我们的塑料垃圾去哪儿呢？
近日，《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，简称PNAS，读音嘛... 今天天气挺不错的哈）在线发表了一篇研究论文，来自澳大利亚塔斯马尼亚大学和英国皇家鸟类保护协会（著名的RSPB，Royal Society for the Protection of Birds）的两位研究人员搞了一个大新闻。一起来看看他们发现了什么吧。
亨德森岛
在南太平洋中部偏东处，有一个叫做亨德森岛（Henderson Island）的无人珊瑚小岛，它属于一个由4个小岛组成叫做皮特凯恩（Pitcairn Group）的群岛，是当中面积最大的岛屿。在其西南方向的皮特凯恩岛（Pitcairn Island）是离亨德森岛距离最近而有人烟的地方（常驻居民约40人），两者间尚且还相距115 km。而以亨德森岛为圆心，半径2500 km（相当于北京到三亚的直线距离）之内都再没有大的陆地或岛屿。因此，亨德森岛被认为是世界上最为偏远和人际罕至的岛屿之一。
亨德森岛长这样
（引自 https://en.wikipedia.org/wiki/File:Henderson_Island_Map.jpg）
近看的时候，长这样，很符合大家的想象吧？
（Photo by Ron Van Oers , 引自 http://whc.unesco.org/en/list/487）
无人珊瑚岛，热带太平洋，这些词语放在一起，很难不让人产生美好的联想。事实上，面积仅3700公顷的亨德森岛早在1988年就已被联合国教科文组织列入了世界自然遗产名录。这里有世界上保存最为完好的珊瑚环礁之一，有4种现生的特有鸟类（亨岛果鸠Ptilinopus insularis、亨岛田鸡Zapornia atra、亨岛鹦鹉Vini stepheni、亨岛苇莺Acrocephalus taiti，濒危受胁现状全部被IUCN评估为‘易危’，另有三种特有的鸠鸽类已经灭绝），10种特有植物，还是非常重要的海鸟繁殖地。这样一个荒无人烟的偏远小岛，仿佛是人间天堂的真实所在。
亨岛一家亲
（左上：亨岛果鸠，右上：亨岛田鸡，左下：亨岛鹦鹉，右下：亨岛苇莺，大小为按照比例，引自HBW Alive）
天堂秒变垃圾场
然而，现实总是比你所能想象的还要残酷许多。亨德森岛的海滩，其实更多时候是下面这样的：
漂洋过海的垃圾，堆满了亨德森岛的海滩
（A. 亨德森岛东海岸堆积的塑料垃圾，B. 每天洗被冲上岸的塑料垃圾，C. 1只被鱼线缠绕的绿海龟Chelonia mydas，D. 将塑料容器作为掩蔽物的某寄居蟹Coenobita spinosa，引自Lavers et al. 2017）
不仅看起来触目惊心，背后的真相更是令人咋舌！2015年5月29日至8月15日期间，前述两位研究人员对亨德森岛北部和东部海岸（分别长2.1 km和1.9 km）能见到的垃圾进行了系统的取样。在样地内根据垃圾的分布设置了海滩边的（30x7 m样线）、离岸较远处的（20x2 m）和浅埋的（0.4x0.4 m样方，深度5~ 10 cm）三种取样策略，对其中几乎所有直径在2-5 mm和大于5 mm的垃圾进行记录。
取样地示意（引自 Lavers et al. 2017）
他们获得的结果如下：亨德森岛海滩上垃圾密度可达671.6件/平方米，为世界上已知最高的纪录，据估计68%的垃圾被埋在海滩中不超过10 cm的深度（数量可达4496.9件/平方米），估计目前有总计超过三千七百万件大小不等的垃圾遍布亨德森岛海滩各处，总重量约17.6吨，而且每天有可达26.8件/米的新垃圾来到岛上。而塑料制品，占到所有这些垃圾当中的99.8%！
塑料垃圾从哪儿来？
“太阳之下没有新闻”，塑料早已成为海洋污染的新型重要来源。2012年10月，一艘名叫“Robert C. Seamans”的考察船，从加利福尼亚圣迭戈出发，航行36天后抵达夏威夷火奴鲁鲁。在这期间，考察人员共打捞起近7万件塑料垃圾，其中在接近环流区中心的垃圾聚集处，仅仅一网就打捞上来超过2万件。
俗话说“无风不起浪”，在海洋的表面由于风力的作用会形成表层海流。而在大洋中，表层流又会在地球自转、表面的风向、盐度和温度变化导致的海水垂直运动等原因而形成环流（Gyre）。在已知的六大海流当中，有5个形成环流，驱动全球海洋表层海水的不断运动。追踪海面的漂浮物，正是研究海水运动及海流的一个重要方法。发生在1992年的一件事，出人意料地推进人们对于海洋环流的认识。
这一年1月，一个盛有29000件塑料玩具小黄鸭的集装箱，从一艘从香港驶往美国的货轮上不慎掉入太平洋中部。20多年来，在世界各地的海岸边，陆续发现了一些被洋流带来的这批玩具。汇总起这些信息，人们渐渐地弄清了小黄鸭们的“旅行线路”。
