“塑料看起來很便宜,背后的代價卻很高昂?!睆?950年到2015年,全球生產(chǎn)的初級塑料產(chǎn)品共計830億噸,其中490億噸已經(jīng)被廢棄。這些被主人丟掉的塑料,不僅占據(jù)了地球大量空間,而且在大氣、水體、土壤中無處不在。作為世界上塑料生產(chǎn)量和使用量最大的國家,中國面臨的挑戰(zhàn)尤為嚴峻。特別是近年來,隨著外賣、快遞等產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,塑料廢棄物的增量顯著,造成的壓力非常突出。
在生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的海洋環(huán)境狀況公報中,不論是海面漂浮垃圾、海灘垃圾還是海底垃圾,塑料袋、塑料瓶等塑料類垃圾數(shù)量都是最多的,約占海洋垃圾的77.5%-88.7%。而塑料垃圾的主要制造者就是人類,我國經(jīng)過對57個區(qū)域的垃圾進行監(jiān)測后發(fā)現(xiàn),海洋垃圾密度較高的區(qū)域主要分布在旅游休閑娛樂區(qū)、港口航運及臨近海域。其中,尤其是人類活動密集的海灘區(qū)域,垃圾的平均個數(shù)和平均密度都高于其他區(qū)域。
當微塑料進一步分解為更小的微粒后,很可能被人體循環(huán)系統(tǒng)吸收,進而進入人體器官。此外,這些塑料在制造過程中可能有一些化學物,能傷害甚至殺死細胞。細胞可能會被成功替代,也可能不會,蛋白質及DNA都可能受到傷害。且廢塑料隨垃圾填埋不僅會占用大量土地,而且被占用的土地長期得不到恢復,影響土地的可持續(xù)利用。進入生活垃圾中的廢塑料制品如果將其填埋,200年的時間不降解。對土地有極大的危害,改變其酸堿度,影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分,導致農(nóng)業(yè)減產(chǎn),至于拋棄在水里或陸地上的塑料制品,不僅影響環(huán)境,而且若被動的吞食,則會導致死亡。
研究微塑料對人體的影響,不僅需要對微塑料進行定性與定量分析,而且還需要檢測微塑料添加劑和吸附污染物等成分,這些都離不開專業(yè)、先進的科學儀器?,F(xiàn)階段,檢測微塑料的方法包括拉曼光譜法、紅外光譜成像法與熱裂解—氣質聯(lián)用法等手段,對于微塑料中的化學物質、添加劑與污染物等,則可通過色譜質譜聯(lián)用與原子光譜等技術進行測定。而在微塑料對人體健康的影響方面,也可以利用高端質譜與細胞分析等技術進行分析。
目前,常用的微塑料鑒別技術是傅里葉變換紅外光譜和拉曼光譜。但是兩者在檢查過程只能對單獨的粒子進行分析,并且在進行光譜分析之前還需要在視覺上識別可疑微塑料粒子。而環(huán)境樣品中微塑料的研究需要分析大量微粒,這導致檢測需要消耗大量時間。
高光譜成像技術將傳統(tǒng)的二維 RGB 圖像與光譜技術相結合,通過將圖像上每個空間像素點的光譜特性與對應的空間信息聯(lián)系,來確定每個像素點所代表物質的化學性質,從而完成對不同樣品的詳細檢測分類。與傅里葉變換紅外光譜和拉曼光譜相比,高光譜成像技術可以同時對大量的樣品進行光譜分析,極大提高了檢測效率,并且可以獲得微塑料的大小、形狀和豐度等其他信息。
隨著科學技術的發(fā)展,高科技產(chǎn)品也運用到監(jiān)測塑料環(huán)境污染中,如:來自英國普利茅斯海洋實驗室研究人員勞倫·比爾曼及其同事根據(jù)漂浮物吸收和反射的可見光與紅外光波長不同的光譜特征,利用歐洲空間局“哨兵2”號衛(wèi)星提供的數(shù)據(jù),訓練了一種機器學習算法,可將塑料從海藻、木質物、泡沫等天然材料中區(qū)分出來。測試顯示,這一技術的平均準確率為86%,局部區(qū)域為100%。研究人員表示,這一方法有望與無人機或高分辨率衛(wèi)星聯(lián)用,實現(xiàn)對海洋塑料垃圾的全球監(jiān)測。
