塑料在自然界,塑料在自然界可停留多少年到多少年
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|清华大学侯德义团队发现的“塑料石”。 (照片由受访者提供)
塑料像胶水一样粘在岩石上。肉眼可以清楚地看到,塑料边缘与石头——融为一体。所附的石头有成人手掌的一半大小,颜色与其他石头相同。
溪边这些独特的塑料碎片引起了清华大学环境学院教授侯德义和他的团队成员的注意。 2023年4月,侯德毅团队在国际学术期刊《环境科学与技术》上发表论文,报告了此次测试的结果。
该论文首次发现塑料和岩石通过化学结合形成“塑料岩石”。塑料成为沉积岩层的一部分,并在地球地质记录中长期保存。这一发现意味着人造塑料制品已进入自然地质记录,为人类活动对地质循环的影响提供了证据。
“也许未来人们做考古工作时,就能找到埋在地下的一层层岩石,就像今天人们发现恐龙化石一样。”侯德毅说。
未来的研究需要确定形成的确切时间,但“塑性岩石”是如何形成的呢?
侯德义团队将广西河池发现的样品带回实验室进行光谱分析,发现了两种由LDPE(低密度聚乙烯)和PP(聚丙烯)制成的“塑料岩石”,并推断出其起源。它们分别用于农用薄膜和塑料袋。
“这条小溪的水位季节性波动。我们怀疑,在雨季期间,小溪里的水从上游到下游冲刷着塑料。当水位下降时,塑料就会粘在岩石上。“它可能会在水下氧化。 “在阳光的影响下,慢慢变成‘塑料岩石’。”侯德义说。
侯德义表示,“塑性岩石”的形成需要较长时间,但具体形成过程还需进一步研究。研究团队正在全国盆地进行实地考察,希望发现更多的塑性岩石,并进一步研究其形成条件和分布特征。
首次发现塑料与岩石之间的化学键这并不是“塑料岩石”第一次出现。侯德义团队这一发现的意义在于,它标志着人类首次发现塑料和岩石之间的化学键。此前,塑料和岩石的融合被认为是物理影响的结果。
自2014 年以来,在加那利群岛和夏威夷等岛屿以及巴西、秘鲁、英国和日本的海岸上都发现了塑料和岩石复合体。其中最令人震惊的是2019年在巴西特林达德岛发现的塑料岩石。
当地时间2023年3月22日,巴西地质学家费尔南达·阿韦拉尔·桑托斯在巴西库里提巴巴拉那大学的实验室里调查了一块“塑料岩石”。 (视觉中国/图)
该岛是一座火山露头,也是世界上绿海龟保护区之一,每年都有数千只绿海龟来到这里产卵。它地处偏僻,从巴西海岸乘船需要三到四天才能到达。不过,这片净土不会有灾难。在这里,科学家们发现了大片蓝绿色岩石,其中混有来自海洋的塑料碎片。科学家认为,海洋渔网被洋流沉积在海滩上,随着温度升高,渔网中的塑料碎片融化并嵌入海岸的天然沙子和砾石中。
侯斗伊告诉南方周末记者,塑料和石头通过物理作用发生粘合的一种情况是,塑料在篝火或垃圾焚烧过程中融化,然后凝固并与海滩上的沙子融合在一起。情况是它是由波浪携带的。塑料直接与海滩上的岩石碰撞,导致岩石和塑料粘合并融合在一起。
侯德义说:“与物理键合相比,化学键合进一步证明了塑料已经成为地球地质的一部分,形成新的“塑性岩石”,并表示塑性岩石是由于形成稳定的化学键而形成的。可在环境中长期保存。
氧化可以引起化学反应。塑料表面的碳原子可以通过氧与岩石中的硅原子发生化学键合。 “氧原子就像桥梁,桥左边有碳原子,右边有硅原子,塑料和岩石通过桥连接起来。”侯德义解释道。
微塑料的释放对环境产生影响。 “塑性岩石”震惊学术界,因为它们不仅是地质标志,还影响环境和人类健康。
侯德义说,河里的“塑料石”可能会在干湿循环过程中向环境中释放微塑料。由于“塑料岩石”是一个动态变化的环境,微塑料的释放速率比之前报道的其他环境中的塑料快一个数量级。
微塑料会对环境产生负面影响。例如,当微塑料被水生生物摄入时,它们会损害或阻塞消化系统,导致错误的饱腹感并减少食物摄入量,导致饥饿和死亡。
在塑料制品的制造过程中,通常会添加双酚A和重金属等增塑剂和稳定剂,这些物质在微塑料的长期降解过程中也会释放到环境中。塑料颗粒还能吸收周围环境的化学污染物,对动植物有一定的毒性作用。
尽管微塑料可以通过食物链进入人体,但在目前的暴露水平下,尚未在人体中观察到直接证据表明微塑料会对健康造成任何不利的影响。微塑料如何与人体组织相互作用需要进一步研究。
人类世时期的人类活动对地球表面和生态环境产生了重大影响。
诺贝尔化学奖获得者、荷兰大气化学家保罗·克鲁岑于2000年提出了“人类世”的概念,认为人类活动已经改变了地球足以创造一个新的地质纪元。 2008年,人类世国际工作组成立于2009年。学术界普遍接受的理论是,“人类世”始于1860年代的工业革命。
侯多一表示,“人类世”表明,人类活动对地球地貌和环境的一些影响已经在地球地质年代上留下了永久的印记,不会消失。例如,大规模的土地利用变化和生物多样性丧失可以永久性地改变生态格局;化学污染和生态退化,例如新发现的塑料岩石气候变化也可以在地质时间尺度上留下明显的痕迹;通过气候变化表达的痕迹岩石的记录以及地球表面物理和化学性质的变化也可以永久保留。
“这些特征的影响将继续存在并影响我们的子孙。”侯德义说。
南方周末记者林方洲南方周末特约撰稿人朱子仪