小黄鸭的奇幻旅行
引自 https://en.wikipedia.org/wiki/Friendly_Floatees#/media/File:Friendly_Floatees.png
现在人们清楚的知道，大洋环流区是塑料垃圾积累的热点地区，并且越靠近环流区的中心，垃圾的含量越大。根据已有的资料，已经能够绘制出全球海洋中存在的五大塑料垃圾聚集地。
五大环流的塑料垃圾聚集状况模拟结果
（红色圆圈内为南太平洋环流区塑料垃圾聚集地，引自Gross 2013）
在理解了上述背景知识之后，就不难理解亨德森岛海滩上的垃圾是哪里来的，以及为什么会那么多了。
亨德森岛及周边的洋流状况
（亨德森岛位于浅蓝色区域的正中，右边圆圈状的空心箭头即代表南太平洋环流，引自Lavers et al. 2017）
海洋中塑料垃圾的危害
塑料在当今的人类社会中已经几乎不可替代，被广泛应用到各个领域。自20世纪40年代开始大规模生产以来，每年的产量都在大幅增加。20世纪50年代年产量仅150万吨，到2011年已增长至2.8亿吨，在60余年间产量增加了186.7倍，中国已经成为了世界上生产最多塑料的国家。
如此巨量而又难于降解的塑料，成为了海洋环境中的重要新型污染源，甚至可能已经开始进入食物链（当然，最近《Science》那篇研究鲈鱼幼体摄入塑料颗粒受到伤害，曾轰动一时的论文，因涉嫌造假被撤销则是另一个次元的问题）。
塑料垃圾被信天翁父母当作食物喂给宝宝...
（不能怪信天翁爸妈笨，这当中可能涉及到它们觅食过程里的化学通讯，点击文末’阅读原文‘，有更详细的解读）
总结起来，海洋中的塑料垃圾大致有以下主要危害：1. 直接缠绕杀伤，丢弃的渔网、鱼线、包装带等可缠绕海洋动物，直接导致其受伤乃至死亡；2. 被误食，海洋动物误食塑料之后会造成消化道堵塞，损害取食能力，最终导致死亡，塑料中的有害化学物质也会造成不良影响；3. 助力外来入侵，漂浮的塑料垃圾可能成为某些海洋生物到达新环境的载体。
（引自 廖琴等 2015）
怎么办？
记得之前曾看过有人发明了利用太阳能在海中自动打捞塑料垃圾的装置，看起上去很美，不是吗？但科学家们可不一定这么认为，参加过“Robert C. Seamans”号考察的Emelia DeForce就对通过简单打捞来解决塑料污染问题持怀疑态度。她认为每次打捞塑料垃圾，都会顺带捞起其他的海洋生物，如果我们选择打捞这种方式的话，就意味着同时会从海洋生态系统中移除许多其他生物。而这从生态学的观点来看，无疑是不明智的。从可操作性上来看，由于我们已经释放了太多的塑料垃圾，要把它们收集起来，无疑需要消耗天文数字般难以负担的人力物力。
更为重要而且紧迫的还是减少塑料制品的生产和使用，从根本上减少进入环境的总量。而这，需要从政府到社会，乃至每一个人的努力。中国从2008年6月1日起施行“限塑令”，但因其覆盖领域远远不够，能够发挥的作用也有限。而从2009年开始，我国已经将近海领域的海洋垃圾监测纳入海洋环境质量公报，但对于塑料垃圾的针对性相关研究几乎仍是空白。
看来在应对海洋环境塑料垃圾污染上，我们还有很长的路要走。地球生态系统是一个环环相扣的复杂系统，不夸张地讲，可能我们接触到的每一滴水，最终的归宿都是海洋。而不幸的是，扔出去的每一个塑料瓶，每一个泡沫饭盒，每一个塑料袋... 最后也许真是“万涓成水“汇流入海。
想想因为自己所产生的塑料垃圾，有一天可能会出现在万里之外的亨德森岛海滩上，能不能让我们有所收敛了呢？
（BTW，因外业工作，本公号停更一周，25号之后见）
参考资料
Gross, M. 2013. Plastic waste is all at sea. Current Biology, 23 (4): R135-R137.
Henderson Island. UNESCO. http://whc.unesco.org/en/list/487
Lavers, J. L. and Bond, A. L. 2017. Exceptional and rapid accumulation of anthropogenic debris on one of the world’s most remote and pristine islands. PNAS, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1619818114
哈钦森等（著），江文胜等（译）. 2011. 海洋. 北京：中国大百科全书出版社.
廖琴等. 2015. 世界海洋环境中的塑料污染现状分析及治理建议. 世界科技研究与发展，37 (2): 206-211.
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