【論文故事】有多少塑料垃圾從陸地進入海洋?

2021-01-19 快科技

海洋常常給人留下浩瀚而潔淨的印象。然而,當你知道僅2010年,192個沿海國家就可能向海洋中排入了480-1270萬噸的塑料垃圾時,這一美好的印象也許要大打折扣——以中位數800萬噸為例,如果將它們放到一起,能讓超過4個北京市區的面積都淹沒在齊腳踝深的塑料垃圾之中。這些流入海洋裡的髒東西,已在不知不覺中成為全球性的環境問題。

海洋裡到底有多少塑料垃圾?

早在20世紀70年代,就有科學文獻提到了海洋塑料垃圾問題。然而之後40多年,都沒有文獻較為嚴謹地估算和分析海洋塑料垃圾的數量與來源,直到現在。喬治亞大學的珍娜·詹貝克(Jenna Jambeck)博士與同事對被排入海洋的塑料垃圾數量做了全球性的評估,研究結果發表在最新一期的《科學》上 。

2010年從陸地進入海洋的塑料垃圾圖示(點擊圖片查看大圖)。圖片來源:Lindsay Robinson/University of Georgia 漢化:Calo

「調查海洋垃圾是一個比較新起研究領域,這個領域10年前才開始發展起來。過去沒有那麼多數據可以用。」珍娜告訴果殼科學人,「而現在,我們在世界的每一 個角落中找尋著塑料的蹤影——在海床上,在沉積物中,在海冰裡等,我們終於問對了問題,也找到了合適的科學家來參與尋找問題的答案。」

珍娜和同事綜合了全球固體垃圾、人口密度和經濟狀況的數據,估算了每年有多少沿海國家生產的塑料從陸地進入到海洋裡。他們將被人亂扔的垃圾,或者雖然被收集起來但是處理得不合格的垃圾(如被扔到垃圾堆中,或者被扔到開放的、不被管理控制的垃圾填埋場裡)定義為「未妥善處理垃圾」,這些垃圾能被流水、風、海浪帶到海洋裡。

「獲取數據是最大的挑戰。」珍娜說。研究人員選取了全球192個沿海國家,以各國距離其海岸線50千米以內的居住人口為研究對象,計算每年有多少處理不當塑料垃圾能夠進入海洋。他們統計了這些地區每年每人產生的垃圾的質量、塑料垃圾佔所有垃圾的百分比、處理不當塑料垃圾佔所有塑料垃圾的百分比等數據,估計出2010年各國進入海洋的塑料垃圾的質量。

研究發現,2010年192個沿海國家一共產生了2.75億噸塑料垃圾,其中有480萬噸到1270萬噸進入了海洋。這是多少呢?珍娜告訴果殼科學人,取中位數800萬噸垃圾為例,這些「相當於在所研究的192沿海國家裡,每一英寸的海岸線上都有5個裝滿塑料的購物袋。」如果垃圾處理設施沒有得到改進,研究估計到2050年,進入海洋的塑料垃圾累計量將增加一個數量級。

海面漂浮的塑料只是冰山一角

這項研究得出的進入海洋的塑料垃圾量,比海上漂浮塑料垃圾大幾十倍乃至過千倍, 這意味著還有大量的塑料垃圾在河床、北極海冰和海岸線上。珍妮告訴科學人,目前還不清楚這些塑料會對海洋生態系統造成怎樣的影響。

此外,海洋塑料垃圾還可能來源於其他途徑,如在捕魚活動中產生,或者由海上船隻掉落的塑料部件形成。然而,由於缺乏這方面的數據,研究只能計算從陸地轉移到海洋的塑料量,但無法知道總共有多少塑料垃圾進入海洋,陸地轉移的塑料垃圾在其中佔了多少比例。

可以確定的是,人口數量和垃圾處理水平很大程度上決定了哪些國家是海洋垃圾大戶。珍娜對科學人說:「即便各國垃圾估算量可能因為模型的不同而不同,但未妥善處理垃圾最多的前20個國家的排名不會因此而改變——這個排名很大程度上取決於沿海50千米範圍內的人口密度。」

研究結果顯示,處理不當垃圾最多的20個國家中,有16個是中高收入或中低收入國家。這些國家垃圾處理設施的設置可能跟不上發展的腳步。而作為發達國家的美國儘管垃圾處理能力高,但人均垃圾產生量很高,塑料垃圾問題仍然不可忽視。如果這20個國家的未妥善處理垃圾能減少50%,到2025年,全球未妥善處理塑料垃圾總量量就可以減少41%。珍娜和她的同事指出,發展中國家應該提高垃圾處理水平,而發達國家則要致力於減少垃圾的生產量。

據估計,2010年各國海岸線50千米範圍內居住人口產生的,可進入海洋的塑料垃圾數量(單位:百萬噸)。研究選取了192個沿海國家,沒被選取的國家用和地區白色表示。圖片來源:Jambeck et al., Science 2015.

同心協力才能解決問題

「我們的研究目的只是估算全球塑料垃圾流入海洋的量,而並不在指責垃圾量大的國家。確實,讓發展中國家參與減少海洋塑料垃圾的工作比較困難,畢竟經濟發展讓他們必須面對許多其他的問題。」珍娜對科學人表示,「不過,在恰當的體制中提高收集、固定和存放垃圾的能力,或許能起到幫助。在垃圾處理方面,將不正規的部分做得更正規一些——儘管這需要幾百萬的人共同努力——改善工人的工作環境,保護他們的健康、減少他們工作的難度,則是另一種思路。當然,處理垃圾的資源也應該得到改進。」

東南亞的許多國家都扮演著「世界工廠」的角色,經濟發展和環境汙染怎樣權衡?珍娜認為這正是全球化的挑戰之一,貨物在不同國家間進出口,垃圾也是。「這裡面也涉及到了公平性的問題。在我看來,既然我們在許多方面都已『打成一片』,那麼我們也應該同心協力地去解決海洋汙染問題。這不是一兩個國家的問題,而是全球性的問題。」珍娜說。(編輯:Calo)

參考文獻:Jenna R. Jambeck et al., Plastic waste inputs from land into the ocean. Science 347 (6223): 768-771文章題圖:Timothy Townsend

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