et al., 2013
微塑料來源廣泛，人們平常使用的塑料產品經過磨損、光照等作用就會生成微塑料。其肉眼不可見卻又無處不在，也被稱為海洋中的PM2.5。 目前科學家已在海洋、淡水、土壤、大氣等各類環境中發現了微塑料的存在。魚類、鳥類的腸道也不可避免地檢測出了微塑料。
那么，人體中是否也存在微塑料？我們應當怎樣減少海洋中的微塑料？有什么新的技術，能更加高效地捕獲海洋塑料垃圾么？
蔡教授讓你猜猜
我們吃了多少微塑料？
蔡明剛
廈門大學教授、博士生導師
中國第三、第五次北極科考隊員，帶領團隊先后10多次深入南、北極，研究海域涉及中國近海、全球大洋及兩極地區，開展海洋污染研究。同時，他也是一名青少年科技傳播者和科普特約撰稿人，是知名節目《科學隊長》主講人、福建省閩江科學傳播學者，上海科普大講堂主講人、廈門演武小學科技團團長。
微塑料去哪兒了？海洋垃圾又該如何捕獲？9月14日，中國海洋發展基金會攜手70.8海洋媒體實驗室發起了“山海相連乘風破浪”海洋科學直播公開課。廈門大學教授、博士生導師蔡明剛，為陜西榆林橫山中學的師生及網友們在線解密微塑料。公開課通過微博、一直播、微信看點平臺同步直播，吸引了近12萬網友觀看，微博相關話題閱讀量超73萬。
陜西榆林橫山中學的師生在線觀看海洋科學公開課
“在黑暗的海洋里，有非常美麗的生物，但同樣我們也可以看到，在生物之外，還有其它的塑料垃圾。”蔡老師通過一段視頻，將話題引入海洋中的塑料垃圾。
“如果我們把自己想像成一條魚，我從水底下往上看，這個時候，你發現什么呢？我上面居然有這么多塑料垃圾。”
隨著人類塑料的快速增長，據預測，到 2050 年，全球海洋塑料垃圾的數量將超過魚類，成為海洋中“人口”最多的住戶。
“今天我給大家介紹一個新的名詞，叫做海洋的微塑料，我們把它稱為海洋的PM2.5。”
一般學術界將其定義為＜5毫米 尺寸的塑料顆粒。其主要來源有兩種：初生微塑料和次生微塑料。
初生微塑料的意思是，粒徑小于5 毫米的人造工業產品。如牙膏中的塑料微珠，就是初生微塑料的典型代表。
和塑料有關的次生微塑料，由大的塑料垃圾碎片化而成。簡單說就是，大家用的塑料制品，自然分解后，成了微塑料。
圖片來源：COMPLEX、B-MAGAthanasios Valavanidis
“你沒有看到，不等于它不存在。”作為直徑小于5微米的塑料垃圾，微塑料以其體積小的優勢“無聲無息”地滲入到了海洋的各個角落。
微塑料有什么危害？
無處不在的微塑料會產生怎樣的危害呢？蔡老師從對生物的危害、對生態的危害以及對人體的危害三方面展開講述。
“吃下一個大顆粒，你可能會覺得不舒服，但是當你吃下去的是只有5毫米這么小的微塑料時，我們很難會立刻產生什么不良反應”。魚是如此，人也同樣。我們在不知不覺中，已攝入大量的微塑料，“一個人一生（79年）會吃掉20公斤的微塑料，相當于兩袋10kg的面粉。”微塑料對人體的危害主要體現在，其暴露途徑包括攝食、呼吸和皮膚接觸。尺寸效應、氧化脅迫和炎癥反應是微塑料對人體產生毒性的主要原因。炎癥可能會導致人體產生腫瘤。微塑料會破壞人體的免疫功能和神經系統。
圖片來源：Prata et al., 2020, STOTEN
“因為很小，微塑料可能會被小生物吃進去，通過食物鏈傳遞，進入我們的體內。因為小，表面積大，可以吸附金屬農藥等有機污染物質。”蔡老師形象地講解道，“微塑料就像小船一樣，它可以載著大量微生物，這個時候可以形成微型生物群落，向其他生物傳遞，通過食物鏈被富集，就可能造成生物入侵而影響生態系統。”
熒光標記的微塑料顆粒穿過浮游生物體內
（來源：Plymouth Marine Laboratory）
蔡老師結合自身的科研經歷，向我們講述了有關微塑料的兩個小故事——
在南海科研中，一開始使用較大孔徑的實驗設備，沒有在南海發現任何微塑料。
“真的是0嗎？”蔡老師及其團隊轉而使用孔徑更小的檢測設備，結果發現——微塑料以小粒徑（0.02——0.3mm）的形態廣泛分布南海。“大概在幾年前，在北極的冰雪里面，微塑料第一次被檢測出來。”這意味著隨著全球變暖不斷加劇，冰川的融化將會讓更多的微塑料釋放到環境中來。隨著極地冰川的不斷融化，將有越來越多的微塑料被釋放出來。
科學家是如何用現代技術
捕獲海洋垃圾？
“我們的微塑料研究盡管開展的時間并不長，但是中國的微塑料研究，已在全世界，走向一個比較領先的地位。”蔡老師說，目前我國微塑料的研究已經擴展到了海洋生物、河口生態系統、海灣生態系統甚至極地生態系統。但同時蔡老師也指出，微塑料的檢測和研究，才剛剛拉開帷幕。
塑料垃圾已經遍布全球。那么，當前有什么方法能高效地清理嗎？
蔡老師向我們展示了在廈門海域運行的海漂垃圾監測及預測系統。
該系統由廈門大學海洋監測與信息服務中心研發。科研團隊通過長期的觀測、監測，掌握了九龍江漲落潮期間，當地海漂垃圾的行徑規律。依托這些研究，構建相應的模型，并以此預測海漂垃圾的行徑路線。當地的環衛部門再根據這些預測路線的指導，精準打撈垃圾。
這樣的技術對其他地區塑料垃圾的監測與治理也有重要的借鑒意義。
課堂結尾，蔡老師告訴大家，微塑料雖小，但可能造成的危害巨大，我們能做的就是從源頭減少塑料排放。在不影響正常生活情況下，合理有限使用塑料，這才是減少海洋生態系統塑料壓力的根本措施。
