转载自《中国科学报》

编译 ｜ 王方

海洋塑料垃圾常常登上新闻头条，其中不乏被塑料窒息的海鸟或冲上海岸的塑料瓶等画面。越来越多的研究人员发现，微小塑料碎片遍布于各种环境中——从人口最稠密的城市到原始的山顶，甚至存在于人类大脑和胎盘组织里。

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7月9日，一项发表于《自然》的研究揭示了这种致命废弃物的又一个隐秘来源：几乎无处不在的纳米塑料。

论文通讯作者、德国亥姆霍兹环境研究中心的Dusan Materic及同事在北大西洋3个具有不同环境代表性的深度进行了水样采集。他们在整个水体中发现了3种纳米塑料，即聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）。这些纳米塑料的平均浓度为每立方米18毫克，意味着仅在北大西洋温带至亚热带的表层海水中，就分布着2700万吨纳米塑料。

Materic表示：“纳米塑料构成了海洋塑料污染的主要部分。”据估计，全球海洋中漂浮的塑料污染物约有300万吨，而这并不包括纳米塑料。

研究人员将纳米塑料定义为直径小于1微米（千分之一毫米）的塑料碎片，是最小的塑料碎片。微塑料直径则在1微米到5毫米之间。在纳米塑料这样的小尺度下，材料性质会发生变化。

Materic团队发现，这些纳米颗粒分布在整个水体中，而不会沉降到海底。纳米塑料颗粒的运动不是由重力主导的，而由被称为布朗运动的随机运动以及与水分子的碰撞所支配。

2020年11月，科学家乘坐荷兰皇家海洋研究所的“佩拉吉亚”号研究船采集了水样。他们在12个地点采样，其中5个位于北大西洋亚热带环流系统，4个在开阔海域，3个来自欧洲大陆架的沿海区域。在每个地点，他们分别在海面下10米、1000米及离海底30米的深度进行采样。

研究人员利用热脱附质子转移反应质谱技术检测到纳米塑料。Materic表示：“我们面临着诸多挑战，包括去除纳米塑料外的污染物。”每个10毫升的样本都要通过一个带有微米级孔径的过滤器，以清除微塑料。然后，样本被缓慢加热，释放出所有有机物，剩下的塑料就可以被识别出来。

然而并非一切都如预期的那样。“我们遇到了一个大谜团。”Materic说，数据中缺少了一类主要的塑料——聚乙烯（PE），尽管其碎片几乎肯定会进入海洋。这些碎片可能转化成其他物质，或者沉入海床。“这表明，PE纳米塑料在海洋环境中的循环遵循着某种不寻常的路径，要么是快速的化学变化或矿化，要么是快速下沉。”

加拿大达尔豪斯大学的Tony Walker表示：“这并不让我感到惊讶，因为我早就意识到这个问题的普遍性和严重性了。”他解释说，与微塑料不同，纳米塑料能够穿过细胞壁，这意味着它们已经进入了海洋浮游植物体内，而后者是海洋食物网的基础，纳米塑料因此能够在海洋食物网中传递。

Materic表示，纳米塑料无处不在，意味着人类应该认真对待它们。“考虑到潜在毒性，它们可能是对海洋生物最具威胁的塑料类别。”Walker对此表示赞同：“这应该给我们所有人敲响警钟。纳米塑料渗透到地球上每个生态系统和活细胞的程度，甚至比我们已知的微塑料和更大尺寸的塑料污染严重得多。”

下一轮具有法律约束力的联合国塑料污染条约政府间谈判，将于8月在瑞士日内瓦启动。谈判议题包括限制未来的塑料生产，但这遭到了一些国家的反对，包括那些依赖石油和天然气出口推动经济发展的国家。

Walker说：“减少未来纳米塑料污染或向环境释放的最佳策略之一就是限制塑料生产。这就像关掉水龙头一样。”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09218-1

《中国科学报》 (2025-07-14 第2版 国际)