研究人员正在测量北极海冰中创纪录的微塑料浓度

May 29, 2018 塑料颗粒来自太平洋的垃圾场和渔船

亥姆霍兹极地和海洋研究中心 (AWI) 阿尔弗雷德韦格纳研究所的研究人员发现了很多塑料颗粒北极海冰中的微塑料前所未有。 2014 年和 2015 年来自北冰洋五个不同区域的冰样本中，每升海冰含有超过 12,000 个微塑料颗粒。

“我们在研究中发现，超过一半的微塑料颗粒被困在海冰中。这些冰小于二十分之一毫米，因此很容易被小龙虾和桡足类等北极微生物吃掉，”AWI 生物学家兼第一作者 Ilka Peeken 博士说。这一观察结果确实令人担忧，因为“到目前为止，没有人能说出这些微小的塑料颗粒对海洋居民的伤害有多大，甚至最终会危及人类，”科学家说。

研究的冰样本已被采集由 AWI 科学家团队在研究破冰船“Polarstern”的三次北极探险期间完成。它们来自跨极漂移和弗拉姆海峡沿线的五个地区，北极中部的海冰漂浮在北大西洋上。

红外光谱仪显示非常小的颗粒严重污染< br>
为了确定冰中所含微塑料的确切数量和分布，AWI 研究人员首先使用傅里叶变换红外光谱仪 (FTIR) 逐层分析冰芯。该设备用红外光照射微粒，并使用特殊的数学方法分析反射的辐射。根据成分的不同，颗粒会吸收和反射不同的波长，这样就可以通过其光学指纹来确定每种物质。

“通过这种方式，我们还发现了微小的 11 微米大小的塑料颗粒。这是大约是人类头发直径的六分之一，也是每升海冰含有超过 12,000 个颗粒的关键原因，我们能够检测到比之前的研究高出两到三倍的塑料浓度，” Gunnar Gerdts 说道，测量是在他的实验室进行的。令人惊讶的是，科学家们能够将冰中检测到的 67% 的塑料颗粒归为最小尺寸类别“50 微米及以下”。

冰漂移和化学指纹表明了塑料颗粒的起源污染

样品之间的颗粒密度和成分差异很大。与此同时，科学家们发现塑料颗粒在冰中分布并不均匀。 “我们追踪了浮冰的迁移，现在可以证明，海冰形成的起源地区以及浮冰漂浮在北极并继续生长的大量水，都会对浮冰的成分产生严重影响。以及包含塑料颗粒的浮冰分层。”Ilka Peeken 说道。

除此之外，研究小组还发现，漂浮在加拿大盆地太平洋水域中的浮冰含有特别高比例的聚乙烯颗粒。聚乙烯主要用于包装。科学家团队写道：“因此，我们假设这些碎片是所谓的大太平洋垃圾带的残余物，并随着太平洋通过白令海峡流入北冰洋。”

相比之下，研究人员在西伯利亚边缘海浅海的冰中发现了来自船舶涂料和渔网尼龙残留物的油漆颗粒。 “这些发现证明，北极地区不断增加的航运交通和捕鱼活动都留下了明显的痕迹。海冰中微塑料浓度高不再仅仅归因于北冰洋以外的来源。它们指出了北极的局部污染，”伊尔卡·皮肯 (Ilka Peeken) 说道。

“海冰将塑料残留物束缚了两年到最长十一年 - 这就是来自西伯利亚边缘海或北美北极的浮冰到达弗拉姆海峡和在那里融化，”伊尔卡·皮肯说。相反，这也意味着海冰会将大量微塑料输送到格陵兰岛东北海岸附近的海洋区域。

释放的塑料颗粒是否会留在北极或进一步向南输送，科学家们正在研究还不知道。甚至有可能废物碎片会相对较快地下沉。 “自由漂浮的微塑料颗粒经常被细菌和藻类定殖，因此变得越来越困难。有时它们会与藻类聚集在一起，从而更快地流向海底，”AWI 生物学家兼合著者说。梅兰妮·伯格曼。