眼下,塑料制品仍是社會發(fā)展所離不開的產(chǎn)物,好在人們及時意識到了塑料給環(huán)境造成的影響以及帶給人們的危害,積極采取防止措施。在此呼吁大家,防治塑料污染,從每一個日常習慣做起,塑料污染的危害并不遠,就在我們身邊。相信,在人們共同的努力和“科技魔法”的幫助下,海洋塑料垃圾終將消失得無影無蹤。
在生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的海洋環(huán)境狀況公報中,不論是海面漂浮垃圾、海灘垃圾還是海底垃圾,塑料袋、塑料瓶等塑料類垃圾數(shù)量都是最多的,約占海洋垃圾的77.5%-88.7%。而塑料垃圾的主要制造者就是人類,我國經(jīng)過對57個區(qū)域的垃圾進行監(jiān)測后發(fā)現(xiàn),海洋垃圾密度較高的區(qū)域主要分布在旅游休閑娛樂區(qū)、港口航運及臨近海域。其中,尤其是人類活動密集的海灘區(qū)域,垃圾的平均個數(shù)和平均密度都高于其他區(qū)域。
當微塑料進一步分解為更小的微粒后,很可能被人體循環(huán)系統(tǒng)吸收,進而進入人體器官。此外,這些塑料在制造過程中可能有一些化學物,能傷害甚至殺死細胞。細胞可能會被成功替代,也可能不會,蛋白質及DNA都可能受到傷害。且廢塑料隨垃圾填埋不僅會占用大量土地,而且被占用的土地長期得不到恢復,影響土地的可持續(xù)利用。進入生活垃圾中的廢塑料制品如果將其填埋,200年的時間不降解。對土地有極大的危害,改變其酸堿度,影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分,導致農(nóng)業(yè)減產(chǎn),至于拋棄在水里或陸地上的塑料制品,不僅影響環(huán)境,而且若被動的吞食,則會導致死亡。
研究微塑料對人體的影響,不僅需要對微塑料進行定性與定量分析,而且還需要檢測微塑料添加劑和吸附污染物等成分,這些都離不開專業(yè)、先進的科學儀器?,F(xiàn)階段,檢測微塑料的方法包括拉曼光譜法、紅外光譜成像法與熱裂解—氣質聯(lián)用法等手段,對于微塑料中的化學物質、添加劑與污染物等,則可通過色譜質譜聯(lián)用與原子光譜等技術進行測定。而在微塑料對人體健康的影響方面,也可以利用高端質譜與細胞分析等技術進行分析。
目前,常用的微塑料鑒別技術是傅里葉變換紅外光譜和拉曼光譜。但是兩者在檢查過程只能對單獨的粒子進行分析,并且在進行光譜分析之前還需要在視覺上識別可疑微塑料粒子。而環(huán)境樣品中微塑料的研究需要分析大量微粒,這導致檢測需要消耗大量時間。
高光譜成像技術將傳統(tǒng)的二維 RGB 圖像與光譜技術相結合,通過將圖像上每個空間像素點的光譜特性與對應的空間信息聯(lián)系,來確定每個像素點所代表物質的化學性質,從而完成對不同樣品的詳細檢測分類。與傅里葉變換紅外光譜和拉曼光譜相比,高光譜成像技術可以同時對大量的樣品進行光譜分析,極大提高了檢測效率,并且可以獲得微塑料的大小、形狀和豐度等其他信息。
隨著科學技術的發(fā)展,高科技產(chǎn)品也運用到監(jiān)測塑料環(huán)境污染中,如:來自英國普利茅斯海洋實驗室研究人員勞倫·比爾曼及其同事根據(jù)漂浮物吸收和反射的可見光與紅外光波長不同的光譜特征,利用歐洲空間局“哨兵2”號衛(wèi)星提供的數(shù)據(jù),訓練了一種機器學習算法,可將塑料從海藻、木質物、泡沫等天然材料中區(qū)分出來。測試顯示,這一技術的平均準確率為86%,局部區(qū)域為100%。研究人員表示,這一方法有望與無人機或高分辨率衛(wèi)星聯(lián)用,實現(xiàn)對海洋塑料垃圾的全球監(jiān)測。
眼下,塑料制品仍是社會發(fā)展所離不開的產(chǎn)物,好在人們及時意識到了塑料給環(huán)境造成的影響以及帶給人們的危害,積極采取防止措施。在此呼吁大家,防治塑料污染,從每一個日常習慣做起,塑料污染的危害并不遠,就在我們身邊。相信,在人們共同的努力和“科技魔法”的幫助下,海洋塑料垃圾終將消失得無影無蹤。